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传统牛羊养殖场粪污减量场舍结构改造策略

2020-10-26李灿吴宇飞张勇辛洪雷李福宽庞训胜

安徽农学通报 2020年18期

李灿 吴宇飞 张勇 辛洪雷 李福宽 庞训胜

摘 要:该文介绍了传统养殖场以雨污、饮污、粪尿分离为主的场舍结构改造实践及配套设施建设,提出了牛羊养殖粪污源头减量措施,以期为畜禽粪污资源化利用提供参考。

关键词:牛羊养殖场;场舍改造;粪污减量

中图分类号 S851.2  文献标识码 A文章编号 1007-7731(2020)18-0073-02

我国是一个畜牧业生产大国,过量的畜禽粪污一直是困扰我国农业健康发展的重要难题,也是严重危害生态环境的一大污染源。如何合理处理畜禽粪污,使之与种植业有机结合,成为持续有效推进农业绿色发展、打赢农业农村污染治理攻坚战的关键。我国“十三五”规划中,畜禽养殖废弃物处理和资源化利用已被列为重大环境治理项目,出台了《关于加快推进畜禽养殖废弃物资源化利用的意见》等文件,提出了源头减量、过程控制和末端利用的畜禽粪污治理策略。

建立以市场为主导机制推进畜禽粪污资源化利用,源头减量至关重要,它是粪污治理能否形成持久稳定局面的基础。我国畜禽养殖业中,牛羊散小养殖企业(户)占比高[1],年出栏量500头以下的牛羊企业(户)数占比99.94%,且主要为传统养殖,因此我国牛羊业养殖源头减量更主要的是对原养殖场舍结构的改造(见表1)。安徽省临泉县是中原地区的农业大县,粮食和畜品生产是地方经济主要收入。当地被列入粪污资源化利用整县推进国家项目的有393家养殖场,牛羊养殖占45.55%。为稳妥推进项目工作,建立养殖企业认可、市场乐意接受的粪污交易经济,笔者参与了对传统牛羊养殖场舍结构改造的试点工作,实施饮污分离、雨污分离、固液分离和粪污收储等场舍结构升级,在粪污质量提升和数量减少方面实现源头减量目标,并取得一定效果。

1 羊舍结构改造

目前羊业生产中,漏粪板床结构已成为农区的基本养殖方式。据报道,羊均只尿液的日排泄量一般在0.8~2.4L,羊均只羊床占有面积1m2左右[1]。由于自然蒸发和羊粪球的吸附,尿液极少量渗入土壤,对土壤和环境构成的污染程度可忽略不计,因此羊舍可不单独设置粪尿分离。实际生产中,粪尿通过漏粪板床直接排泄至无需防渗透的粪床上,但前提是确保粪污的其他污染不再额外增加。由于粪尿含有大量的有机物及氮碳等成分,在潮湿状态下会腐败产生毒性气体,或由于外来水侵入粪床形成大量污液,进而污染土壤。因此,需要重视羊舍内部如何防范羊饮用水的外漏和雨水侵入羊粪床的结构改造。

羊舍结构改造中,粪床周围应砌阻隔墙,粪床高于羊舍屋檐下的雨水沟,雨水沟以水泥硬化或简易防渗,有效阻止雨水渗入粪床(见图1)。对于采用刮粪板式的羊舍清粪,集粪坑的边沿也应高出周围地面,集粪坑加盖盖板,防止雨水流入。羊舍内料槽与饮水设施隔开设置,料槽设于舍内,方便投喂饲料;饮水碗等饮水设施设在羊床外,位于雨水沟上方,便于外漏的饮用水流入雨水沟内。雨水沟为明沟,位于被加长的棚舍外延雨水滴落处,便于集中外排羊舍顶棚雨水。考虑冬季羊舍保暖,在饮水碗外侧宜设置1条沿羊舍纵向的挡杆,使之在冬季拉下防寒卷帘至阻隔墙根时形成舍内的饮水空间。

