豬場糞污的管理
——減量化與儲存

豬場糞污的管理
——減量化與儲存

魏國生 教授 黑龍江八一農墾大學

歷任東北農業(yè)大學動物科技學院助教、講師、副教授、教授（1988.7～2004.10），哈爾濱遠大牧業(yè)有限公司副總經理、總經理（2004.8～2006.3），哈爾濱青禾科技有限公司副總經理、總經理、谷實農牧集團股份有限公司副總裁（2006.10～2014.3），黑龍江八一農墾大學動物科技學院教授（2014.12～）?，F兼任中國畜牧獸醫(yī)學會養(yǎng)豬學分會常務理事，東北養(yǎng)豬研究會理事長，中國林牧漁業(yè)經濟學會養(yǎng)豬經濟專業(yè)委員會副理事長，黑龍江省畜牧業(yè)協(xié)會副會長、豬業(yè)分會理事長。

1　養(yǎng)豬的目的

養(yǎng)豬的目的：①滿足消費者的豬肉需求；②為投資者創(chuàng)造利潤；③保持農牧業(yè)良性生態(tài)循環(huán)?，F在看來，我們在這3個方面都階段性地出現了問題。

2　養(yǎng)豬業(yè)造成的污染屢遭詬病

現在養(yǎng)豬業(yè)造成的污染問題屢遭詬病。之所以出現這種問題，我認為原因出于以下幾個方面。土地，所以無處消納糞污。即使現在有些地方采用合作社、種養(yǎng)結合，但是某一個政策因素可能都使糞污環(huán)節(jié)遇到很大的困難或障礙，比如現在糞污拋撒、施撒通常需要在收割以后和播種之前這段時間，但是有些鄉(xiāng)政府、村委會要求農民秋收以后1周或半個月之內將全部秋整地處理完。但是，要把糞污施到田里去，必須在沒整地、沒翻地之前進行，或者把二者結合在一起，如果已經整地、翻地結束之后，將很難進行。

2.1畜禽糞尿價值認識不足，對它可能造成污染的危害估計不足

現在農民自家飼養(yǎng)少量的畜禽產生的糞便量并不大，但是也沒有得到很好地利用。從理論上講，自家耕種的土地完全可以消納自養(yǎng)動物產生的糞污，但是并沒有很好地利用，原因是農民現在基本上棄用農家肥，只用化肥，這是對畜禽糞尿認識的不足。

2.2源于我國人地矛盾、土地權屬、經營體制等國情問題

像美國一樣，非常簡單、經濟的方式對豬糞進行利用，在國內至少在土地資源上受限制。我們知道，中國有7%左右的耕地、22%的世界人口，無論是種植業(yè)還是養(yǎng)殖業(yè)，從比例上肯定不能與美國比。

另外，在土地的權屬問題上，實行聯產承包責任制，農田、耕地都分到一家一戶去。規(guī)?；i場沒有自有

2.3選址不當、規(guī)模過大、超環(huán)境負荷

2.4環(huán)保投資不足、設施設備不完善

在養(yǎng)豬規(guī)?；倪M程中，學習國外的先進養(yǎng)豬經驗，學的最好的是飼喂設備，而在環(huán)控設備環(huán)節(jié)則能省就省，環(huán)保設備基本上完全省掉了。

表1　荷蘭氨及糞肥處理成本（歐元）

2.5環(huán)保成本未納入養(yǎng)豬經濟成本

環(huán)保成本未納入養(yǎng)豬經濟成本，即生豬產品的價格競爭機制里不包括環(huán)保功能，我們在制定法律法規(guī)時，相應的應該考慮這方面問題。美國的養(yǎng)殖環(huán)境法規(guī)，針對規(guī)?；B(yǎng)殖場設施，國家有相應污染物排放清除許可、廢物排放限量及標準。

丹麥：①為防止糞便污染，動物糞便要經過發(fā)酵處理后按規(guī)定的時間（春秋兩季）施入農田；嚴格執(zhí)行每公頃土地生豬承載量不超過42頭，大約合每畝地2～3頭。②法律限定農場面積和家畜的數量：每個農場飼養(yǎng)家畜的數量不超過500個動物單位（1個動物單位相當于1頭奶牛或3頭種豬，或30頭生豬，或2,500只肉雞）。當1個農場在達到250個動物單位時，相關部門或機構就要對其環(huán)境效應進行評估。

德國：①80%以上的農場采用種養(yǎng)結合，并盡量使用自家的廢棄物。②土地載畜量標準：每公頃土地不超過2個奶牛單位（法定最高2.5個，1個奶牛單位相當于6頭豬，或100只家禽）。

