規模化生豬養殖中糞污生態處理模式研究

吳燕 劉金林 顧浩東 彭仕林

(江蘇農林職業技術學院，江蘇 句容 211121)

引言

近年來,隨著我國經濟水平不斷地提高,人們的物質生活也在不斷提升,人們對肉類食品的需求也越來越大,畜禽養殖業正在蓬勃發展,而養殖模式及養殖技術成了養殖的重中之重。隨著豬肉價格的上漲,生豬養殖也成為了很多養殖戶的首要之選。而養殖戶若要最大化提高經濟效益,就需要結合實際情況以及大量數據樣本進行分析,制定出最優最好的養殖模式方案。馬長華等人[1]從養殖企業的利益最大化角度出發,根據體重數據、采食量數據以及豬仔的成本構建最佳銷售實際模型,以期實現銷售利益最大化。然而該研究的基本前提是忽略豬仔患病、單價固定以及飼料成本固定不變等。韓戰強等人[2]提出種養結合一體化的觀點,將生豬養殖和農田灌溉相結合,既解決了生豬養殖的污染問題,也提高了經濟效益。但是該養殖模式基于廢棄物處理循環灌溉,需要先期投入大量成本建設基礎設施,且需要與種植相結合,不適用于純養殖戶,如何降低規模化生豬養殖戶的成本,形成綜合循環利用的生豬養殖模式已經成為當下生豬養殖研究的熱點。

1 國內外生豬養殖主要模式及現狀

目前我國生豬養殖主要包括散養和規模養殖,而規模養殖主要有“公司+農戶” 和公司自繁自養2 種模式。近年來,國家鼓勵農民品種合作的政策形式迅速發展。“公司+養殖戶” 模式正在成為我國大型養殖企業的擴張模式。

1.1 原始散養模式

生豬散養模式是生豬養殖產業中不可或缺的部分,是農村家庭養豬的主要模式,主要特征為投資小、規模小。具有生產成本低的優勢,使得許多小規模農戶都以散養模式為主。但是生豬散養模式也存在著很多問題,基礎設施不完善,基礎設施建設薄弱,沒有完善的養殖設備,技術落后；散養模式下生豬的生存環境較差,豬舍簡陋,缺乏消毒設備等。

1.2 公司自繁自養模式

自繁自養模式指的是養殖公司獨立完成種豬生產、仔豬繁育、商品豬育肥到出欄等整個過程。該養殖模式資金投入較多[3],在養殖過程中產生的糞污對環境的影響也較大,需要配套建設相應的污糞處理系統。

1.3 “公司+養殖戶” 模式

養殖戶繳納一定的合作互助金,公司在一定的區域范圍內設定服務區,為養殖戶提供全面的技術指導和服務支持,并且最后由公司負責收購。養殖戶承擔養殖風險,公司承擔市場風險。公司與養殖戶在資金、勞力、場地以及技術等方面優勢互補,抵抗各種風險,有利于組成規模養殖。范文秀[4]等人利用調查問卷以及定性分析的方法研究山東省兔產業的“公司+農戶” 模式,該模式是未來的發展大趨勢。

2 我國生豬養殖面臨的環境問題

在規模化生豬養殖的環境之下難免會出現一系列的環境污染問題。隨著規模化生豬養殖的迅速發展,養殖過程中排放的廢棄物含量也越來越多,污染也越來越嚴重。因此,解決環境污染問題尤為重要。而我國生豬養殖面臨的環境問題主要有以下幾點。

2.1 大氣污染

生豬糞便排泄量較大,排泄糞便中含有大量的有機質,糞便排出體外經過發酵后會產生大量的氨氣、硫化氫、乙酸、甲烷等有害氣體,這些氣體會危害豬的健康以及破壞生態影響環境等。在養殖過程中,產生大量的微生物、粉塵等,也會造成大氣污染。

2.2 土壤污染

由于生豬排泄的糞便中含有大量的重金屬物質,重金屬物質進入土壤就會造成土壤自生結構的破壞,打破綠色生態的穩定；豬養殖過程中產生的污水流入土壤,就會造成土壤污染,影響人和其它生物的生存。

2.3 水污染

豬排除的糞尿中含有大量的病原微生物、重金屬、有機物、氮磷元素,如果不經過無害化處理直接排放河道中,污水中含有的氮磷和有機物會讓水體失去自凈的能力,造成水質的惡化,如果人或豬飲用受過污染的水源就易產生疾病,威脅人畜的健康。

