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养猪废水零排放技术

发布时间:2018-3-4 8:00:26  中国污水处理工程网

  纵观国内养猪曲折的发展历程,追求生产指标最优、生产成本最低、生产效益最大的目标养猪法多依赖于事后统计,实际效果与理想目标往往相距甚远。而将养猪流程进行标准化规划,又容易受到诸多客观动态因素的制约,流程中一个环节出现纰漏,就会波及全盘。“零排放”养猪并非是一个全新的概念,从健康福利、生态文明、可持续发展的层面上,零排放则是一个源头环境控制措施,是一个符合新时期科学发展的新理念。零排放养猪是指养猪过程中粪尿经专门处理,没有固、液、气态污染物流向外界环境,更不可能有病原微生物的传播。在较常见的猪场粪污处理技术中,主要有堆肥发酵、晒干粪和沼气,分别在占地、季节性、处理能力、技术成本等方面存在不足,并不能完全达到零排放水平。严格意义上,符合零排放养猪标准的目前只有发酵床模式。

  一、发酵床养猪原理

  发酵床养猪是当今新兴的零排放模式,该模式在20世纪60年代最早发源于日本。发酵床基本原理是将锯末、谷壳或玉米秸、麦秸、稻草、新鲜猪粪、水、发酵微生物原料按比例混合均匀,堆积发酵生成发酵床垫料,然后根据猪群类型、季节气候将垫料以适宜厚度铺设于猪栏,养猪过程中粪尿被发酵床微生物即时分解,不向外界排放猪粪尿和臭气。猪饲料中可辅助添加投喂发酵微生物菌剂,饲养过程中须定期补充、翻动垫料使发酵床平衡稳定发酵。

  二、发酵床建设模式

  发酵床可以完全建在地面以上,也可以建于地下挖掘的沟槽内,形成地上式发酵和地下式发酵两种建设模式。地上式、地下式两种模式分别适用于地下水位高的地区和北方干燥地区,建设设计主要针对地表防潮、防水需要,夏季高温地域还要保证降温、通风设施完备。食槽、饮水设施分布于发酵床边缘水泥地面区域,但水不能直接流入发酵床垫料。

  三、发酵床发酵类型

  零排放发酵床依不同菌种来源可分为商业性发酵菌剂或土著菌发酵、自然发酵床两种类型。无论哪种模式基本原理一样,首先须选择好垫料原料,作为主要原料的锯末或秸秆,具有较高木质素含量,保水性好,不易被微生物快速分解;作为辅料的稻谷壳疏松、耐用,保证好氧微生物在发酵过程中稳定的活性;另外可以补充少量米糠、麸皮等微生物可利用的营养性物质,维持稳定、持续发酵。自然发酵床的微生物菌种来源于养殖地域微生物菌落,由土、木屑、牛粪、猪粪、青草构建成,兼营厌氧、好氧发酵,无须另外添加菌种和喷洒营养液,技术简便易行,成本较低,易于推广。需要注意的是土著菌可能引入寄生虫或卵,垫料中心发酵温度较低,所以必须严谨发酵,达到灭杀效果。该类型受猪定点排泄习惯的影响,容易形成垫料不同深度、区域温度出现较大差异。土著菌发酵床是对土著菌进行选择、培养、检验、扩繁,形成有活力的微生物种剂,与商业性发酵菌剂一样须经历采集、分离、制备菌种与接种环节[2]。预发酵过程中,混合垫料中心温度能够达到70℃,保持3d以上,可以有效抑杀病原微生物。养猪过程显示该类型垫料温度更稳定、更均一、持续时间更长。

  四、发酵床承载量

  发酵床饲养量需要按垫料的承载力合理分配,过高饲养密度,垫料发酵分解粪尿能力受限;过低饲养量则不经济、浪费资源。一般而言,怀孕母猪、哺乳母猪最小需要垫料量为1.5m3/头,适宜垫料厚度1.0~1.5m;保育猪饲养密度参考值则在0.5~0.8m2/头,垫料厚度0.4~0.6m;育成猪1.2~1.5m2/头,垫料厚度0.6~0.8m。垫料厚度调节大体上与饲养对象个体大小成反比,与气候温度高低也成反比。

  五、发酵床管理技术关键

  发酵床的正常运行取决于日常管理,关键技术环节有:第一,垫料原料的选取要把握无毒、无霉变,且耐微生物分解,高木质素的锯末是首选材料;第二,垫料充分预发酵,保证健康养猪;第三,合理饲养量,保障发酵床快速自行消纳粪尿;第四,监测垫料湿度,保持湿度45%左右,防止发生“死床”;第五,定期翻动疏松,添加垫料维护整个发酵床的动态平衡,延长发酵床使用寿命。

  六、发酵床的优势

  发酵床的优势在于猪排出的粪尿完全被即时发酵分解,猪舍没有刺鼻氨味产生,消除了内外环境污染。同时,减少了人工清扫和冲洗,节约劳力30%~50%;节省用水75%~90%,无污水排放,克服了猪场废水污染问题;PM10(空气动力学当量直径小于等于10μm的悬浮颗粒)浓度下降[2],粉尘降低,工作环境得到改善;寄生虫、病原微生物被发酵床较高温度抑杀,减少了蚊蝇滋扰,降低了疾病传播风险,也减少了饲料抗菌素的使用量;改善猪肠道环境,提高饲料转化率,可节省精饲料10%~15%,生长育肥期缩短10~15d;冬季保育舍能够同时达到降氨、除尘、保温功效,节约能源,生长快、育成率高;发酵床使猪更舒适,减少应激,肢蹄无损伤,更符合福利养猪。

  七、发酵床存在的问题

  发酵床也存在不足之处,首先,发酵床前期建设费用比较高,旧猪舍改造难度比较大,但和环保费用与治污难度相比,却是优势;其次,发酵床垫料资源量相对缺乏,需要在农副产品废弃物上加大研究力度,开发利用质优、量大、价廉的锯末替代品;再次,我国幅员辽阔,不同气候地域发酵床设计、设施、使用效果存在差异,成功经验不能照搬,南方高温地区降温问题需要特殊对待;最后,发酵床垫料霉变问题,可能诱发呼吸道、消化道疾病,以及“全进全出”制度下猪舍消毒防疫,猪病防治等问题,都可能在考虑不周、管理不到位的情况下削弱发酵床的功能效果。问题不是主要矛盾,没有新理念就没有跨越,我们更应该立足长远、着眼大局,发展发酵床零排放的功能优势,克服、消除问题,创造经济效益,更注重生态效益、承担社会责任。(何豫川)

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