環(huán)保型健康養(yǎng)豬關(guān)鍵技術(shù)簡(jiǎn)述

文│陸健 王志剛 黃萌萌（全國(guó)畜牧總站）

李保明（中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木工程學(xué)院）

楊興明（南京農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院）

戰(zhàn)汪濤（山東省畜牧總站）

沈華偉（福建省畜牧總站）

戴文霄（福建省農(nóng)科農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司）

劉波 張海峰（福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)生物資源研究所）

陳忠洪（玉林市容縣奇昌種豬養(yǎng)殖有限公司）

“豬糧安天下”，我國(guó)是生豬生產(chǎn)大國(guó)和豬肉消費(fèi)大國(guó)，生豬在我國(guó)畜牧業(yè)發(fā)展中占據(jù)著重要的地位。2017年，我國(guó)肉類(lèi)產(chǎn)量8588萬(wàn)噸，其中豬肉產(chǎn)量5340萬(wàn)噸，占肉類(lèi)總產(chǎn)量的62.2%；生豬存欄43324.8萬(wàn)頭，其中能繁母豬存欄4393.4萬(wàn)頭。近年來(lái)，隨著生豬養(yǎng)殖標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?；⒓s化進(jìn)程的快速推進(jìn)，生豬產(chǎn)業(yè)得到了大力發(fā)展。我國(guó)生豬核心育種場(chǎng)每頭母豬年提供斷奶仔豬數(shù)（PSY）不斷提高，平均達(dá)20～22頭。但是，在生豬產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和提質(zhì)增效過(guò)程中，也面臨一些制約因素，如環(huán)保壓力不斷增加下的糞污處理問(wèn)題、禁限養(yǎng)區(qū)豬場(chǎng)關(guān)停問(wèn)題、非洲豬瘟等重大疾病帶來(lái)的防控壓力等。

◎圖1 圈欄布置及糞溝位置概念展示

◎圖2 豬廁所區(qū)域采用漏縫地板，板下糞尿分離，自動(dòng)刮糞

因此，環(huán)保型健康養(yǎng)豬概念的提出，迎合了生豬產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的需求，可進(jìn)一步滿(mǎn)足消費(fèi)者對(duì)健康、安全產(chǎn)品的需求，促進(jìn)我國(guó)養(yǎng)豬產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。本文從環(huán)保型健康養(yǎng)殖角度出發(fā)，簡(jiǎn)要介紹了我國(guó)自主研發(fā)的規(guī)模養(yǎng)豬場(chǎng)環(huán)保調(diào)控新技術(shù)，涵蓋了養(yǎng)殖的一些關(guān)鍵環(huán)節(jié)，如豬場(chǎng)糞污清理技術(shù)、消毒滅菌處理技術(shù)、糞污發(fā)酵技術(shù)以及糞污的資源化利用模式等。

一、自動(dòng)干清糞技術(shù)

我國(guó)土地資源緊缺，多數(shù)豬場(chǎng)缺少足夠的土地資源來(lái)消納自身產(chǎn)生的糞污，水泡糞處理由于簡(jiǎn)化了糞污收集難度，成為一些豬場(chǎng)的主選方式，但糞污經(jīng)發(fā)酵后呈稠糊狀，給后續(xù)處理帶來(lái)極大難度，豬場(chǎng)內(nèi)部及周邊環(huán)境污染嚴(yán)重，已引起政府部門(mén)和養(yǎng)殖場(chǎng)的高度重視，正逐漸向糞尿分離的干清糞技術(shù)轉(zhuǎn)變。

技術(shù)原理：糞尿分離的干清糞技術(shù)，收集的干糞經(jīng)堆肥處理直接做有機(jī)肥，豬舍沖洗水量也顯著減少，降低了污染物總量，實(shí)現(xiàn)了源頭減量。由于尿液和沖洗水中帶有的有機(jī)物含量少，降低了污水處理難度。但傳統(tǒng)的干清糞多采用人工清糞方式，勞動(dòng)強(qiáng)度大，工作環(huán)境不佳。應(yīng)用自動(dòng)干清糞技術(shù)，可有效降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率。豬舍排泄區(qū)域地面需要設(shè)置漏縫地板，清糞機(jī)安裝在糞溝內(nèi)。糞溝地面向中間形成坡度，坡底有排尿管。糞便留在坡面，尿液經(jīng)排尿管排出舍外（見(jiàn)圖1和圖2）。

