鄭春芳 于桂陽(yáng)

（湖南永州職業(yè)技術(shù)學(xué)院生物科學(xué)技術(shù)系，湖南永州 425000）

集約化豬場(chǎng)糞便污水綜合利用技術(shù)的實(shí)踐與認(rèn)識(shí)

鄭春芳 于桂陽(yáng)*

（湖南永州職業(yè)技術(shù)學(xué)院生物科學(xué)技術(shù)系，湖南永州 425000）

湖南永州職業(yè)技術(shù)學(xué)院實(shí)習(xí)農(nóng)場(chǎng)生態(tài)養(yǎng)殖園是一家從事養(yǎng)豬產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)實(shí)體，按豬、沼、果、魚(yú)、花 （蔬菜）方式布局來(lái)規(guī)劃設(shè)計(jì)生態(tài)養(yǎng)豬園，集約化豬場(chǎng)存欄基礎(chǔ)母豬1 000頭，在生產(chǎn)實(shí)踐中通過(guò)雨污分流、干濕分離等方法對(duì)豬場(chǎng)的糞便污水進(jìn)行粗處理，豬場(chǎng)糞便污水在 “豬-沼-果 （蔬、花卉）”生態(tài)種養(yǎng)結(jié)合養(yǎng)殖模式的基礎(chǔ)上，應(yīng)用循環(huán)經(jīng)濟(jì)技術(shù)，利用生態(tài)工程技術(shù)，因地制宜地開(kāi)發(fā)利用糞便污水資源，利用沼氣發(fā)電，利用沼液種植農(nóng)作物，利用干濕分離的豬糞生產(chǎn)有機(jī)肥，為集約化豬場(chǎng)糞污的處理提供了一種可供選用的技術(shù)模式，具有良好的推廣價(jià)值。

集約化豬場(chǎng)；糞污處理；種養(yǎng)結(jié)合；沼氣發(fā)電；有機(jī)肥加工

近年來(lái)，隨著養(yǎng)豬業(yè)的快速發(fā)展和規(guī)模的不斷擴(kuò)大，給豬場(chǎng)周邊環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重的污染，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成較大的影響。據(jù)測(cè)算，年出欄萬(wàn)頭商品豬場(chǎng)，每天可產(chǎn)生糞尿污水100多噸，對(duì)環(huán)境構(gòu)成的環(huán)保問(wèn)題十分突出。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2014年全國(guó)因環(huán)保問(wèn)題而遭政府警告、勒令拆除的各種規(guī)模的養(yǎng)殖場(chǎng)約有10 000個(gè)，如此龐大的數(shù)量，說(shuō)明國(guó)家正在對(duì)畜禽養(yǎng)殖業(yè)造成的污染問(wèn)題加大整改力度，這給眾多養(yǎng)殖者敲響了警鐘[1]。如何有效解決畜禽糞便污水無(wú)害化處理問(wèn)題是集約化豬場(chǎng)面臨的重大課題和關(guān)注點(diǎn)，因此，實(shí)現(xiàn)豬場(chǎng)糞污無(wú)害化處理與資源化利用，對(duì)實(shí)現(xiàn)集約化、規(guī)?；B(yǎng)豬的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。本文以永州職業(yè)技術(shù)學(xué)院實(shí)訓(xùn)基地集約化豬場(chǎng)為例，介紹集約化化豬場(chǎng)糞便污水綜合利用技術(shù)，以供同行參考。

