豬場干清糞工藝節水試驗及對糞污減排效果的研究

肖和良，肖衛紅

（1.湖南省洞口縣畜牧水產局，湖南 邵陽 422300；2，湖南省洞口縣文昌街道動物防疫站，湖南 邵陽 422300）

0 前言

目前，全國生豬、家禽年產便總量高達5.8億t，糞水排放總量高達60億t。按1頭母豬1 d排糞3.29 kg，排尿5.48 kg，1頭商品豬1 d排糞2.17 kg，排尿3.5 kg估算，則一個自繁自養的萬頭豬場一年純糞污排放量就達1.2萬t左右[1]。文內就對干清糞工藝進行節水對比試驗和對糞污減排效果的比較分析，為修訂《洞口縣生豬規模場糞污排放達標規范》提供科學依據。

1 干清糞工藝節水試驗

為了真實了解干清糞工藝用水量情況，筆者從2015年7月開始，到2017年8月，布置了3個干清糞工藝用水試驗豬場，歷時2年，記錄了3批全程育肥豬用水量情況，比較干清糞工藝用水狀況，節水途徑和對糞污減排效果的影響。

1.1 干清糞工藝用水試驗豬場舉例

例1：筆者2015年3月對新建的洞口縣楊林鄉九嶺村胡偉彪豬場設計，每間豬舍內用PIC塑料管接出豬尿水，直接排到三級沉淀池，并采用干清糞工藝。2棟育肥舍共840 m2。三級沉淀池容積設計為200 m3。豬場2015年7月初建設完工。2015年7月21—24日進欄仔豬489頭，總重6 405.9 kg，均重13.1 kg。2016年1月26日陸續出欄育肥豬，直至2016年2月16日銷售完，共出欄478頭，出欄總重63 382.8 kg，頭均重132.6 kg。飼養期間總增重 為56 976.9 kg(63 382.8 kg－6 405.9 kg)。用水記錄統計為362 773 kg，每生產100 kg活豬用水636.7 kg。期間用飼料記錄統計為178 337.7 kg， 全程料重比 3.13：1， 料水比1：2.03。

例2：洞口縣石江鎮大塘豬場也采用干清糞工藝，但在夏季采用沖水洗欄降溫方式。2016年2月—3月陸續填欄899頭仔豬，總重11 615.1 kg，頭均12.92 kg。到2016年10月18日陸續出欄完。出欄頭數887頭，總重125 333.1 kg，均重141.3 kg。飼養期間總增重113 718 kg（125 333.1 kg－11 615.1 kg ）。用水記錄統計為1 097 606.4 kg，頭均用水1 237.4 kg，每生產100 kg活重用水965.2 kg。用飼料記錄統計為365 034.8 kg，全程料重比3.21：1，料水比 1：3.01。

表1 洞口縣干清糞工藝節水試驗豬場比較

例3：竹市鎮大水村許某豬場是新五豐公司代養合同戶，為新建豬場，沉淀池設計容積為300 m3，采用干清糞工藝。從2017年3月9日代養第一批豬，1 156頭仔豬，總重10 912.6 kg，頭均重9.44 kg。2017年8月3日—7日公司全部回收，出欄1 132頭，總重137 900.2 kg，均重121.82 kg，生產活重126 987.6 kg（137 900.2 kg－10 912.6 kg ）， 頭 均 112.18 kg。 用水記錄統計為834 057.2 kg，頭均用水736.8 kg，每生產100 kg活豬用水656.8 kg。用飼料記錄統計為394 931.4 kg，全程料重比 3.11：1，料水比 1：2.11。

1.2 干清糞工藝試驗豬場節水比較

從表1中可見，九嶺和大水2個干清糞工藝豬場每生產100 kg活重用水650.6 kg， 料水比 1：2.09，大塘干清糞+沖水降溫豬場每生產100 kg活重用水 965.2 kg， 料水比 1：3.01， 前 2 個豬場節水32.6%，沖水降溫增加1/3的用水量，也就增加了1/3污水排放量。

1.3 污水產生量的測定

九嶺豬場飼養4個半月尿水充滿沉淀池，2015年12月16日觀察到沼液溢出沉淀池。當日將存欄豬全部稱重，當時存欄482頭，總重50 754.6 kg， 頭均重105.3 kg，生產總活重44 348.7 kg。查看用水記錄累計為218 819.3 kg，每生產100 kg活豬用水493.4 kg。污水溢滿沉淀池為200 t，用水量218.9 t，因此污水量為用水量的91.4%。