技術(shù)特征：在自動(dòng)干清糞處理實(shí)際應(yīng)用時(shí)，將豬的生物學(xué)習(xí)性與圈舍設(shè)計(jì)相結(jié)合，在豬群轉(zhuǎn)群時(shí)，讓豬群形成固定的排便行為，大大降低糞便收集的難度。充分考慮隔欄的設(shè)置，在圈欄設(shè)計(jì)和使用時(shí)，根據(jù)動(dòng)物領(lǐng)地意識(shí)及豬定點(diǎn)排便習(xí)性，將隔欄設(shè)置為實(shí)體，大大減少豬群在活動(dòng)區(qū)域排便。圈欄應(yīng)為長(zhǎng)方形，且長(zhǎng)與寬的比例應(yīng)不小于2。同時(shí)，將排便區(qū)設(shè)置為可封閉式，豬群剛轉(zhuǎn)入時(shí)，將其封閉在豬廁所內(nèi)，待其在廁所內(nèi)排便后再放出，由此可將豬群的排便位置定位。

◎圖3 電解水畜禽應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

◎圖4 新型微酸性電解水（SAEW）與其他產(chǎn)品的殺菌效果比對(duì)

表1 微酸性電解水對(duì)地面、車(chē)輛等的消毒效果

二、微酸性電解水安全消毒與環(huán)境凈化技術(shù)

目前，市場(chǎng)上畜禽場(chǎng)現(xiàn)行消毒劑達(dá)30余種。各消毒劑一般針對(duì)某類(lèi)細(xì)菌研發(fā)，使用后常出現(xiàn)耐藥性問(wèn)題，所以要求多種不同類(lèi)型的消毒劑交叉使用，導(dǎo)致用藥量不斷增加。在此基礎(chǔ)上，研發(fā)了一種新型微酸性電解水高效消毒工藝與設(shè)備（圖3）。

殺菌機(jī)理：次氯酸（HClO）在有效氯中殺菌效果最好，選用pH5.0～6.5的微酸性電解水，有效氯的存在形態(tài)基本為HClO（圖4）。

技術(shù)特征：一是以自來(lái)水為主要原料，設(shè)備制造和生產(chǎn)運(yùn)行成本低，生產(chǎn)效率高。二是廣譜殺菌，效果穩(wěn)定。微電解制備的殺菌消毒劑中的有效氯幾乎完全以具有極強(qiáng)殺菌效果的次氯酸分子（HOCl）存在，其殺菌能力是次氯酸鈉的80倍左右。三是使用安全、方便，綠色、環(huán)保。電解后不需要進(jìn)行任何調(diào)整就可以直接使用，消毒劑性質(zhì)穩(wěn)定，且殺菌后還原為普通水，無(wú)任何殘留和污染，屬于綠色環(huán)保殺菌消毒劑。

使用方式：用于畜禽飲水消毒，將電解水按照1∶（500～1000）的比例添加到為畜禽供水的輸送管線內(nèi)，實(shí)現(xiàn)對(duì)供水管路內(nèi)的各類(lèi)微生物進(jìn)行消毒處理。微酸性電解水在pH 6.32，ACC 60 毫克/升（mg/L）時(shí)，對(duì)地面和養(yǎng)殖場(chǎng)進(jìn)出車(chē)輛及鞋子的處理效果非常好，經(jīng)統(tǒng)計(jì)，處理后地面的殺菌率達(dá)92%（表1）。

三、異位發(fā)酵床處理豬場(chǎng)糞污技術(shù)