1 豬場(chǎng)基本情況

湖南永州職業(yè)技術(shù)學(xué)院實(shí)習(xí)農(nóng)場(chǎng)生態(tài)養(yǎng)殖園是一家從事養(yǎng)豬產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)實(shí)體，按豬、沼、果、魚(yú)、花（蔬菜）方式布局來(lái)規(guī)劃設(shè)計(jì)生態(tài)養(yǎng)豬園，做到了場(chǎng)地寬闊、交通便利，場(chǎng)內(nèi)花木果林郁郁蔥蔥，環(huán)境優(yōu)美，自然防疫條件十分優(yōu)越，能夠和周?chē)淖匀画h(huán)境融合在一起，是占地300多畝的“一場(chǎng)四園”農(nóng)業(yè)綜合循環(huán)生態(tài)養(yǎng)豬模式。區(qū)域內(nèi)建有一年出欄20 000頭生豬的智能化豬場(chǎng)，占地63畝；優(yōu)質(zhì)水果園占地100畝，主要品種有香柚、柑桔、枇杷、黃花梨等十多個(gè)優(yōu)質(zhì)水果品種，且培植了大量?jī)?yōu)質(zhì)水果種苗；建有57畝水面的生態(tài)水產(chǎn)園，有魚(yú)塘11口，在魚(yú)塘邊建有配套的豬舍、鴨舍和雞舍。實(shí)行“塘邊養(yǎng)豬、水中養(yǎng)魚(yú)、水面養(yǎng)鴨、塘埂種葡萄”的立體生態(tài)農(nóng)業(yè)模式，較好地發(fā)揮了“豬、沼、魚(yú)、果（蔬、苗）”互利的生態(tài)關(guān)系；蔬菜栽培園面積25畝，主要以推廣優(yōu)質(zhì)種苗為主，每年可產(chǎn)無(wú)公害蔬菜和反季節(jié)蔬菜30余萬(wàn)千克，年產(chǎn)值可達(dá)60萬(wàn)元以上，年利潤(rùn)可達(dá)20萬(wàn)無(wú)；花卉苗圃園面積50畝，常年有盆花5 000余盆，盆景1 000多盆。整個(gè)無(wú)公害生態(tài)基地年產(chǎn)值達(dá)5 000多萬(wàn)元，年利潤(rùn)500余萬(wàn)元，取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。該豬場(chǎng)被評(píng)為全國(guó)農(nóng)業(yè)院校明星企業(yè)，是一個(gè)高效、低耗、無(wú)污染的生態(tài)經(jīng)濟(jì)良性循環(huán)的生態(tài)養(yǎng)殖園，成為我國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)的典范，具有良好的推廣價(jià)值。

2 糞污綜合利用的實(shí)踐

根據(jù)豬場(chǎng)規(guī)劃的實(shí)際情況，永州職業(yè)技術(shù)學(xué)院豬場(chǎng)糞便污水在“豬-沼-果蔬”生態(tài)種養(yǎng)結(jié)合養(yǎng)殖模式的基礎(chǔ)上，不斷延長(zhǎng)生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈，應(yīng)用循環(huán)經(jīng)濟(jì)技術(shù)，因地制宜地開(kāi)發(fā)利用糞便污水資源。在生產(chǎn)實(shí)踐中，利用沼氣發(fā)電，利用沼液種植農(nóng)作物，利用干濕分離的豬糞生產(chǎn)有機(jī)肥，豬場(chǎng)糞便污水循環(huán)利用生產(chǎn)工藝圖見(jiàn)圖1。

圖1 豬場(chǎng)糞便污水循環(huán)利用生產(chǎn)工藝圖

2.1 糞便污水綜合治理技術(shù)生產(chǎn)工藝

2.1.1 雨污分流

豬場(chǎng)的糞尿、污水與自然雨水分別各用一條管道輸送排放，雨水可直接排放到河道、水庫(kù)或魚(yú)塘，清洗豬舍的污水和尿液需通過(guò)排污管道到沉淀池，經(jīng)過(guò)沉淀后進(jìn)入沼氣池。雨污分流可減少豬場(chǎng)污水的處理量，減少沉淀池的建設(shè)容積[2]。

2.1.2 干濕分離

單獨(dú)收集豬的糞便堆放在集糞發(fā)酵棚，沖洗的污水、尿液通過(guò)專(zhuān)用污水管道流入沉淀池，經(jīng)過(guò)二次沉淀后進(jìn)行固液分離，分離后液體部分流入沼氣池，固體部分堆放在集糞棚與豬糞一起發(fā)酵，發(fā)酵后的糞便可直接或加工作為農(nóng)作物有機(jī)肥。

2.1.3 污水處理

豬場(chǎng)污水、尿液經(jīng)沉淀后在沼氣池進(jìn)行厭氧發(fā)酵分解，產(chǎn)生的沼氣可進(jìn)行發(fā)電和作為豬場(chǎng)生活的清潔能源，產(chǎn)生的沼渣可作為農(nóng)作物的有機(jī)肥料，產(chǎn)生的沼液排入魚(yú)塘，培育浮游生物養(yǎng)魚(yú)，凈化魚(yú)塘水質(zhì)。

2.2 種養(yǎng)結(jié)合循環(huán)利用豬場(chǎng)糞便污水

永州職業(yè)技術(shù)學(xué)院豬場(chǎng)創(chuàng)造了一套“豬-沼-魚(yú)-果（蔬菜、苗木花卉）”有機(jī)廢物循環(huán)利用技術(shù)，即利用豬場(chǎng)糞便和沼渣發(fā)酵后加工有機(jī)肥種植苗木花卉、蔬菜和果樹(shù)，污水經(jīng)多級(jí)沉淀制取沼氣，沼氣可發(fā)電和供生活用的清潔能源，沼液喂魚(yú)，魚(yú)池污泥種植葡萄。

