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规模化猪场清粪工艺比选分析

发布时间:2018-12-04  发布者:开元畜牧
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  • 生猪产业是我国畜牧业的主导产业,其不仅连着广大养殖农户,是农民增收致富的重要途径;而且还连着广大城乡居民肉类消费,是"菜篮子"产品的重要组成部分,是影响物价水平的重要因素。我国是生猪饲养和猪肉消费大国。2010年,全国生猪饲养量113146万头,其中年末存栏46460万头,全年出栏66686万头,猪肉产量5071万t,全国人均饲养生猪0.8头,人均猪肉占有量38kg(中华人民共和国农业部,2010)。生猪产业持续健康稳定的发展,对于增加农民收入、保证肉食品供应安全和质量安全、带动相关产业发展具有重要意义。
    近年来,国家大力提倡畜禽标准化、规模化养殖,随着畜牧产业持续健康的发展,对规模化饲养的界定也逐步发生变化。《全国畜牧业发展第十一个五年规划(2006-2010年)》提出,生猪规模化饲养是指年生猪出栏50头以上;而《全国畜牧业发展第十二个五年规划(2011-2015年)》中,对规模化饲养要求提高到年出栏生猪500头上,并明确提出全国生猪规模化比例要由"十二五"初期的35%提高到"十二五"期末的50%。2010年,农业部启动了畜禽养殖标准化示范创建活动,深入推进畜禽标准化规模养殖场建设,实现畜禽标准化规模养殖和产业化经营,其中生猪标准化规模养殖场基本条件是能繁育母猪存栏300头以上,年育肥猪出栏5000头以上。因此,规模化养殖是生猪产业的发展趋势和必然要求。
    一、生猪养殖对环境的影响
    我国畜牧业持续发展的同时,其对环境的影响也日益突出。2010年国家对全国污染源(农业、生活和工业源)的普查结果分析得出,农业源COD、总氮和总磷排放量分别为1324.09、270.46和28.47万t,分别占主要污染物全国排放总量的43.7%、57.2%和67.3%。农业源中畜禽养殖业的COD、总氮和总磷排放量分别为1268.26、102.48和16.04万t,占农业源排放量的95.8%、37.9%和56.3%,占全国排放总量的41.9%、21.7%和37.9%。畜牧业己逐步成为影响生态和环境的重要因素。随着我国畜牧业的进一步发展,畜禽养殖对生态环境的影响必将日益引起社会的广泛关注。
    猪肉是我国较重要的肉类来源,生猪产业则是畜牧业的主导产业。2010年我国畜禽存栏量折合猪单位约为12亿头,其中生猪存栏量占畜禽总存栏量的3800,生猪养殖是畜牧业的主要污染来源之一。以年出栏万头的规模猪场为例,存栏猪平均日产粪量约10t,日均排尿量约为16t,日均粪尿量合计26t,年排粪尿量约9500t。以此估算,全国平均每头存栏猪年产粪尿1.6t,全国生猪养殖粪尿排泄总量约为7.5亿t.