畜禽糞污治理是當(dāng)前和今后一個(gè)時(shí)期各級(jí)畜牧部門(mén)的重點(diǎn)工作，環(huán)保問(wèn)題成為養(yǎng)殖場(chǎng)能否生存的關(guān)鍵。2017年，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部根據(jù)我國(guó)現(xiàn)階段畜禽養(yǎng)殖現(xiàn)狀和資源環(huán)境特點(diǎn)，印發(fā)了《畜禽糞污資源化利用行動(dòng)方案（2017—2020年）》，引導(dǎo)各地因地制宜推廣經(jīng)濟(jì)適用的糞污資源化利用模式?！爱愇话l(fā)酵床”模式被列為7大模式之一，在東部沿海等地區(qū)進(jìn)行推廣。由全國(guó)畜牧總站牽頭組織實(shí)施的異位發(fā)酵床處理豬場(chǎng)糞污技術(shù)被農(nóng)業(yè)農(nóng)村部列為2018年重大引領(lǐng)性農(nóng)業(yè)集成示范技術(shù)，在福建省和山東省示范推廣。

異位發(fā)酵床處理豬場(chǎng)糞污技術(shù)是一項(xiàng)集糞污減量化、無(wú)害化和資源化利用為一體的綜合技術(shù)。采用異位發(fā)酵床綜合技術(shù)處理糞污的養(yǎng)豬場(chǎng)，無(wú)須設(shè)置排污口，不僅可一次性處理固液態(tài)糞污，實(shí)現(xiàn)糞污零排放，而且糞污經(jīng)發(fā)酵處理后可轉(zhuǎn)化為固態(tài)有機(jī)肥原料，還可利用木屑、谷殼、農(nóng)作物秸稈和食用菌下腳料等大量農(nóng)林業(yè)廢棄物作為發(fā)酵基質(zhì)，實(shí)現(xiàn)變廢為寶。同時(shí)，該工藝與傳統(tǒng)畜禽養(yǎng)殖糞污技術(shù)和原位微生物發(fā)酵床處理技術(shù)比較，具有投資低、技術(shù)和設(shè)備集成度與自動(dòng)化水平較高，運(yùn)行靈活方便，運(yùn)營(yíng)管理費(fèi)用低、占地面積小、資源化利用率高等優(yōu)點(diǎn)（圖5）。

◎圖5 異位發(fā)酵床處理示意圖

技術(shù)要點(diǎn)：一是源頭嚴(yán)格控制污水量。全場(chǎng)安裝節(jié)水式飲水器、做到雨污、飲污徹底分流，豬欄地面鋪設(shè)全漏縫或半漏縫地板，因地制宜實(shí)行機(jī)械刮糞、尿泡糞和舍外人工干清糞，嚴(yán)禁水沖清糞，僅在豬舍空欄后采用高壓沖水設(shè)備沖洗豬欄，確保存欄豬每頭糞污產(chǎn)生量不超過(guò)8千克/天，有機(jī)物濃度不低于8%。二是發(fā)酵舍設(shè)施設(shè)備。發(fā)酵舍應(yīng)根據(jù)養(yǎng)豬規(guī)模建設(shè)相應(yīng)容量的噴淋池和發(fā)酵槽，發(fā)酵槽底部應(yīng)合理布設(shè)增氧管道，配套移位通道、陽(yáng)光棚和滲出污水收集池，以及通風(fēng)透氣和冬季保溫等設(shè)施。為提高厭氧發(fā)酵效果，還應(yīng)配套相應(yīng)流量和功率的自動(dòng)噴淋、翻拋機(jī)械設(shè)備，以及正壓增氧機(jī)。

