环境控制
生猪养殖清粪工艺分析
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1、生猪养殖对环境的影响 中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%。畜牧业已逐步成为影响生态和环境的重要因素。随着中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。 猪肉是中国最重要的肉类来源，生猪产业则是畜牧业的主导产业。2010年中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38%，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最大的污染来源。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最高允许日排水量为25～35L，干清粪工艺猪最高允许日排水量为12～18L。据调查结果表明，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。 2、生猪养殖清粪工艺分析 2.1 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。 2.2 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。 2.3 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)，通过刮板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。 2.4 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──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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