2 牛舍结构改造

对于拴系育肥牛舍结构改造,沿牛舍横向,牛床与水平面成一定角度,高端处位于料槽,低端处位于料槽远端的牛舍一侧,设置污水沟。牛床地面应硬化,防污水渗入地下。硬化地面呈粗糙條状凹纹路,方便尿液汇集至污水沟,并防止牛活动时滑倒。由于牛每日排粪量较多,平均30~50kg/头·d[2]。因此,根据原有牛舍宽度,设置2种粪便暂存区,一种是牛舍宽度较窄,不能在舍内设置堆粪区,可在舍外沿污水沟纵向增建临时堆粪道,用于暂存畜舍内待清理的粪便,但要在粪道上方搭建雨棚,防止雨水落入粪道,且有雨污分离和分流的结构;另一种是牛舍宽度较大,在牛床与污水沟之间设置舍内临时堆粪道(见图2)。堆粪棚入口的宽度取决于运输粪车宽度。

场床一体化是近年来牛业养殖场舍结构设计新理念的实践,牛生活与运动场合并构成一体,场床铺设垫料吸附排泄物,无需再建粪尿收集和处理系统。适宜的温湿度条件下,被垫料吸附的粪尿能被发酵降解,转化为有机肥料。垫料要求:一是选择锯末等干燥固体有机物料作为垫料,或草料等先行切碎搓揉,形成容重≤0.5的疏松物料;二是确保垫料的好氧状态,根据垫料的板结程度,每间隔数10d对垫料层翻动疏松1次,数月后根据垫料层粪尿富集情况,确定是否更换或二次发酵等[3,4]。运动场和牛舍地面不一定要硬化,但要平整且高出周围地面,防止雨水进入,其中运动场要加盖采光性能良好的顶棚,防止雨水落入。为防止疾风破坏顶棚,运动场的棚架采用钢结构。牛的饮水位置设置在雨水明沟处。采用场床一体化结构对传统养殖场改造,投入成本较大。

3 配套设施改造

堆粪棚是为粪污后续处理进行配套的一种建筑,用于暂时储存养殖场固体废弃物,棚下砌有U形堆粪池(见图3)。为方便雨水外排,防止倒灌,堆粪棚地面要求高出周围地面。可在堆肥棚左右2侧,棚顶屋檐滴水线下的墙体外增建雨水明沟。堆粪棚地面需水泥硬化防渗并具有一定承重能力,保持一定墙体厚度和墙高。为确保雨水不落入棚内,入口处设置防雨水倒流的坎或将堆肥池底修建高于周围地面;分别设置2个堆肥池单元,便于粪便堆积交替使用。对于露天的粪尿发酵池,宜加盖黑色土工膜,防止外界雨水和其他异物落入。

舍内粪便和尿液应分离收集。雨污分离后的排污与排水方向宜相反,尿液在舍内排污沟设置在地面最低处,在舍外应设置密封暗管。在养殖场污水排放系统中分段设置污水沉淀井,利于污水管疏通与清理。沉淀井井口需高出周围地面,防止雨水流入或渗入;井底部低于污水管口,有助于污水内固形物沉淀,直接承接舍内污水的沉淀井底部与污水管口的高度差宜更大,以沉淀更多固形物。

4 结语

场舍结构合理改造的目的在于改变粪污收集方式,从源头尽可能减少污液及雨水与粪便混合物的产生,达到较好的源头减量效果。否则,有机肥生产企业对粪污转运及其资源化处理的成本将增加,有机肥生产与养殖企业(户)之间的市场化合作关系难以形成,养殖企业(户)失去应有的经济收入,粪污对环境污染的风险以及政府对其过程监控的难度也将进一步增加。畜禽粪污资源化利用所涉及的环节和影响因素很多,既要考虑地域和养殖模式的影响,又要实现粪污资源化可持续的市场化运作。因此,畜禽粪污处理不能集中在某个单一环节,而应从源头减量着手,多环节、全方面系统提高畜禽粪污质量,简化过程控制,提高资源化利用效果。

参考文献

[1]中国畜牧兽医年鉴编辑委员会.中国畜牧兽医年鉴(2018)[M].北京:中国农业出版社,2018:213.

[2]李洪根,周围,张志遥,等.辽宁地区冬季规模化养殖条件下育肥阶段猪、牛、羊排尿行为的观察研究[J].现代畜牧兽医,2017(6):22-26.

[3]李艳,朱继红,张振伟,等.不同生长阶段牛排粪量与尿液pH值昼夜变化的研究[J].畜牧与兽医,2009,41(10):43-44.

[4]侯良春.规模猪场异位发酵床粪污处理技术的运用[J].当代畜禽养殖业,2019(12):46-47.

[5]李俊卫,那蕊,陈冲,等.规模化猪场粪肥处理利用工艺[J].中国猪业,2016,11(11):55-58.

(责编:徐世红)