大水豬場飼養3個多月尿水充滿沉淀池，2017年6月15日觀察到沼液溢出沉淀池。當日將存欄豬全部稱重，當時存欄1 141頭，總重94 588.9 kg， 頭均重82.9 kg，生產總活重83 676.3 kg。查看用水記錄累計為340 311.5 kg，每生產100 kg活豬用水406.7 kg。污水溢滿沉淀池為300 t，用水量340.3 t，因此污水量為用水量的88.1%。

九嶺和大水2個豬場沉淀池總 量 500 m3，500 t， 用 水 量 達218.9+340.3=559.2 t時尿水充滿沉淀池，則污水量為用水量的89.4%。

2 干清糞工藝試驗豬場糞污減排效果的比較分析

污水沉淀池處理技術屬于厭氧處理技術，有試驗表明，經厭氧處理后，廢水中化學需氧量（COD）去除率達70%～85%，且運行成本低，幾乎無維護費，同時還可回收沼液作肥料加以利用，是解決養殖廢水無害化和資源化問題最有效技術方案。

本試驗大塘豬場雖然采取了干清糞工藝，但又選擇在夏季沖水洗欄降溫方式，夏季高溫階段長，常在6月、7月、8月、9月，4個多月沖水洗欄降溫，這4個月與水泡糞清糞工藝一樣，隨意性大，沖水總量控制不了，就如雨污分離前豬場雨水直接沖進沉淀池，難控制污水量一樣。這是本試驗大塘豬場污水量較其他2個干清糞工藝試驗豬場污水產生量多1/3的原因。同時沖水洗欄降溫期間豬尿水幾乎直接從沉淀池流出，無法保證污染物在沉淀池降解時間，也就談不上廢水中COD等去除率，發揮不了厭氧處理技術效果。所以控制污水產生量是糞污處理技術最關鍵技術，也可以說控制住污水產生量，糞污處理工作成功了一半。

但目前南方農村豬場干清糞工藝，都是人工清糞，增加了人工清糞工作量和工資生產成本，采用自動清掃糞便機械，被提到議事日程。張凡建[2]等提出電動糞污清掃車安全便捷，祛臭殺菌，自動化，收集的固態糞便含水量低，糞中營養成分損失少，肥料價值高，便于高溫堆肥或其他方式處理利用，耗水量少，產生污水量少，且污水中污染物含量低，易于凈化處理。電動糞污清掃車或電動糞污機械刮機是解決南方農村豬場干清糞工藝工作量大的有效途徑，在新辦豬場設計中設計電動糞污清掃車或電動糞污機械刮機，成為一項重要工作。

經資料查詢得知，豬的各階段推薦飲水量：斷奶仔豬18.9 L/頭·d，生長、育成豬5.7 L/頭·d，妊娠母豬和公豬15.1 L/頭·d，哺乳母豬22.7 L/頭·d。豬體水分占55%～65%。豬體水分取中間值60%，每頭豬生產活重110 kg，消耗水分 66 kg（110 kgx 60%），占干清糞工藝每頭豬用水量715.66 kg的9.22%。豬飲水時浪費一部分水量。實測污水量為用水量的89.4%。污水量=尿+浪費水量。用水量=污水量+豬體水分+呼吸時揮發水分，因此呼吸時揮發水分=用水量100%-污水量89.4%-豬體水分9.22%=1.38%(用水量)。由于豬飲水時浪費水量混在豬尿中排出，成為污水，所以這次試驗沒能將浪費水量測定出來。但豬飲水時浪費水量在3%以內，是節水可控范圍。

夏季降溫可采取其他方法。設計大窗戶卷簾升降，夏季升起卷簾，大空間增加空氣對流而降溫。另外安裝電風扇，冷暖風機。只不過增加降溫設施成本和電費支出，但能控制沖水降溫產生的污水量。

在3個試驗豬場發現，自動飲水器年損壞率達6.8%，其中還有2個是新建豬場，不然損壞率還會超過6.8%。這是由于豬喜歡啃咬飲水器玩耍的生活習性，夏季爭相喝水降溫造成的。損壞的飲水器不及時更換，會造成這些飲水器流水不斷，豬飲水時浪費水量控制在3%以內成為一句空話。因此每天巡查飲水器狀況，列為豬場管理和飼養員的一項日常工作，檢查是否有流水不斷而損壞的飲水器，有的話及時更換新的，顯得非常重要?，F在新建豬場用自動飲水杯，此設計能把飲水時浪費3%用水量降下來。

3 修訂《洞口縣生豬規模場糞污排放達標規范》和效果評價

洞口縣創新出具有可操作性強的《豬糞尿減排與資源化利用模式評估指標》、《洞口縣畜禽規?；B殖場糞污排放達標規范》，在洞口縣畜禽糞污治理工作發揮了重要作用。

3.1 洞口縣生豬規模場糞污排放達標規范(試行稿)