荷蘭：環(huán)保成本占養(yǎng)豬成本的比例大約在14%～21%，養(yǎng)豬的成本大約335.4歐元，豬出售之后大約售價346.5歐元，也就是養(yǎng)1頭豬利潤大概10歐元，但是在糞污管理、廢氣管理和糞污處理利用上花費總成本的48～70歐元，占總成本335.4歐元的14%～21%?，F在我們考慮豬的價格、成本、盈虧平衡點、豬糧比，是否考慮了環(huán)保成本，比如農業(yè)部定的1∶6的盈虧平衡點，是否包括環(huán)保成本在里面？

我們國內現在面臨的污染問題比較嚴重，所以2014年1月1日開始實施的《畜禽規(guī)模養(yǎng)殖污染防治條例》將畜禽養(yǎng)殖業(yè)造成的環(huán)境污染問題上升到國家層面。這個污染條例規(guī)定了規(guī)模養(yǎng)豬污染條例，農戶不受限制，因此養(yǎng)豬業(yè)如何與環(huán)保和諧相處的轉型升級迫在眉睫。

3　豬場糞污的源頭減量

以前，再我們面臨的問題沒有這么嚴重，法律法規(guī)并沒有這么嚴格時，豬場糞污的源頭減量問題沒有人考慮或少有考慮，現在我們必須考慮，也是不得不考慮的問題。

3.1糞污處理的原則

減量化、無害化、資源化，所謂的三化原則。①減量化是降低糞污的處理負荷。②無害化、資源化。我認為豬場污水或糞污無害化處理不是不可能，但是確實是很難的事情，理想的做法是在不污染環(huán)境的前提下，實現糞污的資源化經濟利用。

3.2豬場糞污的構成

豬場糞污的構成：豬糞、豬尿、豬飲水時撒落水、豬玩水、沖洗飲水（作業(yè)用水之一）、降溫飲水、雨水（未實行雨污分流）。豬的糞尿產量從理論上基本上是固定的，當然季節(jié)、飼料結構、管理方式不一樣，會有一定的變化，但是基本上可以使用一個參數。我們關鍵是控制豬飲水時灑落的水、玩水、作業(yè)用水。

3.3源頭減量

3.3.1清糞工藝的選擇 在整個豬場糞污管理的一系列問題中，首先涉及糞、尿、污水的收集問題，因此需要重視清糞工藝的選擇。清糞工藝的選擇：①涉及整個豬場設計、規(guī)劃的核心問題。因為清糞工藝涉及地板、通風系統(tǒng)選擇，地板是整個設備中的關鍵設備，豬是近地面生活或者在地面生活的。②涉及整個舍內環(huán)境、防疫（關乎豬）。不同的清糞工藝，舍內的環(huán)境是不一樣的，傳統(tǒng)的實體地面，舍內、欄內未干濕分離，飼養(yǎng)員清鮮糞，造成整個場內所有的點都連在一起，以舍為單位、以單元為單位的全進全出都做不到。③涉及人的作業(yè)環(huán)境、作業(yè)效率（關乎人）。④涉及糞污的后續(xù)處理（關乎糞污處理）。

圖1　液泡糞溝示意圖

圖2　機械刮糞機示意圖

表2　飲水器安裝高度與流量推薦值

人工清糞是一種最落后的清糞方式，但是現在一些小規(guī)模豬場、農戶還在采用，建議不要采用這種方式。20世紀80～90年代國內從國外引進了水沖清糞之后試用了一段時間，現在被養(yǎng)豬場棄用，被有關法律、法規(guī)禁用?，F在比較好的清糞方式有：液泡糞（水泡糞、尿泡糞）、機械刮糞。機械刮糞又進一步分為糞尿污水一體式、糞尿污水分離式（國內在一體式基礎上改進的）。

目前針對液泡糞、機械刮糞，我個人傾向于液泡糞，因為液泡糞系統(tǒng)可以使豬舍成為一個封閉的系統(tǒng)，便于環(huán)境控制。而機械刮糞法無論一體式還是分離式，先要縱向刮到豬舍一側，然后橫向刮到積糞池，最后可能通過翻斗或其他設備才能運出，導致整個豬舍系統(tǒng)是開放的，與外邊是聯通的，這樣豬舍的環(huán)境控制不好做。

采用液泡糞必須采用全漏縫地板，必須配備相應的通風系統(tǒng)，如果僅僅采用了液泡糞系統(tǒng)，如果環(huán)控系統(tǒng)不配套，會導致舍內環(huán)境更加惡劣，因為在整個糞溝內產生的有害氣體、濕空氣都聚集在舍內，所以必須配套通風系統(tǒng)。