3 生態循環智能養殖模式理念

保護環境是我國的基本國策。環保一直以來都是人們比較關注話題,尤其是近年來國家對環保問題越來越重視,相繼出臺了多個關于保護環境的相關政策。《規模化畜禽養殖污染防治條例》 和新修訂的《中華人民共和國環境保護法》 以及實施這些法律法規的四條細則相繼頒布實施。《規模化畜禽養殖污染防治條例》 闡明了綜合利用是解決畜禽養殖污染問題的根本途徑,為規模化畜禽養殖廢棄物污染治理指明了一條可持續發展之路。而保護法也明確規定,國家采取有利于資源節約和循環利用、保護和改善環境、促進人與自然和諧相處的經濟技術政策和措施,使經濟社會發展與環境保護相協調。

在我國,畜牧養殖業正經歷一個快速發展的時期,特別是養豬業發展得更為迅速。生豬養殖的方式也逐漸趨于規模化,由此造成的環境污染問題日益嚴重。隨著國家對環保的重視,在規模化養殖方式的趨勢下,糞污處理問題自然而然就成為一大挑戰。為了實現可持續發展理念,中國生豬產業應當圍繞糞污處理這個問題來減少污染。目前,我國的生豬養殖業相對穩定,發展水平較好,但是在規模化養豬的過程中需要面對一系列問題。如,在建造養殖場時所選擇的地域。如果選擇在有河流、鄉村附近,就會對周邊的環境造成污染。但是,如果能夠通過技術手段,對產生的環境污染問題進行分析,進而采取充分有效的治理措施,就能夠較好地處理好環境污染的問題[5]。而在規模化生豬養殖生產過程中,合理運用污染治理技術就能夠大大的減少污染程度,不僅如此,還能減少投入成本,增加養殖戶收入利潤。

隨著國家對環保的重視,規模化養殖方式的趨勢下,糞污處理自然而然就成為一大挑戰。為了實現可持續發展理念,中國生豬產業應該圍繞糞污處理這個問題減少污染。生豬養殖糞污產生量參數統計如表1所示。

根據畜禽養殖糞污產生量參數及計算公式表可以看出,在養殖過程中生豬每日產生的糞污量之大,如果能很好地處理糞污問題,對養殖生產過程中產生的糞便污染進行再循環再利用,既綠色環保,又能減少資金投入。

4 生態循環智能養殖模式的設計

在互聯網的浪潮之下,許多產業都面臨著轉型升級,養殖業也不例外。隨著互聯網技術的發展,催生出了“互聯網+” 理念,將人類帶入了“互聯網+”時代。王躍等人[6]針對“互聯網+” 模式進行了探討研究,指出利用“互聯網+” 的理念,與現代農業相結合。而在生豬養殖中也可以利用“互聯網+” 的模式,構建“互聯網+” 生態循環的發展理念,促進可持續發展。祁麟峰通過介紹牧原股份智能管理體系下的養殖模式[7],借助互聯網的技術支持,通過智能設備進行智能管理。智能化數據分析生豬飼料的需求量和智能化傳輸設備投遞至豬舍喂食,這大大節約了人力物力成本,提高養殖效率和利潤。祁麟峰還提到了現代化規模養殖的核心理念就是廢物的循環再利用,這有利于構建綠色生態循環體系,體現可持續發展理念,最終達到綠色養殖的目的。

華南農業大學動物科學學院王燕副教授在溫氏學院培訓課程上講到了畜牧養殖廢棄物資源化利用模式,介紹了糞土專業化能源利用、異位發酵床、污水肥料化利用、污水達標排放這4 種主流畜牧養殖廢棄物資源化利用模式。因此,可以通過污水肥料利用,設計一種能夠將生豬養殖過程中產生的糞污,轉化為有機化肥給農田灌溉,也可以通過糞污的能源利用,生產可再生能源。具體構想如圖1。

通過豬場內產生的糞污及糞污處理后可利用再循環資源的量進行大數據分析,可以合理安排豬場養殖地密度和最適度規模量。在生豬養殖過程中,豬舍中產生的糞污可以通過集中在糞污處理裝置中,糞污處理裝置中有智能排污處理系統以及智能化傳輸系統。將豬糞便轉入糞污處理沼氣池發酵,糞污經過處理后,會產生沼氣、沼渣和沼液。沼氣可以用作天然氣、燃料等能源使用,也可用于豬場電設備的發電；沼渣可用于肥料,灌溉農田、栽培蘑菇和種植果園等；沼液則可以用作飼料,用來喂養生豬,減少飼料成本。

