生豬養(yǎng)殖糞污處理技術及應用探討

莫仕順

畢節(jié)市七星關區(qū)田壩鎮(zhèn)農業(yè)服務中心,貴州 畢節(jié) 551715

0 引言

在“十四五”開局之年,農業(yè)農村部發(fā)布文件指出:應該優(yōu)化養(yǎng)殖糞污處理模式,加強畜禽糞污資源化利用,著力開創(chuàng)“三農”工作新局面,以此實現(xiàn)農業(yè)農村現(xiàn)代化發(fā)展。該文件為生豬養(yǎng)殖糞污處理提供了新思路。本文分析了沼氣池發(fā)酵技術、發(fā)酵床技術和生態(tài)循環(huán)養(yǎng)殖技術,對豬糞進行合理消納,以此降低過量堆積導致的污染問題。

1 生豬養(yǎng)殖糞污產量以及糞污處理

1.1 糞污產量

以年出欄量20萬頭豬場實地調查為例,不同豬群糞尿產出量有所差異,通常情況下,每年成年公豬糞尿單產量最低為3.65 t/頭,單產量最高為5.475 t/頭,其中豬糞1.095 t/頭;成年母豬糞尿單產量最低為4.38 t/頭,單產量最高為6.57 t/頭,豬糞為1.095 t/頭;育成豬糞尿單產量最低為0.175 t/頭,單產量最高0.245 t/頭,豬糞產量為0.035 t/頭;育肥豬糞尿單產量最低為0.935 t/頭,單產量最高為1.375 t/頭,豬糞產量為0.193 t/頭。如果按照豬群數(shù)量劃分,小型規(guī)?；B(yǎng)殖場200頭豬全年糞尿產量約為913 t,豬糞產量約為219 t,大型養(yǎng)殖場生豬養(yǎng)殖數(shù)量超過10 000頭,全年糞尿產量約為54 750 t,豬糞產量約為10 950 t。

1.2 傳統(tǒng)糞污處理方式

在傳統(tǒng)豬糞尿處理工作中,通常存在以下問題:①大量糞污堆積引發(fā)土壤、空氣污染。豬糞作為可回收利用資源,利用現(xiàn)代微生物發(fā)酵工程技術對豬糞污進行堆漚,使糞便快速腐熟升溫,最終殺死糞便中寄生的蟲卵和病原菌,使糞便達到無害化標準,最終成為農家糞肥進行還田利用。該方法被家庭散養(yǎng)戶、中小型養(yǎng)殖戶普遍采用。但是在堆漚還田過程中,糞污產生量較大,養(yǎng)殖技術人員和養(yǎng)殖場戶堆漚發(fā)酵速度遠遠低于糞尿產出速度,因此導致養(yǎng)殖場周圍糞污大量堆積,引發(fā)空氣和土壤污染問題。②糞污沖洗廢水的排放導致水源污染。在廢物資源收集之后養(yǎng)殖場內必然存在少量糞液、糞渣,為保證養(yǎng)殖場內清潔衛(wèi)生,養(yǎng)殖人員須對無法收集的少量糞污進行沖洗,并將沖洗污水就近排放,如果養(yǎng)殖場附近沒有河流、深坑,多數(shù)養(yǎng)豬戶會在養(yǎng)殖場旁邊挖排放池,排放池規(guī)格約為2 m×2 m×3 m。但經過沖洗的糞液未能經過殺菌處理,因此沖洗糞便排放出的廢水中可能含有大量病毒、支原體和蟲卵,廢水經水循環(huán)系統(tǒng),一旦流入周圍河流和排放池將引發(fā)水源污染。③發(fā)酵罐處理方式利用率不高,資源回收利用率受限[1]。發(fā)酵罐處理技術屬于糞尿清潔能源和處理模式之一,在收集糞污之后將其放置密閉發(fā)酵罐中發(fā)酵7 d左右,可以將有機固體廢棄物轉化為生物有機肥,通過腐熟、除臭、發(fā)酵等一系列工序,將廢物資源還田使用,這一技術多用于大型規(guī)模化養(yǎng)殖場。發(fā)酵罐糞污處理技術與以上2種處理方法相比,后期維護困難,且前期建設成本比較高,不適用于小型、中型養(yǎng)殖場使用,因此,在多數(shù)農村地區(qū)推廣和應用率不高。

