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浅析当前猪场粪污综合处理的方法

2020-05-31姜时保彭长城陈丽李茂春谢拥军李旭红吴新秋邹智强陈正平曹辉

中国畜禽种业 2020年5期
关键词:垫料工艺流程沼气

姜时保 彭长城 陈丽 李茂春 谢拥军 李旭红 吴新秋 邹智强 陈正平 曹辉

(1,岳阳市农业科学研究院 41000;2,岳阳职业技术学院 414000)

养猪业的快速发展大大提升了猪场所有者的环保意识,处理和利用好猪场粪污成为猪场所有者环保问题的头等大事。新建猪场环保问题可以在猪场设计时首先考虑,而已建猪场只能重新设计猪场粪污处理方案。现阶段各区域养猪现状和资源环境特点大相径庭,需要因地制宜,根据区域特征科学制定养猪业发展规划,优化养猪业区域布局,调整禁养区、限养区和适养区,并根据饲养工艺和环境承载力,以源头减量、过程控制、末端利用为核心,确定经济适用的猪场粪污资源化利用模式[1]。

1 种养结合型

1.1 干清粪+堆肥发酵+农田利用

这种模式采用机械或人工铲粪,粪便通过收集、清扫,运至储粪棚堆肥发酵,尿液或冲洗污水收集后在储存池暂存,粪便和尿液直接农田利用。

1.1.1 工艺流程

工艺流程图见图1。

图1 “干清粪+堆肥发酵+农田利用”工艺流程图

1.1.2 关键技术

猪场建设时要雨污分流,净污道分开,不管是人工还是机械清粪,要日产日清;粪便在储粪棚内堆肥发酵5~6 个月,尿液在储存池存放5~6 个月后才能使用;堆肥与尿液直接利用每亩土地年消纳尿液量不能超过5 头猪(出栏)的产生量,每亩土地年消纳粪便量不超过5 头猪(出栏)的产生量。

1.1.3 适用范围

本法比较适合年出栏10000 头以下猪场,尤其是土地资源或农田丰富的中小散户。

1.2 干清粪+堆肥发酵+沼气+农田利用

该方法是将粪便与污水分开处理,粪便及时铲出后经自然干化、异位堆肥发酵、高温曝气等工艺,利用生物学特性结合机械化技术,通过自然微生物或接种微生物将猪粪完全腐熟,生产有机肥。污水经厌氧发酵产生沼气用于发电,沼液经暂存净化后用于农田。

1.2.1 工艺流程

工艺流程图见图2。

图2 “干清粪+堆肥发酵+沼气+农田利用”工艺流程图

1.2.2 关键技术

利用人工或机械将猪粪直接从栏舍铲除,集中运输到积粪棚堆积储存;发酵前将粪便、辅料(回头料、木屑、谷壳等)和发酵菌种按比例混合均匀;用翻抛机每天翻抛1~2 次(夏季每天1 次、冬春季每两天1 次),高温发酵时可通过设置在槽边的鼓风系统进行曝气,以控温增氧,使温度控制在55~65℃。尿污过滤后进入沼气池,经一定时间自然氧化、微生物降解、植物吸附等净化后的沼液经稀释后可用于农田利用,沼气收集后可用于发电和沼气锅炉使用。

1.2.3 适用范围

该模式一般适应年出栏万头以上大型规模养猪场。

1.3 尿泡粪+干湿分离+沼气+农田利用

该模式粪尿通过漏缝地板自动掉入粪沟,粪尿混合收集,再进行干湿分离,分离出的固体堆肥,液体进行沼气处理。这种方法采用漏缝地板工艺,不用清粪,减少用工;改水泡粪为尿泡粪,从源头上降低了污水产生量;通过固、液分别处理,实现粪污减量化、无害化和资源化利用。

1.3.1 工艺流程

工艺流程图见图3。

图3 “尿泡粪+干湿分离+沼气+农田利用”工艺流程图

1.3.2 关键技术

采用尿泡粪猪舍内地面除走道外2/3 以上或全部铺设漏缝地板,舍内装有通风系统和感应装置,当有害气体超标,换气扇自动运转,通风换气。从粪沟排出的粪污进入调节池搅拌均匀,然后用管道输送到干湿分离机进行干湿分离,分离出的固体物质通过5~6 月堆肥发酵后直接出售或生产有机肥;分离出的液体进入沼气池进行厌氧发酵产气。沼液储存池150d 后使用,可部分沼液冲洗粪沟。

1.3.3 适用范围

本法比较适合年出栏10000 头以上的规模猪场使用。注意猪舍环境控制,避免有害气体污染舍内环境。

1.4 尿泡粪+沼气+农田利用

该法粪尿混合收集后全部进入沼气池进行处理,产生的沼液和沼渣供农田利用。采用漏缝地板工艺不需要清粪,可减少养殖场劳动用工,便于组织规模化生产。不进行干湿分离,粪尿全部沼气处理,产气量大。

1.4.1 工艺流程

工艺流程图见图4。

图4 “尿泡粪+沼气+农田利用”工艺流程图

1.4.2 关键技术

猪舍地面铺设漏缝地板,下面建排粪沟,安装有管道式或间隔式通风系统。粪水流入主干沟,通过管道进入沼气发酵罐进行厌氧发酵,发酵产生的沼液进入储存池暂存,产生沼气用于发电,沼液在储存池存放3 个月以上即可浇灌农田,产生沼渣用作基肥。

