集約化豬場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

（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*

（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)場生態(tài)養(yǎng)殖園是一家從事養(yǎng)豬產(chǎn)業(yè)開發(fā)實(shí)體，按豬、沼、果、魚、花 （蔬菜）方式布局來規(guī)劃設(shè)計(jì)生態(tài)養(yǎng)豬園，集約化豬場存欄基礎(chǔ)母豬1 000頭，在生產(chǎn)實(shí)踐中通過雨污分流、干濕分離等方法對(duì)豬場的糞便污水進(jìn)行粗處理，豬場糞便污水在 “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；糞污處理；種養(yǎng)結(jié)合；沼氣發(fā)電；有機(jī)肥加工

近年來，隨著養(yǎng)豬業(yè)的快速發(fā)展和規(guī)模的不斷擴(kuò)大，給豬場周邊環(huán)境帶來嚴(yán)重的污染，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成較大的影響。據(jù)測算，年出欄萬頭商品豬場，每天可產(chǎn)生糞尿污水100多噸，對(duì)環(huán)境構(gòu)成的環(huán)保問題十分突出。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2014年全國因環(huán)保問題而遭政府警告、勒令拆除的各種規(guī)模的養(yǎng)殖場約有10 000個(gè)，如此龐大的數(shù)量，說明國家正在對(duì)畜禽養(yǎng)殖業(yè)造成的污染問題加大整改力度，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害化處理問題是集約化豬場面臨的重大課題和關(guān)注點(diǎn)，因此，實(shí)現(xiàn)豬場糞污無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)基地集約化豬場為例，介紹集約化化豬場糞便污水綜合利用技術(shù)，以供同行參考。

1 豬場基本情況

湖南永州職業(yè)技術(shù)學(xué)院實(shí)習(xí)農(nóng)場生態(tài)養(yǎng)殖園是一家從事養(yǎng)豬產(chǎn)業(yè)開發(fā)實(shí)體，按豬、沼、果、魚、花（蔬菜）方式布局來規(guī)劃設(shè)計(jì)生態(tài)養(yǎng)豬園，做到了場地寬闊、交通便利，場內(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，能夠和周圍的自然環(huán)境融合在一起，是占地300多畝的“一場四園”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，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，且培植了大量優(yōu)質(zhì)水果種苗；建有57畝水面的生態(tài)水產(chǎn)園，有魚塘11口，在魚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、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、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)無公害蔬菜和反季節(jié)蔬菜30余萬千克，年產(chǎn)值可達(dá)60萬元以上，年利潤可達(dá)20萬無；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)無公害生態(tài)基地年產(chǎn)值達(dá)5 000多萬元，年利潤500余萬元，取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。該豬場被評(píng)為全國農(nóng)業(yè)院校明星企業(yè)，是一個(gè)高效、低耗、無污染的生態(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)豬場規(guī)劃的實(shí)際情況，永州職業(yè)技術(shù)學(xué)院豬場糞便污水在“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，豬場糞便污水循環(huán)利用生產(chǎn)工藝圖見圖1。

圖1 豬場糞便污水循環(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、水庫或魚塘，清洗豬舍的污水和尿液需通過排污管道到沉淀池，經(jīng)過沉淀后進(jìn)入沼氣池。雨污分流可減少豬場污水的處理量，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、尿液通過專用污水管道流入沉淀池，經(jīng)過二次沉淀后進(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)生的沼液排入魚塘，培育浮游生物養(yǎng)魚，凈化魚塘水質(zhì)。

2.2 種養(yǎng)結(jié)合循環(huán)利用豬場糞便污水

永州職業(yè)技術(shù)學(xué)院豬場創(chuàng)造了一套“豬-沼-魚-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，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，魚池污泥種植葡萄。

2.3 發(fā)展沼氣工程，提高豬場綜合效益

2010年豬場投資300萬元建設(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11萬立方米，用沼氣可發(fā)電18萬度。以往豬場每年用電15萬度，需電費(fèi)10.5萬元，現(xiàn)在自己沼氣發(fā)電，每年可省電費(fèi)10萬元以上。

圖2 豬場沼氣發(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，分篩的半成品檢測合格后烘干，將水分降至30%以下，然后造?；蛑苯雍娓衫鋮s包裝入庫。具體流程見圖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)

豬場糞便污水雖然是重要的污染源，但同時(shí)也是可利用開發(fā)的資源，如何綜合利用規(guī)模養(yǎng)豬場的糞污，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，豬場每年減少排污處理費(fèi)10萬元，年發(fā)電18萬度，按每度0.7元計(jì)算，年減少電費(fèi)開支12.6萬元，加工有機(jī)肥年創(chuàng)收30余萬元。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，能大大降低豬場糞污對(duì)周圍環(huán)境的污染[4]。社會(huì)公眾最關(guān)心的環(huán)境和健康問題應(yīng)引起豬場經(jīng)營管理者的高度重視，如果說以前傳染病影響的是豬場經(jīng)營者的效益，那么今后環(huán)保問題將關(guān)系到豬場的生死存亡[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)用地解決豬場糞便污水污染問題，將豬場廢棄物轉(zhuǎn)化為資源并重新利用，其能夠供應(yīng)農(nóng)作物生長所需的營養(yǎng)物質(zhì)，降低化肥的使用量。把規(guī)模豬場建到農(nóng)村，可使豬場大大降低環(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)模化養(yǎng)豬場實(shí)施沼氣開發(fā)、利用，具有科學(xué)性、可推廣性，有利于開展糞污的綜合利用，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)定魚塘等設(shè)施6 667 m2[7]。

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

[2]李詩兵,雷浩兵,黎坤.規(guī)模化養(yǎng)豬場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,袁成進(jìn).規(guī)模豬場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,孫國峰,鄭建初,等.典型糞污處理模式下規(guī)模養(yǎng)豬場農(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,等.豬場廢棄物處理技術(shù)研究進(jìn)展[J].家畜生態(tài)學(xué)報(bào),2015,36(1):6-10.

[6]陳國眾,李煥烈.規(guī)?；B(yǎng)豬場糞便污水處理及利用的實(shí)踐與思考[A].見:中國農(nóng)機(jī)學(xué)會(huì)機(jī)械化養(yǎng)豬協(xié)會(huì),中國畜牧獸醫(yī)學(xué)會(huì)養(yǎng)豬學(xué)分會(huì),中國地方豬種保護(hù)與利用協(xié)作組.“騰駿杯”中國改革開放養(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,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，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