2 生豬養(yǎng)殖糞污處理新技術及應用

2.1 沼氣池發(fā)酵技術

在現(xiàn)代化農村發(fā)展建設新階段,相關部門不斷加強基礎設施建設,強化農村生態(tài)農業(yè)生產方式,以此進一步實現(xiàn)資源節(jié)約與環(huán)境改善。沼氣池是改變農村環(huán)境的一個重要途徑,其具體應用要點如下。

2.1.1 選擇沼氣池建造類型

相關技術人員為家庭養(yǎng)殖戶提供沼氣池建設服務,3～5口的家庭構建6～10 m3沼氣池。家用沼氣池主要有罐式池、大揭蓋水壓式池、固定拱蓋水壓式池、分離浮罩式池等多種形式。當前多數(shù)農村地區(qū)更加適用的沼氣池類型為水壓式沼氣池,該類型沼氣池池體較圓、體積小、埋深淺,更加便于生豬糞便收集與打掃,可將糞便直接清掃到沼氣池中進行發(fā)酵,且池體結構受力性能良好,成本低。

2.1.2 建造原則

在建造水壓式沼氣池時,為保證建池質量和使用壽命,應合理考慮土質選擇池基。由于沼氣池是埋在地下的建筑物,土質不同,疏松度也不同,密度和堅實度也具有較大差異,如果池基承載力不足,必然導致池體不均勻沉降問題,在后續(xù)使用中將可能引發(fā)漏水漏氣現(xiàn)象。故在建造過程中,應合理考慮池子荷載,按照混凝土量計算,自身池重為2.5 t/m3左右,池內可容納發(fā)酵原料約為1.2 t,拱頂覆土量約為2 t/m3,地基和承載力總和不能低于8 t/m3[2]。

2.1.3 工藝流程

①連續(xù)發(fā)酵工藝流程。該發(fā)酵方法更適用于大中型生豬養(yǎng)殖場,工藝流程基本控制參數(shù)有發(fā)酵溫度、集料濃度、水力滯留期,發(fā)酵效果主要依靠調節(jié)以上幾種參數(shù)來控制,整個發(fā)酵工藝流程可概括為“糞污收集→集水除渣→沼氣池→沼氣+沼液+沼渣”。在這一發(fā)酵工作中,由于前期水力滯留期和料液濃度不同,發(fā)酵裝置中的有效容積也多有差距,通常情況下,我國南方地區(qū)根據沼氣池全年水力滯留期試驗數(shù)據,多將進料總固體濃度控制在6%左右,水力滯留期在45～60 d。②半連續(xù)發(fā)酵工藝流程[3]。該發(fā)酵工藝除了運用到豬糞便、糞水,還需要加入部分秸稈,整個處理工藝流程為“備料→配料→拌料接種→入池→加水封池→發(fā)酵產氣→定期出料”,啟動濃度一般不高于6%,且接種物一般占總量液的10%以上,發(fā)酵周期根據農業(yè)用肥情況而定,該方法與連續(xù)發(fā)酵工藝有所不同的是更加適合小型養(yǎng)殖場使用,對秸稈原料的需求量不多,預處理方法較為簡單,進出料較為方便。

2.1.4 使用效果

改變農戶傳統(tǒng)的生豬養(yǎng)殖習慣,將沼液和沼渣通過微生物厭氧發(fā)酵,不斷降解糞污資源,產生的沼氣可用于并網發(fā)電與照明,沼液可制作為液肥噴施到林地與農田,沼渣可作為農家飼料和農藥添加劑還田利用,可避免過度堆積與排放造成的土壤富營養(yǎng)化問題,真正實現(xiàn)豬糞的有效充分利用。

