豬場(chǎng)干清糞工藝節(jié)水試驗(yàn)及對(duì)糞污減排效果的研究

肖衛(wèi)紅

（湖南省洞口縣文昌街道動(dòng)物防疫站，湖南邵陽(yáng) 422300）

目前，全國(guó)生豬、家禽糞便總量高達(dá)5.8億噸，糞水排放總量高達(dá)60億噸。按1頭母豬1天排糞3.29 kg、尿5.48 kg，1頭商品豬1天排糞2.17 kg、尿3.5 kg計(jì)算，則1個(gè)自繁自養(yǎng)的萬(wàn)頭豬場(chǎng)1年純糞污排放量就達(dá)1.2萬(wàn)噸左右[1]。本文以湖南省洞口縣3個(gè)試驗(yàn)豬場(chǎng)為例，比較分析了干清糞工藝的節(jié)水和糞污減排效果，為修訂《洞口縣生豬規(guī)模場(chǎng)糞污排放達(dá)標(biāo)規(guī)范》提供科學(xué)依據(jù)。

1 干清糞工藝節(jié)水試驗(yàn)

為了真實(shí)了解干清糞工藝用水量，2015年7月至2017年8月，布置了3個(gè)干清糞工藝用水試驗(yàn)豬場(chǎng)，歷時(shí)2年，記錄了3批全程育肥豬用水量情況，比較干清糞工藝用水狀況、節(jié)水特征和對(duì)糞污減排效果的影響。

1.1 干清糞工藝用水試驗(yàn)豬場(chǎng)舉例

例1：筆者2015年3月對(duì)新建的洞口縣楊林鄉(xiāng)九嶺村胡偉彪豬場(chǎng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，每間豬舍內(nèi)用PIC塑料管接出豬尿水，直接排到三級(jí)沉淀池，并采用干清糞工藝。2棟育肥舍共840 m3，三級(jí)沉淀池設(shè)計(jì)為200 m3。豬場(chǎng)2015年7月初建設(shè)完工。2015年7月21—24日進(jìn)欄仔豬489頭，總重6 405.9 kg，均重13.1 kg。2016年1月26日陸續(xù)出欄活大豬，直至2016年2月16日售完，共出欄478頭，出欄總重63 382.8 kg，頭均重132.6 kg。生產(chǎn)總活重為63 382.8 kg－6 405.9 kg＝56976.9kg。用水記錄統(tǒng)計(jì)為362 773kg，每生產(chǎn)100kg活豬用水636.7 kg。使用飼料記錄統(tǒng)計(jì)為178 337.7 kg，全程料肉比3.13∶1，料水比1∶2.03。

例2：洞口縣石江鎮(zhèn)大塘豬場(chǎng)也采用干清糞工藝，但在夏季采用沖水洗欄降溫方式。2016年2月至3月陸續(xù)填欄899頭仔豬，總重11 615.1 kg，頭均12.92 kg。到2016年10月18日陸續(xù)出欄完。出欄頭數(shù)887頭，總重 125 333.1 kg，均重 141.3 kg。實(shí)際生產(chǎn)總重125 333.1 kg－11 615.1 kg＝113 718 kg。用水記錄統(tǒng)計(jì)為1 097 606.4 kg，頭均用水1 237.4 kg，每生產(chǎn)100 kg活豬用水965.2 kg。使用飼料記錄統(tǒng)計(jì)為365034.8kg，全程料肉比3.21∶1，料水比1∶3.01。

例3：竹市鎮(zhèn)大水村許某豬場(chǎng)是新五豐公司代養(yǎng)合同戶，為新建豬場(chǎng)，沉淀池設(shè)計(jì)為300 m3，采用干清糞工藝。2017年3月9日代養(yǎng)第一批豬，1 156頭仔豬總重10 912.6 kg，頭均重9.44 kg。2017年8月3—7日新五豐公司全部回收，出欄1132頭，總重137 900.2kg，均重121.82 kg，生產(chǎn)活重137 900.2 kg－10 912.6 kg＝126 987.6 kg，頭均 112.18 kg。用水記錄統(tǒng)計(jì)為834 057.2 kg，頭均用水736.8 kg，每生產(chǎn)100 kg活豬用水656.8 kg。使用飼料記錄統(tǒng)計(jì)為394 931.4 kg，全程料肉比3.11∶1，料水比1∶2.11。