2.3 發(fā)展沼氣工程，提高豬場(chǎng)綜合效益

2010年豬場(chǎng)投資300萬(wàn)元建設(shè)大型沼氣工程，建有容積500 m3的大型發(fā)酵池（圖2）3座，發(fā)電房60 m3，150 kW的發(fā)電機(jī)組（圖3）1組，以及其他配套設(shè)施。沼氣工程現(xiàn)在每年可產(chǎn)沼氣11萬(wàn)立方米，用沼氣可發(fā)電18萬(wàn)度。以往豬場(chǎng)每年用電15萬(wàn)度，需電費(fèi)10.5萬(wàn)元，現(xiàn)在自己沼氣發(fā)電，每年可省電費(fèi)10萬(wàn)元以上。

圖2 豬場(chǎng)沼氣發(fā)酵池

圖3150 kW沼氣發(fā)電機(jī)組

2.4 有機(jī)肥加工

將豬糞便堆積在發(fā)酵大棚，將主料和輔料按照7∶3的比例調(diào)配，同時(shí)拌入0.5%的微生物發(fā)酵復(fù)合菌劑進(jìn)行有氧發(fā)酵。2～3天溫度穩(wěn)定在50℃以上時(shí)，每天翻堆一次，55℃以上陳化處理15天完成腐熟。合格的發(fā)酵糞便粉碎篩分，分篩的半成品檢測(cè)合格后烘干，將水分降至30%以下，然后造粒或直接烘干冷卻包裝入庫(kù)。具體流程見(jiàn)圖4。

圖4 有機(jī)肥生產(chǎn)加工流程圖

3對(duì)糞污處理的認(rèn)識(shí)

豬場(chǎng)糞便污水雖然是重要的污染源，但同時(shí)也是可利用開(kāi)發(fā)的資源，如何綜合利用規(guī)模養(yǎng)豬場(chǎng)的糞污，實(shí)現(xiàn)污染物的資源化利用，成為當(dāng)前一項(xiàng)十分重要而緊迫的科研任務(wù)[3]。在生產(chǎn)實(shí)踐中，我們采用綜合技術(shù)處理豬場(chǎng)糞污，污水經(jīng)多級(jí)沉淀和厭氧發(fā)酵產(chǎn)生沼氣后可排放或施肥，固態(tài)糞可加工生產(chǎn)有機(jī)肥，為豬場(chǎng)糞污的處理與利用提供了一種種養(yǎng)結(jié)合、循環(huán)經(jīng)濟(jì)的生態(tài)養(yǎng)殖模式，具有可推廣價(jià)值。

3.1 效益分析

豬場(chǎng)糞便污水采取種養(yǎng)結(jié)合、沼氣發(fā)電和加工有機(jī)肥等綜合處理措施后，產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，豬場(chǎng)每年減少排污處理費(fèi)10萬(wàn)元，年發(fā)電18萬(wàn)度，按每度0.7元計(jì)算，年減少電費(fèi)開(kāi)支12.6萬(wàn)元，加工有機(jī)肥年創(chuàng)收30余萬(wàn)元。采用干清糞工藝固液分離，固體部分進(jìn)行有氧發(fā)酵生產(chǎn)有機(jī)肥，液體部分進(jìn)行沉淀和厭氧發(fā)酵，能大大降低豬場(chǎng)糞污對(duì)周?chē)h(huán)境的污染[4]。社會(huì)公眾最關(guān)心的環(huán)境和健康問(wèn)題應(yīng)引起豬場(chǎng)經(jīng)營(yíng)管理者的高度重視，如果說(shuō)以前傳染病影響的是豬場(chǎng)經(jīng)營(yíng)者的效益，那么今后環(huán)保問(wèn)題將關(guān)系到豬場(chǎng)的生死存亡[5]。