2.2 發(fā)酵床技術

2.2.1 制作發(fā)酵床

通常情況下,發(fā)酵床有地下式發(fā)酵床、半地下式發(fā)酵床和地下式發(fā)酵床3種模式[4]。其中,地上式發(fā)酵床在地面上砌成,只需要填入有機墊料即可,同時建有導流水槽,只需在飲水時不要將水流沾染到發(fā)酵床即可,同時保持圈舍通風良好,地窗離發(fā)酵床距離約為20 cm。半地下式發(fā)酵床向地面以下挖30 cm左右即可,地下式發(fā)酵床挖取深度更深,約為60 cm,之后鋪好稻殼、鋸木與菌劑,保持圈舍通風良好,地窗離發(fā)酵床表面40 cm以上。

2.2.2 墊料原料選擇及配比

墊料選擇材料由稻谷殼粉、桔桿樹葉、雜草鋸末、發(fā)酵床菌種或生物發(fā)酵床專用菌粉等組成。其中,稻谷殼粉主要起疏松透氣作用,秸稈和樹葉雜草可以使得墊料中有充足的氧氣與空間,鋸末屑主要功能是提高墊料保水性,并為生物發(fā)酵床專用菌粉提供微生物營養(yǎng)源。樹葉雜草須切成3～5 cm長小段,墊料配比為水40%、發(fā)酵床專用菌粉3%、稻谷殼粉40%、鋸末屑15%,必要時可添加2%米糠或酒糟,墊料用量按照170 kg/m2的豬體質量計算。

2.2.3 發(fā)酵

將發(fā)酵床專用菌粉倒入鋸末屑、稻谷殼粉中浸泡,浸泡時間約為12 h,以此增強菌種活性,浸泡后放置24 h備用,之后倒入菌種稀釋劑攪拌,攪拌時間不得低于3 min。在整個發(fā)酵期間,發(fā)酵物總水分不得低于10%,不得高于70%,以避免水分過高造成發(fā)酵失敗產生臭氣,等發(fā)酵物不滴水、落地即散時,即可視為發(fā)酵成功,之后將發(fā)酵物填充至發(fā)酵床中。

2.2.4 飼養(yǎng)密度

單位面積內飼養(yǎng)密度不能過大,否則將導致發(fā)酵物供給不足、發(fā)酵狀態(tài)降低、糞污難以充分降解等問題,使得豬群攝食未經過微生物發(fā)酵的墊料,容易導致疫病發(fā)生,因此要想使得發(fā)酵墊料充分降解并消化糞污資源,應將密度控制在1.2～1.5 m2/頭。

2.2.5 使用效果

該發(fā)酵方法主要采用微生物發(fā)酵處理技術,集土壤肥料學、環(huán)境衛(wèi)生學、營養(yǎng)學、生物學等多種學科于一體,建立起一套良性循環(huán)的生態(tài)養(yǎng)殖體系,將豬糞尿廢棄物轉化為物質能量,從源頭減少污染問題,是當前規(guī)?；B(yǎng)豬中一大亮點。

應用發(fā)酵床技術可以從源頭解決畜禽廢物污染問題,真正實現(xiàn)省料、省工、省水養(yǎng)殖目的,同時在整個生豬生長全周期實現(xiàn)糞尿零排放,且養(yǎng)殖全程無臭味,不會有蠅蛆出現(xiàn),豬糞尿全部在墊料中充分降解,不需要向外排放糞便與污水,有助于維護養(yǎng)殖場周圍環(huán)境質量。