1.4.3 适用范围

10000 头以上的规模猪场使用。注意猪舍环境控制,避免粪污停留产生的有害气体污染舍内环境。

1.5 尿泡粪+干湿分离+农田利用

采用漏缝地板收集粪尿,然后进行干湿分离,分离出的固体堆肥;液体进入储存池暂存。类似于“铲粪+堆肥发酵+农田利用”方法,区别在于,一个是干清粪,粪尿分开收集,分别处理;一个是尿泡粪,粪尿混合收集,通过干湿分离后再分别处理。

1.5.1 工艺流程

工艺流程图见图5。

图5 “尿泡粪+干湿分离+农田利用”工艺流程图

1.5.2 关键技术

猪舍地面铺设漏缝地板,下面建排粪沟,安装有管道式或间隔式通风系统。粪污进入调节池搅拌均匀,然后用管道输送到干湿分离机进行固液分离。分离出的固体物质通过5~6 个月堆肥发酵后直接出售或生产有机肥。分离出的液体150d 后直接农田利用。

1.5.3 适用范围

本法比较适合年出栏5000 头以下的规模猪场使用。

1.6 尿泡粪+液态堆肥+农田利用

直接将粪尿混合收集,不进行固液分离,全部直接进入储存池储存,长时间发酵腐化后粪污直接农田利用。该方法实质为液态堆肥,发酵腐熟时间比固态堆肥更长。这是国内外小规模猪场较为常见的一种方式。

1.6.1 工艺流程

工艺流程图见图6。

图6 “尿泡粪+液态堆肥+农田利用”工艺流程图

1.6.2 关键技术

猪舍地面铺设漏缝地板,下面建排粪沟,安装有管道式或间隔式通风系统。粪尿通过缝隙地板排放到粪沟中,储存3~5个月,再进入储存池储存,存放时间6 个月以上。

1.6.3 适用范围

本法比较适合年出栏2000 头以下的猪场使用,猪场应远离村庄或居民区。

2 发酵床降解型

2.1 传统发酵床养殖

发酵床养殖是用锯末、稻壳、秸秆等配以专门的微生物制剂来制作成垫料,畜禽在垫料上生活,粪尿排泄在垫料里,垫料里的有益微生物能迅速降解粪尿,不需要清粪和处理污水,从而没有任何废弃物排出场外,做到无污染、零排放,较好地解决了养殖场环境污染,同时改善猪的生活环境和福利。目前普遍采用大栏饲养机械翻料的方式,解决了传统人工翻料劳动强度较大的问题。

2.1.1 工艺流程

工艺流程图见图7。

2.1.2 关键技术

图7 “传统发酵床养殖”工艺流程图

发酵床一般为地下式或半地下式,深度为100cm,发酵床的垫料一般选择木屑和谷壳,混合比例为3:2。在发酵床底层先铺一层谷壳或秸秆以使底部透气,再铺一层木屑以增加吸水,每层10~20cm。将锯末、谷壳物料均匀铺设,并控制垫料湿度。当床面下沉5~10cm 时考虑补充垫料。

2.1.3 适用范围

该方法适合年出栏5000 头以下的猪场使用。利用发酵床养殖,要注意饲养密度及猪只正常免疫消毒。

2.2 舍内高架异位发酵床

本法在传统发酵床养殖基础上进行改进,垫料不直接与生猪接触,猪舍免冲洗,粪便和尿液通过高架漏缝板入下层垫料,进行粪便、尿液的发酵分解和无害化处理,经过一段时间后可直接作为有机肥料进行农田利用,高架发酵床适用于规模较大的养殖场。

2.3 舍外发酵床

该模式是将养猪与粪污发酵处理分开,在猪舍外另建垫料发酵棚舍,猪不接触垫料,猪场粪污收集后,利用潜泵均匀喷在垫料上进行生物菌发酵的粪污处理方法。近年来各地大力推广一项新型环保养猪方式,具有减少臭味产生和改善环境作用。具有投资少、操作简单、方面实用、不需要人工清理粪污等特点。与传统发酵床和舍内高架异位发酵床相比,有效克服消毒不方便、易诱发呼吸道疾病、猪舍改造成本高等问题,在环境保护上为养猪开辟一条新的途径。

2.3.1 工艺流程

工艺流程图见图8。

图8 “舍内高架异位发酵床”工艺流程图

2.3.2 关键技术

粪尿进入粪污收集池,通过PVC 管道泵入大棚发酵床。每月根据发酵床垫料消耗情况,需要补充垫料和菌种。一般发酵床可维持使用3 年左右。

2.3.3 适用范围

该方法适合中小规模养猪场,建议采用工人或微耕机翻耙,减少投入。

总之,猪场粪污的合理处理直接关系到养殖业可持续发展,而且关系到生态文明建设、美丽乡村建设和乡村振兴计划。因此,需因地制宜确定猪场粪污的资源化利用模式,充分利用粪污的资源属性,使其“变废为宝”,降低猪场粪污的环境污染风险,改善农村环境,促进养猪生产与环境保护的和谐发展。

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