    养殖中污水的排放是生猪生产另一重要的面源污染。据统计,平均每头存栏猪年污水产生量是粪尿量的4~5倍,养殖污水是生猪养殖中较大的污染来源。污水产生量与清粪工艺密切相关,因此生猪养殖清粪工艺对生态环境影响很大。根据国家标准《畜禽养殖业污染物排放标准》,集约化猪场水冲粪工艺猪较高允许日排水量为25~35L,干清粪工艺猪较高允许日排水量为12~18L。据调研结果表明,采用干清粪方式和水冲粪方式,规模化猪场每头生猪日均用水量分别为15和25kg,污水产生量分别为7.5和18kg,采用水冲粪工艺的用水量和污水量是干清粪工艺的2倍左右。随着生猪养殖逐步向规模化发展,尤其是大型规模化猪场其生猪饲养量大,在局部土地上易形成粪尿和污水的大量聚集,如果处理不当或不及时,将对生态环境产生巨大的影响。
    二、生猪养殖清粪工艺分析
    1、水冲粪
    水冲粪清粪方式即每天用水冲洗圈舍,混合有粪尿的冲洗污水流入舍内粪沟,粪沟的一端设有冲水器,每天定时多次由冲水器放水冲洗粪沟,将粪沟内的粪污冲入排污主干沟,再进入贮粪池内贮存。水冲粪方式的特点是能及时、有效地清除舍内的粪尿,保持猪舍环境卫生,有利于猪群和饲养人员的健康;劳动强度小,劳动效率高,利于减少劳动力投入,在劳动力缺乏的地区较为适用。但其缺点也显而易见,主要是耗水量大,水资源浪费严重;后期粪污处理过程中,固液分离后,干物质中养分含量低,肥料价值降低;污水中的大部分可溶性有机物仍然很高,增加了处理难度。
    2、水泡粪
    水泡粪清粪方式是在水冲粪工艺的基础上改进而来的,主要是在猪舍内的排粪沟与排污主干沟间设有闸门,排粪沟中保持一定深度的水,日常猪的粪尿冲洗和饲养管理用水一并排入缝隙地板下的粪沟中,粪便在粪沟内浸泡稀释成粪液,储存一定时间后粪沟装满,打开粪沟出口的闸门,沟中的粪液经排污主干沟进入贮粪池贮存。水泡粪方式的特点是粪便中的可溶性有机物经长时间浸泡后,便于后续处理;相对于水冲粪方式,能够节约冲洗用水量;可降低劳动强度,提高劳动效率。其缺点主要是粪便长时间在猪舍内停留,在粪沟中部分厌氧发酵,产生甲烷等有害气体,危及猪群和饲养人员的健康。
    3、干清粪
    干清粪方式主要是粪便产生后即分流,干粪由机械或人工清扫和收集,尿及冲洗水则从下水道流出,分别进行处理。干清粪工艺分为机械清粪和人工清粪两种。机械清粪主要采用刮板式清粪机械,多为粪尿混合(也可使粪尿分离),通过全yabo体育app官方清粪机将粪尿运送至猪舍一端后运走。刮板式清粪方式耗电量较大,拖拉刮板的钢丝绳易被腐蚀损坏,平均使用寿命一般不超过2~3年,且机械部件不易调节,清理效果和耐久性较差,因此机械清粪方式在国内的推广受到限制。人工清粪主要是通过漏缝地板将粪便留在地板上,人工进行清扫和收集后运送至贮粪场。干清粪方式的特点是收集的固态粪便含水量低,粪中营养成分损失小,肥料价值高,便于高温堆肥或进行其他方式处理利用;耗水量少,产生的污水量少,且污水中的污染物含量低,易于净化处理。其缺点主要是劳动强度大,劳动生产率低,需要大量的劳动力资源,在劳动力资源比较缺乏的地区,干清粪方式将难以为继。
    4、微生物发酵
    微生物发酵即利用微生物将养殖粪污分 解和消化,这种粪污消化方式来源于一种新型环保养猪技术一一微生物发酵床养猪。利用微生物发酵控制技术,将微生物与锯木屑、谷壳或秸秆等按一定比例混合,进行高温发酵后作为有机物垫料制成发酵床,猪的粪尿排放在发酵床上,经过垫料微生物及时分 解和消化,实现粪尿和污水的零排放。微生物分 解粪污的主要特点是无需冲洗猪舍,节约水资源;无粪尿污水向外排放,实现无污染、无排放、无臭气的清洁生产,较好地保护养殖和生态环境,有利于饲养人员和猪的健康;减少了劳动量,节约了劳动力。其缺点主要是猪的饲养面积大,增加场区占地面积;菌种、垫料的来源和替代需进一步研究;夏季垫料产热,温度较高,不利于猪的健康。

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