生豬糞尿即時分離收集技術與推廣

呂江山，閔智宇，魏伏斌，孔雪玉

（1.江蘇省南京市六合區雄州街道畜牧獸醫站 南京 211500；2.江蘇省南京市六合區畜牧獸醫站 南京 211500）

近些年，隨著我國畜牧業產業化發展，國內養豬業也趨向于大規模化、集約化、產業化方向發展。養豬糞尿的年生產量急劇上升。據統計，我國豬糞尿年均產出量已經超過了6 億t，而豬糞尿對于環境污染的問題也日益嚴重。農業農村部明確提出要進一步加強我國生豬養豬糞尿處理量，提高糞尿處理效率及綜合利用率，提倡養豬業向綠色化發展方向轉型。在這種背景下，發酵床技術因糞尿原料處理后的有機肥含量高、品質優和糞污處理效果好、適應規模化豬場而得到廣泛的關注。目前，一些養豬場在推廣發酵床技術過程中常面臨著“死床”問題，增加了發酵床維護的成本。研究生豬糞尿即時分離收集技術與推廣對于降低發酵床技術應用成本和提升資源綜合利用率有著重要的意義。

1 原發酵床制作及工藝

1.1 發酵床制作

選擇木屑、秸稈、稻殼等墊料與微生物菌種按照50～100 g/m3的量混合制成發酵床原輔料，以原輔料鋪床。將含水量45%的豬糞尿采用發酵床專門翻拋噴淋設備噴灑在床面上。發酵床要使用專用翻拋設備每天翻動3～5 次，翻拋深度為25 cm。通過翻拋保證厭氧菌充分發酵。

1.2 糞污系統設計

發酵床技術需要完善的糞污處理系統支持。在糞污系統設計上，還需要增加儲糞池的設計，從豬舍糞污排污口及排污通道直接引入儲糞池，從儲糞池引出通道到發酵床。養豬場無須設置排污口，可通過發酵床自行消納養豬場的糞污。發酵床經過厭氧、好氧發酵，分解出水和二氧化碳。高溫發酵的環境不適合蚊蠅蟲卵生存，因此能有效的防治蚊蠅及寄生蟲的滋生，防止出現交叉感染[1]。

1.3 發酵床處理工藝

養豬場豬舍的糞尿采用刮糞機械刮送至儲糞池通道入口，通過通道輸送至儲糞池進行攪拌與切割等預處理。儲糞池內設置有潛污泵，潛污泵連接噴淋設備，預處理的豬糞尿再通過潛污泵泵送至噴淋機，最終均勻的噴灑在發酵床的墊料上。發酵床上方設置翻堆機或翻耙機，每日定期翻動發酵床，使墊料與發酵床充分混合，使糞污經過集中發酵處理轉化為經過高溫殺菌的優質有機肥（圖1）。該工藝的優點在于實現豬場糞污資源的綠色化、無污染化及資源最大化利用。傳統的發酵床工藝糞污處理的有效性與噴淋糞污的含水量、翻動次數等技術工藝有緊密的關系。發酵床管理不當容易造成"死床"問題的發生，需要補充有機酸、新鮮干料、菌種發酵液等進行維護，增加了維護管理的成本，也一定程度上影響著糞污資源化率。

圖1 發酵床工藝流程

2 發酵床的改造及工藝實施

2.1 生產設施設備

1）方案一設施設備。發酵床改造需要應用到畜禽糞便無害化處理設備、風機、過篩打包輸送系統、運輸車輛、智能溫濕度傳感器設備及其他附屬設備。畜禽糞便無害化處理設備的配備數量需要根據養豬場規模而定。養豬場規模大，需要處理的糞污多，畜禽糞便無害化處理設備的數量就要相應的增加。畜禽糞便無害化處理設備也稱為發酵塔，由下部基座、中部罐體及附屬設備、上部設施設備及其他附屬設施設備組成。其中下部基座由風機、大推力液壓攪拌軸、液壓裝置等構成。中部罐體采用了雙層隔熱設計，附屬設備包括單側基肥導出裝置、自控控制系統等。上部設施設備包括檢測平臺、排風設施、風雨棚等。其他附屬設施設備包括廢氣過濾系統、自動翻斗提升機等。發酵塔采用了立體設計，立式封閉罐體結構占地面積小、管內發酵穩定性好。罐體部分還采取了保溫設計，還增加了罐體熱交換設計，利用發酵產生的高溫氣體對吸入罐體的空氣進行加熱，減少了糞污發酵過程中的能耗，符合養豬場綠色化設計和節能減耗的目的。