生豬規模場單項排污設施達標：基數+遞增。以飼養500頭為基數，每遞增500頭為1個單元，排污設施在基數基礎上增加1個單元設施。1）三級凈化池容積200 m3，每遞1個單元增加50 m3(下同)。如萬頭豬場：200＋(10 000 － 500)÷500×50=1 150 m3。2）沼氣池容積 100 m3，每遞1個單元增加50 m3。3）雨污分離設施。則雨水溝和排污溝分離。4）氧化塘面積2 hm2，每遞增1個單元增加面積0.67 hm2。5）干糞堆積池容積60 m3(2個各30 m3)，每遞增1個單元增加20 m3。6）固液分離機1部，每遞增10個單元增加1部。7）本場消化糞便果園面積3.33 hm2，每遞增1個單元增加面積2 hm2。8）微生物發酵床：全場全部采用。

3.2 洞口縣生豬規模場糞污排放達標規范部分說明

三級凈化池容積200 m3，每遞1個單元增加100 m3(下同)。如 萬 頭 豬 場：200＋(10 000－500)÷500×100=2 100 m3。 就 是 根 據本干清糞工藝節水試驗：大水豬場飼養1 141頭3個多月尿水充滿容積300 m3沉淀池，說明500頭一批的商品豬3個月產生純尿水在132 m3以上，沉淀池容積以200 m3為基數，每遞1個單元(500頭)增加100 m3沉淀池設施，就能保證豬尿水在三級沉淀池至少沉淀3個月以上，污染物在沉淀池降解3個月排出，發揮三級沉淀池厭氧處理技術作用和最佳降解效果。

3.3 洞口縣《豬糞尿減排與資源化利用模式評估指標》

2016年洞口縣畜牧水產局設計《豬糞尿減排與資源化利用模式評估指標》[3]：以年出欄100頭大豬為計算單位，以三級化糞池10 m3為達標，最高權重計40分；沼氣池10 m3為達標，最高權重計40分；氧化塘3畝為達標，最高權重計30分；家庭農場30畝為達標，最高權重計30分；雨污分離排污溝30 m為達標，最高權重計20分（見表2）；群眾評議分最高5分，豬場排污滿意加5分，排污不滿意減5分特別是農戶到村、鄉、縣反映或告狀污染嚴重的豬場，都為不滿意之例。

計算公式如下：

化糞池單項計分=[實際完成化糞池÷（年出欄÷100×10）]×40

沼氣池單項計分=[實際完成沼氣池÷（年出欄÷100×10）]×40

氧化塘單項計分=[實際氧化塘÷（年出欄÷100×3）]×30

家庭農場單項計分=[實際家庭農場÷（年出欄÷100×30）]×30

糞污減排指數（%）=（化糞池分數＋沼氣池分數＋氧化塘分數＋家庭農場分數＋雨污分離分數＋群眾評議分數）×90÷105

3.4 執行《洞口縣畜禽規模場糞污排放達標規范》效果評價

洞口縣2017年5月以來，按照《洞口縣畜禽規模場糞污排放達標規范》，查漏補缺，進行糞污排放達標設施建設，迎接中央環保督查組檢查。要求先建后補，經過近一年達標設施建設，2017年底組織了對沼氣池、三級凈化池、排污溝、氧化塘、發酵床等排污設施驗收，根據驗收數據對218個規模養殖場進行了量化獎勵，從洞口縣生豬出口大縣獎勵資金分塊獎勵364萬元。并按照洞口縣《豬糞尿減排與資源化利用模式評估指標》進行驗收評估，洞口縣畜禽規模化養殖場糞污排放達標率達到76.9%，較2015年底的56.8%，提高了20.1個百分點。洞口縣養殖業糞污治理工作得到了中央環保督查組的肯定。

表2 糞污減排指數計分（各項最高權重分）設計表

4 討論

常杰等[4]對豬場干清糞與水泡糞工藝進行測定：30 d測定結果，干清糞圈產污水19.9 m3，折算平均每日每1 000頭95～100 kg育肥豬產污水4.87 m3。水泡糞圈產污水42.8 m3，折算平均每日每1 000頭95～100 kg育肥豬產污水10.47 m3，其污水產生量高2.15倍。洞口縣干清糞工藝節水試驗： 大水豬場飼養1 141頭3個多月尿水充滿300 m3沉淀池，說明500頭一批的商品豬3個月產生純尿水在132 m3以上，平均每天產尿1.47噸，平均每日每1 000頭95～100 kg體重育肥豬產污水3.78 t(3.78 m3)，與上述測定結果4.87 t，減少22.4%。說明洞口縣干清糞工藝節水效果好，糞污減排效果也好，可以在洞口縣全面推廣干清糞工藝和三級沉淀池配套的糞污治理技術。