2.3 生態(tài)循環(huán)養(yǎng)殖技術

2.3.1 構建有機生態(tài)循環(huán)鏈條

養(yǎng)殖技術人員還可以利用生態(tài)循環(huán)養(yǎng)殖方法,將生豬養(yǎng)殖、蚯蚓養(yǎng)殖、魚類養(yǎng)殖相結合,其中豬糞收集經過腐熟發(fā)酵之后,殺除糞便中寄生蟲與蟲卵,可將發(fā)酵物喂蚯蚓,蚯蚓攝食豬糞之后喂魚(蚯蚓含有豐富營養(yǎng)成分,其蛋白質含量與玉米秸稈等青貯飼料相比約高出6倍,是鰻魚、泥鰍、黃鱔的最佳飼料),魚池內池底物經過微生物處理,可添加到豬飼料中,以此在豬、蚯蚓、魚之間構建有機生態(tài)循環(huán)鏈條。

2.3.2 養(yǎng)殖方法

1)豬糞收集發(fā)酵方法。豬糞收集發(fā)酵時可以通過堆肥發(fā)酵法,每2.5 t新鮮濕豬糞加入1 kg發(fā)酵劑,將發(fā)酵物按照5：1比例加入米糠或秸稈,調節(jié)碳氮比,發(fā)酵時啟動溫度在15 ℃以上,發(fā)酵物料水分控制65%以下,供氧與翻堆溫度控制在75 ℃左右,發(fā)酵時間約為1周。

2)蚯蚓養(yǎng)殖方法。蚯蚓養(yǎng)殖方法有盆養(yǎng)法、池養(yǎng)法和土溝飼養(yǎng)法。本文主要以池養(yǎng)法為例,在室內外構建養(yǎng)殖池,池體用紅磚砌成,規(guī)格約15 cm×50 cm×50 cm,為保持池內通氣,外壁不抹石灰和水泥,池底可用水泥底板搭建,保證地面平實,洞口用鐵絲網或塑料網遮蓋,防止蚯蚓外逃或其他鼠類入侵,時刻保持室內潮濕陰暗。飼喂量為800 kg豬飼喂3 500條蚯蚓,以此確保蚯蚓生長繁殖[5]。

3)魚類飼喂方法。每4.5 kg新鮮蚯蚓可磨出1 kg干粉,將干粉摻入魚食中,摻入比例約為1：2.5,如果飼喂的是雜食魚,還可能會吞噬蚯蚓糞,因此也可在魚飼料中摻入蚯蚓糞,按照魚食：蚯蚓：蚯蚓糞=4：2.5：1的比例飼喂,通過該方法可以拓寬飼料來源。

2.3.3 養(yǎng)殖效果與相關啟示

該方法可有效節(jié)約養(yǎng)殖成本,可節(jié)省飼料3 000 kg左右,并提高豬糞消納能力,降低糞污排放量,避免糞污大量堆積而導致環(huán)境污染問題。同時也應該注意,還可以利用雞、豬、蚯蚓、沼氣循環(huán)飼養(yǎng)新模式,飼養(yǎng)雞只,雞糞經處理喂豬(雞糞處理方式與上文中豬糞堆肥發(fā)酵模式類似),豬飼養(yǎng)數(shù)量約為20頭,同時建立面積約為雞舍面積1/7的沼氣池,池中投入料25～50 d更換1次,最長不能超過60 d,之后將豬糞腐熟發(fā)酵后喂蚯蚓,蚯蚓飼養(yǎng)量約為1 000 kg,之后將蚯蚓制作為藥材銷售,或者直接制作為蚯蚓粉(5 kg鮮蚯蚓約磨出1 kg蚯蚓粉)喂雞,也可起到糞污資源合理利用的效果。

3 結束語

通過沼氣池發(fā)酵技術、發(fā)酵床技術和生態(tài)循環(huán)養(yǎng)殖技術可以實現(xiàn)生豬養(yǎng)殖糞污的有效處理,提高對豬糞、豬尿的消納能力,避免大量糞污堆積而導致的土壤污染、空氣污染和水源污染問題。但是同時不能忽視養(yǎng)殖場所的消毒消殺,必須及時清掃養(yǎng)殖區(qū)域,才能最大化地避免由糞污處理不及時而引發(fā)的疫病問題,降低豬群疫病感染的概率。