2）方案二設施設備。鋼架結構發酵車間、糞污攪拌機、專用潛污泵、自動噴霧設備、專用翻拋機設備、集污池、均質池、排污管道等。其中專用翻拋機由翻拋機主機、翻拋機行走電機、翻拋機移位電機組成。發酵車間的建設面積根據養豬場規模而定，專用潛污泵、自動噴霧設備的數量，需根據養豬場豬糞尿產出量而定[2]。

2.2 原輔材料

原材料主要指從豬舍刮出的豬糞尿及清洗豬舍符合發酵濃度的糞尿污水，年消耗量7 500～8 000 t/年，輔料包括有機肥年產量為3 708 t。

2.3 異位發酵床改造

在原發酵床的基礎上進行發酵車間的改造，或新建發酵車間，將儲糞池改建或新建為集污池，擴大集污池的面積，新增均質池。對豬舍排污管道進行改建，設計雨污分離系統，實現豬糞尿與雨水、污水即時分離收集。將豬糞尿通道與集污池連接，集污池的糞尿預處理后用于發酵床噴淋。將雨污水通道與均質池連接，對雨污水進行調節處理，雨污水調節處理后用于養豬場生產循環用。一般情況下，存欄一頭豬需要0.33 m3墊料消耗豬糞尿，養豬場根據養豬存欄數計算出發酵床面積，根據發酵床面積建設鋼構架發酵床車間。按存欄1 000 頭豬的養豬場來算，發酵床車間需要墊料330 m3，發酵床深度設計為0.8～1.6 m。按照1.6 m 深度計算，存欄1 000 頭豬的養豬場異位發酵床面積需要206 m2。

異位發酵床改造多采用地下槽式床面設計。在地面下挖0.8～1.6 m 的坑，池四周以水泥固化，設置三種規格地下槽翻拋寬度，分別是4、8、12 m。地下槽的寬度應該與翻拋機相同，由多個地下槽組合為發酵床。發酵床車間的中部、上部應采用塑料膜搭設陽光棚，利用溫室大棚原理提高發酵床車間內的溫度，以促進發酵床的好氧系統的充分轉行[3]。

2.4 異位發酵床工藝原理

發酵床利用微生物菌在適宜的溫度、濕度及氧氣條件下快速繁殖增生，再利用微生物分解作用使豬糞尿快速分解、高溫腐熟殺菌，從而使糞污資源轉化為優質有機肥。微生物繁殖的過程中需要消耗大量的有機質和氧氣，微生物代謝則產生二氧化碳、水、氨氣等，增加腐熟肥中的有機質含量及其他養分。這種經過高溫發酵處理的豬糞尿有機質含量高，營養豐富，且富含有益微生物，施用于土壤中具有改善土壤結構和理化特性的作用。此外，發酵床高溫殺菌的過程不僅殺死了寄生蟲、蚊蠅等，還形成了不適合蚊蠅及寄生蟲生存的環境，防止了糞尿吸引外源性蚊蠅、寄生蟲在豬場的繁殖擴散，凈化了養豬場的空氣環境。發酵床無害化處理還實現了豬場糞尿零排放，減少了養豬造成的水源、土壤等環境污染[4]。

2.5 異位發酵床方案實施及推廣成效

2019 年揚州市寶應縣安宜鎮中港北閘村規模化養豬場新建異位床車間、污水管道、均質池、集污池，實現了養豬場糞尿、雨污分離管理。鋼架構發酵車間面積1 932 m2，配置一臺糞污攪拌機、2 臺潛污泵、2 套自動噴霧設備和一套專用翻拋機，均質池和集污池各700 m3，排糞尿系統和雨污系統管道總長100 m。新建的污水管道直接連通均質池。該項目總投資概算130 萬元。該項目的運行實現了該養殖場糞尿和污水的即時分離收集處理。該項目在現有的異位床基礎上，還集成了節能高效罐式發酵、沼液發酵等處理豬場糞污的技術，實現了豬場水資源源頭節能減排、糞尿即時分離收集、豬舍清潔水和雨水處理后循環再利用等功能，取得了豬場糞污高效化處理、資源化綜合化利用成果轉化高的矚目成效，實現了養豬業生產與生態環境保護的和諧發展。

3 結語

生豬糞尿即時分離收集是建立在對異位發酵床的改造上需求上實施的糞尿收集處理技術，即建立糞尿分離式獨立排污系統，從豬舍內實現對糞尿和雨污、沖洗圈舍濃度不足污水的分類排放和處理。從異位發酵床改造視角而言，需要在傳統的發酵床基礎上為豬舍新增一套排污系統，包括污水處理設施設備。豬糞尿即時分離收集技術的應用一方面保證了發酵床糞尿預處理液的濃度，另一方面實現了豬場雨污水經過處理后用于豬場再生產用水的循環利用，極大的提高了資源綜合回收利用率。