3.2 種養(yǎng)結(jié)合

沼渣是很好的農(nóng)作物有機(jī)肥料，沼液是魚(yú)的優(yōu)質(zhì)飼料，種植業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)可消化大量的沼渣、沼液。建議實(shí)施種養(yǎng)結(jié)合生態(tài)模式，以經(jīng)濟(jì)實(shí)用地解決豬場(chǎng)糞便污水污染問(wèn)題，將豬場(chǎng)廢棄物轉(zhuǎn)化為資源并重新利用，其能夠供應(yīng)農(nóng)作物生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，降低化肥的使用量。把規(guī)模豬場(chǎng)建到農(nóng)村，可使豬場(chǎng)大大降低環(huán)保處理費(fèi)用（只需沼氣工程），還可使周邊農(nóng)戶大受其益，實(shí)現(xiàn)企業(yè)、農(nóng)戶雙贏雙豐收；同時(shí)科學(xué)地應(yīng)用此類(lèi)有機(jī)肥是保護(hù)、提高地力的最有效措施[6]。

3.3 沼氣發(fā)電

沼氣發(fā)電是隨著大型沼氣池建設(shè)和沼氣綜合利用不斷發(fā)展而出現(xiàn)的一項(xiàng)沼氣利用技術(shù)，它將厭氧發(fā)酵處理產(chǎn)生的沼氣用于發(fā)動(dòng)機(jī)，并裝有綜合發(fā)電裝置，能產(chǎn)生電能和熱能。實(shí)踐證明，厭氧處理是豬場(chǎng)糞便污水處理中很好的工藝流程，撿糞后的糞污在厭氧池只需停留4～6天，BOD和COD即可降低約75%。規(guī)?；B(yǎng)豬場(chǎng)實(shí)施沼氣開(kāi)發(fā)、利用，具有科學(xué)性、可推廣性，有利于開(kāi)展糞污的綜合利用，能顯著提高生態(tài)、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益[3]。

每個(gè)豬場(chǎng)至少要分別建沼氣池和沉淀池（三級(jí)化糞池）兩個(gè)以便輪流進(jìn)入污水，確保厭氧發(fā)酵時(shí)間，按15天輪轉(zhuǎn)一次。每存欄1 000頭豬需建沼氣池100 m3、沉淀池（三級(jí)化糞池）100 m3、沼液總貯池12 000 m3、穩(wěn)定魚(yú)塘等設(shè)施6 667 m2[7]。

[1]周煬玲,章杰.我國(guó)豬場(chǎng)環(huán)保規(guī)劃設(shè)計(jì)概況及防污減排措施[J].中國(guó)豬業(yè),2016(1):60-62.

[2]李詩(shī)兵,雷浩兵,黎坤.規(guī)?；B(yǎng)豬場(chǎng)糞污綜合治理方案及效果分析[J].當(dāng)代畜牧,2008(4):41-42.

[3]嚴(yán)小東,凌欽潤(rùn),袁成進(jìn).規(guī)模豬場(chǎng)糞污綜合治理和利用技術(shù)研究[J].廣西農(nóng)學(xué)報(bào),2014,29(1):45-49.

[4]盛婧,孫國(guó)峰,鄭建初,等.典型糞污處理模式下規(guī)模養(yǎng)豬場(chǎng)農(nóng)牧結(jié)合規(guī)模配置研究I.固液分離-液體厭氧發(fā)酵模式[J].中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2015,23(2):199-206.

[5]解玉懷,尚慶輝,張桂國(guó),等.豬場(chǎng)廢棄物處理技術(shù)研究進(jìn)展[J].家畜生態(tài)學(xué)報(bào),2015,36(1):6-10.

[6]陳國(guó)眾,李煥烈.規(guī)模化養(yǎng)豬場(chǎng)糞便污水處理及利用的實(shí)踐與思考[A].見(jiàn):中國(guó)農(nóng)機(jī)學(xué)會(huì)機(jī)械化養(yǎng)豬協(xié)會(huì),中國(guó)畜牧獸醫(yī)學(xué)會(huì)養(yǎng)豬學(xué)分會(huì),中國(guó)地方豬種保護(hù)與利用協(xié)作組.“騰駿杯”中國(guó)改革開(kāi)放養(yǎng)豬30年大型征文比賽優(yōu)秀論文集[C].中山:《現(xiàn)代化養(yǎng)豬》雜志編輯部.2007.41-44.

[7]王修川,袁新國(guó),王騰.試論循環(huán)經(jīng)濟(jì)及畜禽廢棄物資源化[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù),2008,31(8):155-157.

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1673-4645(2016)11-0033-03

2016-09-08

鄭春芳（1971-），女，漢族，實(shí)驗(yàn)師

于桂陽(yáng)，漢族，教授，博士，研究方向：動(dòng)物生產(chǎn)與疾病防治；Tel：0746-8216608（家）、13974613405，E-mail：yuguiyang.2008@163.com