4.1 沼渣利用

沼渣肥養分含量高,含有豐富的有機物質和腐殖酸,具有改良土壤的作用。施入土壤后,一部分被作物吸收利用,其余的營養仍存在于土壤之中,并隨水進入土壤較深層次,改良土壤肥力。沼渣中含有大量的氯、磷、鉀等速效養分,還含有豐富的中量元素及微量元素,可促進作物的生長發育；沼渣中還含有大量有機質和腐殖質,能改善土壤結構、理化性質,培肥地力,而且沼渣中不含硝酸鹽成分,是優質的無公害、綠色、有機農產品生產的肥料。國內沼渣大多用作基肥,生產蔬菜、水果以及大田農作物,具有很好的經濟和生態環境效益。

4.2 沼液利用

沼液中含有豐富的氨基酸、生長素和礦質營養元素,非常適合用作于農作物肥料和禽畜飼料。沼液含有豐富的氮、磷、鉀等大量營養元素和鋅等微量營養元素,可以用于養豬飼料,用發酵劑后的沼液喂豬具有增重快、來源廣、成本低、飼料畜產品轉化率高的優勢,促進生豬生長、縮短育肥期、提高飼料轉換率,還能減少養殖戶購買飼料的成本,提高養豬效率,推動養殖業的綠色發展。

4.3 沼氣利用

養殖中產生的糞便,通過智能運輸設備運輸到糞便處理池中進行發酵處理,就能產生沼氣。眾所周知,沼氣屬于二次能源,是很好的清潔燃料。產生的沼氣可以用于養殖戶的日常生活,如煮飯、照明。由于規模化養殖場會有許多的基礎設施以及智能設備,可以利用生產出的沼氣發電供給養殖場所需要的設備。在冬天寒冷季節,也可以給豬場供暖,為豬場提供暖和舒適的生存環境,提高豬的品質。

5 生態循環生豬養殖模式的優勢

在生態循環智能養殖模式下進行生豬養殖不僅能減少生產成本,更能降低環境污染程度,讓養殖過程中產生的廢物真正變廢為寶。將傳統的養殖技術和現今信息技術相結合而提出的生態循環智能養殖模式,切實地落實了科學發展觀的科學理念,真正達到了可循環再利用的生態體系,為養殖業走可持續發展道路指出了一條新的道路。降低養殖成本。通過對生豬糞便處理后,發酵產生的沼渣、沼氣和沼液都能再次利用到養豬上。沼氣用作養殖場的發電照明,沼渣用作肥料,也可以給豬作為飼料,也可以種植果蔬,沼液可以作為生豬的飼料。節約資源。在智能設備處理下,經過精細化的分析,合理對生豬飼料的喂養進行分配,做出最適豬食飼料的含量的選擇以及通過智能運輸的方式輸送至養豬場投食,這樣能夠避免飼料過少或過剩,以及部分生豬的營養不充分、不均衡等問題,提高資源的利用率。不僅如此,還能夠節約水電資源。糞污通過處理后產生的沼氣可以用作燃料,屬于二次可再生資源,可以用于養殖戶的發電,節約電資源。而產生的沼液和沼渣也可以用作灌溉果園農田等,沼渣隨河流進入土壤,營養物質會積存在土壤內,能夠讓土壤變得肥沃,提高土壤利用率。綠色環保。生態循環養殖模式最大的優勢就是環保。通過傳統養殖模式,再結合互聯網下的智能養殖模式,在養殖場對糞便開展生態循環利用,對糞污進行厭氧發酵處理或沼氣池處理,周邊環境的壓力得到緩解,在很大程度上減少了環境污染,實現綠色生態發展,讓養殖業走上可持續發展的正確道路。實現生豬養殖糞污的減量化、無害化和資源化,降低畜禽養殖廢棄物對生態環境帶來的污染問題,調節養殖和生態之間的問題。以生態理念推動畜禽養殖業實現綠色發展,從根本上實現經濟效益和生態效益的雙贏。

6 總結

綜上所述,當前生豬養殖業正處于轉型升級的關鍵階段。綠色、環保可持續發展的理念將深入生豬養殖業。隨著科技的進步,在信息化時代的浪潮下,進行科學精細化生豬養殖,將加速養殖業進入綠色互聯網時代,推動生豬養殖健康持續發展。