1.2 干清糞工藝試驗(yàn)豬場(chǎng)節(jié)水比較

從表1中可見(jiàn)，九嶺和大水2個(gè)干清糞工藝豬場(chǎng)每生產(chǎn)100 kg活豬用水650.6 kg，料水比1∶2.09，大塘干清糞+沖水降溫豬場(chǎng)每生產(chǎn)100 kg活豬用水965.2 kg，料水比1∶3.01，前2個(gè)豬場(chǎng)節(jié)水32.6%，沖水降溫增加1/3的用水量，也就增加了1/3污水排放量。

1.3 污水產(chǎn)生量的測(cè)定

九嶺豬場(chǎng)飼養(yǎng)4個(gè)半月尿水充滿沉淀池，2015年12月16日觀察到沼液溢出沉淀池。當(dāng)日將存欄豬全部稱重，存欄482頭，總重50754.6kg，每頭均重105.3kg，生產(chǎn)總活重44348.7kg。查看用水記錄累計(jì)為218819.3kg，每生產(chǎn)100 kg活豬用水493.4 kg。污水溢滿沉淀池為200噸，用水量218.9噸，因此污水量為用水量的91.4%。

大水豬場(chǎng)飼養(yǎng)3個(gè)多月尿水充滿沉淀池，2017年6月15日觀察到沼液溢出沉淀池。當(dāng)日將存欄豬全部稱重，存欄1141頭，總重94588.9kg，每頭均重82.9kg，生產(chǎn)總活重83676.3kg。查看用水記錄累計(jì)為340311.5 kg，每生產(chǎn)100 kg活豬用水406.7 kg。污水溢滿沉淀池為300噸，用水量340.3噸，因此污水量為用水量的88.1%。

九嶺和大水2個(gè)豬場(chǎng)沉淀池總量是500 m3，用水量為218.9噸＋340.3噸＝559.2噸時(shí)尿水充滿沉淀池，則污水量為用水量的89.4%。

2 干清糞工藝試驗(yàn)豬場(chǎng)糞污減排效果的比較分析

污水沉淀池處理技術(shù)屬于厭氧處理技術(shù)。有試驗(yàn)表明，經(jīng)厭氧處理后，廢水中COD去除率達(dá)70%～85%，且運(yùn)行成本低，幾乎無(wú)維護(hù)費(fèi)，同時(shí)還可回收沼液作肥料加以利用，是解決養(yǎng)殖廢水無(wú)害化和資源化問(wèn)題的有效技術(shù)方案。

本試驗(yàn)大塘豬場(chǎng)雖然采取了干清糞工藝，但又選擇夏季沖水洗欄降溫方式。夏季高溫時(shí)間長(zhǎng)，常在6月、7月、8月、9月，4個(gè)多月沖水洗欄降溫，用水與水泡糞工藝一樣，隨意性大，總量無(wú)法控制，如同雨污分離前豬場(chǎng)雨水直接沖進(jìn)沉淀池從而導(dǎo)致污水量難以控制。這是本試驗(yàn)大塘豬場(chǎng)污水量較其他2個(gè)干清糞工藝試驗(yàn)豬場(chǎng)污水產(chǎn)生量多1/3的原因。同時(shí)沖水洗欄降溫期間豬尿水幾乎直接從沉淀池流出，無(wú)法保證污染物在沉淀池的降解時(shí)間，也就談不上廢水中COD等的去除率，發(fā)揮不了厭氧處理技術(shù)效果。所以控制污水產(chǎn)生量是糞污處理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也可以說(shuō)管住污水產(chǎn)生量，糞污處理工作就成功了一半。

但目前南方農(nóng)村豬場(chǎng)采用干清糞工藝，都是人工清糞，增加了工作量和勞動(dòng)成本。采用自動(dòng)清掃糞便機(jī)械，被提到議事日程。張凡建等[2]提出電動(dòng)糞污清掃車安全便捷，祛臭殺菌，可自動(dòng)化，收集的固態(tài)糞便含水量低，糞中營(yíng)養(yǎng)成分損失少，肥料價(jià)值高，便于高溫堆肥或其他方式處理利用，耗水量少，產(chǎn)生污水量少，且污水中污染物含量低，易于凈化處理。應(yīng)用電動(dòng)糞污清掃車或電動(dòng)糞污機(jī)械刮機(jī)是解決南方農(nóng)村豬場(chǎng)干清糞工藝工作量大的有效途徑，在新建豬場(chǎng)設(shè)計(jì)電動(dòng)糞污清掃車或電動(dòng)糞污機(jī)械刮機(jī)，成為一項(xiàng)重要工作。