圖3　懸吊安裝的乳頭飲水器

圖4　飲水器安裝位置

3.3.2豬飲水的管理 豬場糞污構成除了糞尿以外，另外一大項就是飲水，豬飲水時的撒落水或豬玩水，灑落到糞污中造成的。在整個飲水管理中涉及飲水器的類型，飲水器的安裝位置、角度、高度，水的流速、壓力，飲水器的安裝方式，水位控制閥。S. Torrey（2008）做了試驗，比較了壓桿式、浮球式（這兩種都可以理解成杯式飲水器）、乳頭式飲水器對豬飲水撒落水的影響。這3種飲水器最后所有消耗水產生污水的比例分別是38.8%、56.1%、19.3%。J. M. R. Tavares（2014）用滾珠式、乳頭式和杯式飲水器試驗，無論是寒冷季節(jié)、溫暖季節(jié)還是全期，3種類型的飲水器最后浪費的水差異非常顯著，乳頭式飲水器浪費的水最少，滾珠式飲水器浪費的水最多。Y. Z. Li（2005）使用乳頭式飲水器，采用不同水的流速，監(jiān)測產生糞污的比例，在生長豬和育肥豬上都顯示，水的高流速產生的糞污比例高。使用乳頭式飲水器，隨時調整飲水器的高度，調整的依據是高于這欄豬最小的豬肩胛50mm，隨時調整飲水器的高度較固定飲水器的高度，水的損失量要??；低流速的比高流速的損失量要小。所以最標準的是飲水器的高度要高于豬肩胛上高度的50mm，這樣保證豬正好仰頭喝水，導致飲水時灑落的水是最少的。

懸吊安裝的乳頭飲水器高度調整方便、可減少豬玩水的機會（圖5）。

飲水器安裝的位置（圖4）：飲水器安裝到某一位置時，可利用的角度。一些豬場把飲水器安到整個豬圈欄的角落，這樣減少了有效的利用角度。水位控制閥可以用于單槽飼養(yǎng)的豬，比如妊娠母豬、哺乳母豬，也可以用在通常水槽或者食槽的生長育肥豬，可以做到飲水衛(wèi)生同時，減少水的浪費。

3.3.3雨污分流 在豬場建設時，考慮生產區(qū)排水時通常仿造城市排水方式，通過邊井加蓋，然后經管道排走，最后統(tǒng)一匯到污水池。

整個豬場糞污、糞尿基本上是固定值，可以用一個參數估計，豬飲水時撒落水不可能杜絕，但是要是通過飲水器類型的選擇和安裝方式的選擇、水流速度的控制等減量。沖洗用水采用液泡糞、全漏縫地板時只是在豬全部出欄時做一次清洗，這樣產生的量非常少。降溫用水方面，如果采用溫控豬舍，這方面用水為0。采用雨污分流，雨水為0。所以說不同的處理方式導致年出欄萬頭的豬場每天產生的污水量低至50t左右，高達100t以上，不同的量對后期糞污的管理和儲存，或后期的處理利用影響非常大。

4　豬場糞污的儲存

4.1為什么要儲存糞便？

第一，在氣候條件適宜時發(fā)酵處理。生豬糞是不能直接施到農田的，必須進行發(fā)酵處理。第二，在土壤和氣候條件都適宜時進行施肥。

4.2儲存的方式

4.2.1戶外儲糞罐 通常是水泥結構或是內襯玻璃的鋼板結構；糞便可用泵抽吸入罐或者靠重力流入罐內；在儲存過程中需要進行定期攪動；可將罐蓋上，以防臭氣四散。

4.2.2土質儲糞池（堤壩式池塘） 這種方式明顯的優(yōu)勢是建造成本低于儲糞罐，但是為了防止儲糞過程中污染水源和土壤，需要調查土層情況并建造密封層，一種方式是在土質儲糞池內襯水泥?，F在國內用得比較多的是土質儲糞池覆膜。安全膜和底膜防止雨水的滲漏，上面浮動膜的目的是防止雨水或天然降水降到儲糞池，加大糞水的容積。整個糞水在底膜和浮動膜之間。這種方式是糞肥熟化、存儲的首選。其原因是土建費用低、設備投資低、管理要求低。

4.2.3儲存前的固液分離問題 固液分離可以從糞漿中分離5%～10%的固形物出來，固液分離可減輕污水后期處理負荷。但是任何問題都有兩面性，如果用之生產沼氣等會影響后期厭氧發(fā)酵時的產氣量。另外，固液分離使得糞水處理環(huán)節(jié)增加。所以是否進行固液分離，是儲存前分離還是儲存后分離，與后續(xù)處理工藝有關系。如果是用于還田處理、種養(yǎng)結合，我建議不用分離，可以直接進行發(fā)酵。即使進行沼氣生產，后面同樣面臨沼渣和沼液的處理和利用問題，所以一次直接進行糞漿的儲存和發(fā)酵，然后配備相應的器具，比如運輸的、施用的車輛和工具直接還田，這樣才能實現簡單和經濟地利用?！?/p>

（編輯楊營整理）

圖5　土質儲糞池覆膜