發(fā)酵床運(yùn)行管理技術(shù)要求：一是墊料。墊料應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際，選擇新鮮、無(wú)霉變、無(wú)腐爛、無(wú)雜質(zhì)、無(wú)異味、價(jià)格經(jīng)濟(jì)的農(nóng)林業(yè)廢棄物（谷殼、木屑、菌菇棒、竹屑、花生殼粉、棉籽殼、稻草、玉米秸、麥秸、棉花秸、木薯渣等）作為原料，粉碎細(xì)度要適宜；墊料與糞污混合后的碳氮比，應(yīng)控制在（20～40）∶1；以谷殼、木屑為原料時(shí)，兩者之間的重量比為5∶5或4∶6。二是墊料裝填與糞污噴淋要求。墊料按不同原料分層裝填，每種裝填30厘米厚，裝填高度為發(fā)酵槽總高度的85%左右；裝填完畢后按首次量每3立方米1千克均勻撒入專(zhuān)用發(fā)酵菌劑。糞污每天噴淋1次，每天噴淋量不得超過(guò)30千克/立方米。糞污與墊料混合后水分含量應(yīng)嚴(yán)格控制在55%～65%。三是發(fā)酵槽翻拋頻率要求。當(dāng)噴入的糞污完全滲入墊料后，即可開(kāi)動(dòng)翻拋機(jī)進(jìn)行翻拋，每天翻拋1～2次，冬季可適當(dāng)增加翻拋次數(shù)，夏季可適當(dāng)減少翻拋次數(shù)。四是發(fā)酵溫度監(jiān)測(cè)要求。每天在糞污噴淋前應(yīng)多點(diǎn)監(jiān)測(cè)槽內(nèi)溫度，即在發(fā)酵槽橫向每間隔2米處設(shè)置一個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，測(cè)定0.8米深處的墊料溫度，槽內(nèi)溫度應(yīng)保持在55～65℃，過(guò)高或過(guò)低時(shí)應(yīng)找出原因，并采取相應(yīng)措施。五是墊料、發(fā)酵菌劑補(bǔ)充要求。當(dāng)墊料減少量達(dá)到10%時(shí)，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充墊料；發(fā)酵菌劑每半年補(bǔ)充1次，每次每3立方米0.5～1千克。

腐熟墊料利用技術(shù)要求：發(fā)酵床墊料的使用壽命依墊料種類(lèi)不同而有所不同，墊料達(dá)到使用期限后，應(yīng)將腐熟墊料徹底清出，并重新堆入新的墊料。腐熟墊料符合《畜禽糞便無(wú)害化處理技術(shù)規(guī)范》（NY/T 1168-2006）的衛(wèi)生學(xué)要求時(shí)，可作為有機(jī)肥加工的原料，就地或異地加工生產(chǎn)商品有機(jī)肥。

四、資源化利用模式

種養(yǎng)結(jié)合作為畜禽糞污處理的主要途徑，可以充分利用當(dāng)?shù)赝恋刭Y源，養(yǎng)殖和種植結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)了糞污資源化利用。各地逐步探索出一些豬場(chǎng)糞肥資源化利用環(huán)保模式，實(shí)現(xiàn)環(huán)保與效益雙豐收。

在養(yǎng)殖方面：豬場(chǎng)設(shè)計(jì)上，飼喂、排泄、躺臥、玩耍等功能分區(qū)定位。應(yīng)用自動(dòng)干清糞工藝關(guān)鍵設(shè)備和新型微酸性電解水高效消毒工藝與設(shè)備，豬廁所區(qū)域采用漏縫地板，板下糞尿分離，自動(dòng)刮糞，同時(shí)采用軌道式清糞車(chē)，從施工工藝上保障地面和車(chē)的合縫，克服傳統(tǒng)刮板清糞的缺點(diǎn)。

在肥料生產(chǎn)方面：在養(yǎng)殖舍外建設(shè)發(fā)酵床，將蘑菇渣、花生殼粉、檸檬酸渣、谷殼、木屑、木薯渣、椰子殼粉、草木灰等原料，與微生物菌劑按配比混合，鋪設(shè)于異位發(fā)酵床內(nèi)，收集的糞污經(jīng)生物發(fā)酵、降溫熟化、烘干造粒、功能菌添加、包裝入庫(kù)等工藝，生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥。

在農(nóng)業(yè)種植方面：采用溫室設(shè)計(jì)工藝，改善蔬菜生長(zhǎng)環(huán)境，采取精細(xì)化管理，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，利用有機(jī)肥生產(chǎn)出綠色安全果蔬產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)種養(yǎng)結(jié)合。（供稿：全國(guó)畜牧總站體系建設(shè)與推廣處）