表1 洞口縣干清糞工藝豬場(chǎng)節(jié)水試驗(yàn)比較

經(jīng)百度搜索，豬的各階段推薦飲水量為斷奶仔豬18.9 L/頭·天，生長(zhǎng)、育成豬5.7 L/頭·天，妊娠母豬和公豬15.1 L/頭·天，哺乳母豬22.7 L/頭·天。豬體水分占55%～65%。豬體水分取中間值60%，每頭豬生產(chǎn)活重110 kg，消耗水分110×60%＝66 kg，占干清糞工藝每頭豬用水量715.66 kg（每100 kg活豬用水量650.6 kg，每頭豬生產(chǎn)活重110 kg用水量：650.6×1.1=715.66）的9.22%。豬飲水時(shí)浪費(fèi)一部分水量，實(shí)測(cè)污水量為用水量的89.4%。污水量＝尿＋浪費(fèi)水量，用水量＝污水量＋豬體水分＋呼吸時(shí)揮發(fā)水分，因此呼吸時(shí)揮發(fā)水分為用水量（100%）－污水量（89.4%）－豬體水分（9.22%）＝用水量（1.38%）。由于豬飲水時(shí)浪費(fèi)水量混在豬尿中排出，成為污水，所以這次試驗(yàn)沒(méi)能將浪費(fèi)水量測(cè)定出來(lái)。但豬飲水時(shí)浪費(fèi)水量在3%以內(nèi)，是節(jié)水可控范圍。

夏季降溫可采取其他方法。如設(shè)計(jì)大窗戶卷簾升降，夏季升起卷簾，大空間增加空氣對(duì)流而降溫。另外安裝電風(fēng)扇、冷暖風(fēng)機(jī)，雖然增加降溫設(shè)施成本和電費(fèi)支出，但能控制沖水降溫產(chǎn)生的污水量。

在3個(gè)試驗(yàn)豬場(chǎng)發(fā)現(xiàn)，自動(dòng)飲水器年損壞率達(dá)6.8%，其中2個(gè)還是新辦豬場(chǎng)，不然損壞率更高。這是由于豬喜歡啃咬飲水器玩耍、夏季爭(zhēng)相喝水降溫造成的。損壞的飲水器如不及時(shí)更換，會(huì)造成飲水器流水不斷，豬飲水時(shí)浪費(fèi)水量控制在3%以內(nèi)將成為一句空話。因此每天巡查飲水器狀況，檢查是否有損壞的流水不斷的飲水器，如有需要及時(shí)更換，應(yīng)該作為豬場(chǎng)管理和飼養(yǎng)員的一項(xiàng)日常工作?，F(xiàn)在新建豬場(chǎng)采用自動(dòng)飲水杯，這項(xiàng)設(shè)計(jì)可把豬飲水時(shí)3%的浪費(fèi)水量降下來(lái)。

3 修訂 《洞口縣生豬規(guī)模場(chǎng)糞污排放達(dá)標(biāo)規(guī)范》和效果評(píng)價(jià)

洞口縣創(chuàng)新制訂出可操作性強(qiáng)的《豬糞尿減排與資源化利用模式評(píng)估指標(biāo)》[3]《洞口縣生豬規(guī)?；B(yǎng)殖場(chǎng)糞污排放達(dá)標(biāo)規(guī)范》，在洞口縣生豬糞污治理工作中發(fā)揮了重要作用。

3.1 洞口縣生豬規(guī)模場(chǎng)糞污單項(xiàng)排污設(shè)施達(dá)標(biāo)（試行稿）

生豬規(guī)模場(chǎng)糞污單項(xiàng)排污設(shè)施達(dá)標(biāo)：基數(shù)+遞增。以飼養(yǎng)500頭為基數(shù)，每遞增500頭為1個(gè)單元，排污設(shè)施在基數(shù)基礎(chǔ)上增加1個(gè)單元設(shè)施。①三級(jí)凈化池200 m3，每遞增1個(gè)單元增加50 m3（下同）。如萬(wàn)頭豬場(chǎng)：200＋ （10 000－500） ÷500×50＝1 150 m3。②沼氣池100 m3，每遞增1個(gè)單元增加50 m3。③雨污分離設(shè)施，雨水溝和排污溝分離。④氧化塘30畝，每遞增1個(gè)單元增加10畝。⑤干糞堆積池60 m3（2個(gè)各30 m3），每遞增1個(gè)單元增加20 m3。⑥固液分離機(jī)1部，每遞增10個(gè)單元增加1部。⑦本場(chǎng)消化糞便果園面積50畝，每遞增1個(gè)單元增加30畝。⑧微生物發(fā)酵床：全場(chǎng)全部采用。

3.2 洞口縣生豬規(guī)模場(chǎng)糞污單項(xiàng)排污設(shè)施達(dá)標(biāo)（修改稿）部分說(shuō)明

根據(jù)本文干清糞工藝節(jié)水試驗(yàn)，大水豬場(chǎng)存欄1 141頭，3個(gè)多月尿水充滿300 m3沉淀池，說(shuō)明500頭1批的商品豬3個(gè)月產(chǎn)生純尿水在132 m3以上，沉淀池以200 m3為基數(shù)，每遞增1個(gè)單元（500頭）增加100 m3沉淀池設(shè)施，就能保證豬尿水在三級(jí)沉淀池至少沉淀3個(gè)月以上，污染物在沉淀池降解3個(gè)月排出，發(fā)揮三級(jí)沉淀池厭氧處理技術(shù)作用和最佳降解效果。因此，對(duì)試行稿做了1處重要修改：三級(jí)凈化池200 m3，每遞增1個(gè)單元增加100m3。如萬(wàn)頭豬場(chǎng)：200＋（10000－500） ÷500×100=2 100 m3。

3.3 執(zhí)行 《洞口縣生豬規(guī)模場(chǎng)糞污排放達(dá)標(biāo)規(guī)范》效果評(píng)價(jià)

洞口縣2017年5月以來(lái)，按照《洞口縣生豬規(guī)模場(chǎng)糞污排放達(dá)標(biāo)規(guī)范》，查漏補(bǔ)缺，進(jìn)行糞污排放達(dá)標(biāo)設(shè)施建設(shè)，迎接中央環(huán)保督查組檢查。要求先建后補(bǔ)，經(jīng)過(guò)近一年達(dá)標(biāo)設(shè)施建設(shè)，2017年底組織了對(duì)沼氣池、三級(jí)凈化池、排污溝、氧化塘、發(fā)酵床等排污設(shè)施驗(yàn)收。根據(jù)驗(yàn)收數(shù)據(jù)對(duì)199個(gè)規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)進(jìn)行了量化獎(jiǎng)勵(lì)，從洞口縣生豬出口大縣獎(jiǎng)勵(lì)資金分塊獎(jiǎng)勵(lì)311萬(wàn)元。并按照洞口縣《豬糞尿減排與資源化利用模式評(píng)估指標(biāo)》進(jìn)行驗(yàn)收評(píng)估，洞口縣生豬規(guī)模化養(yǎng)殖場(chǎng)糞污排放達(dá)標(biāo)率達(dá)到76.9%，較2015年底的56.8%提高了20.1個(gè)百分點(diǎn)。洞口縣生豬糞污治理工作得到了中央環(huán)保督查組的肯定。

4 討論

常杰和楊倩茹[4]對(duì)豬場(chǎng)干清糞與水泡糞工藝應(yīng)用效果做了30天的測(cè)定，結(jié)果顯示干清糞圈產(chǎn)污水19.9 m3，折算平均每天每1 000頭95～100 kg體重育肥豬產(chǎn)污水4.87 m3；水泡糞圈產(chǎn)污水42.8 m3，折算平均每天每1 000頭95～100 kg體重育肥豬產(chǎn)污水10.47 m3，其污水產(chǎn)生量是干清糞工藝的2.15倍。在本文的研究中，存欄1 141頭的大水豬場(chǎng)3個(gè)多月尿水充滿300 m3沉淀池，說(shuō)明500頭1批的商品豬3個(gè)月產(chǎn)生純尿水在132 m3以上，平均每天產(chǎn)尿1.47噸，折算平均每天每1000頭95～100 kg體重育肥豬產(chǎn)污水3.78 m3，與上述4.87 m3的測(cè)定結(jié)果相比減少22.4%。說(shuō)明洞口縣干清糞工藝節(jié)水效果和糞污減排效果較好，可以在洞口縣全面推廣干清糞工藝和三級(jí)沉淀池配套的糞污治理技術(shù)。

[1]莫瓊才,鄒平,張榮波.豬場(chǎng)糞污處理研究進(jìn)展[J].豬業(yè)科學(xué),2015(4):93-94.

[2]張凡建,李玉冰,蔡澤川,等.豬場(chǎng)糞污治理新工藝應(yīng)用研究[J].北方牧業(yè),2015(3):20-21.

[3]尹邦才,肖和良,肖建龍,等.對(duì)目前豬糞尿減排與資源化利用模式評(píng)估報(bào)告[J].中國(guó)豬業(yè),2016(11):36-39.

[4]常杰,楊倩茹.規(guī)模化豬場(chǎng)機(jī)械干清糞與水泡糞工藝應(yīng)用效果比較分析[J].河南畜牧獸醫(yī)（市場(chǎng)版）,2015,36(9):9-10.