陳如勇,陳斯琪,林莎莎,章國永,陳培賽
(1.蒼南縣動物疫病預防控制中心,浙江 蒼南 325800;2.蒼南縣畜牧獸醫中心;3.浙江農林大學)
“豬-沼-菜”綜合處理利用是指豬場利用“干濕分離機”對場區內產生的糞便、尿液、污水進行固液分離,隨即進行分流處理、變廢為寶的一種模式。一方面,污水厭氧發酵處理儲存后,將無害化處理的污水與灌溉用水按照一定的比例混合,進行水肥一體化施用;另一方面,固體糞便進行堆肥發酵就近肥料化利用。
溫州市蒼南縣浦亭洪安祥養豬場,位于溫州市蒼南縣靈溪鎮浦南村,占地約7畝,建有9棟欄舍,年均存欄生豬約300頭。該場配有完善的場區水、電、路、消毒、防疫及糞污處理等設施設備。2020年,該場通過省級“美麗牧場”驗收,同時參與“百場示范、千場提升”項目創建。
豬場對產生的糞污通過如下工藝(圖1)進行處理。
2.1漏縫地板與刮糞板齊用,減少糞污生成 該場豬舍地板多為一半水泥澆筑,一半漏縫地板組合構成(圖2),生豬“三點定位”訓練之后,絕大多數的生豬所排尿、糞可直接通過漏縫地板掉落到下方,從而保持豬舍地面整潔。僅部分欄舍需要人為地進行沖洗,從而減少了因沖洗豬欄舍而產生的污水量。
豬產出的糞污通過漏縫地板后掉落至高1.2 m與地面形成80°夾角的斜坡上,進而掉落至下方糞溝中。每一棟豬舍配有一條與各豬欄相通的總糞溝,糞溝末端設有直徑16 cm的排污管道,可將糞溝中的糞污轉移至容積為20 m3的沉淀池中。對偶爾粘連于斜坡上的糞污,采用高壓水槍沖洗至糞溝。無漏縫地板的欄舍其地板均水泥澆筑一斜面,斜面底端設有一直徑16 cm排污管口,工人每日一次沖洗欄舍地板,生產污水與糞污均經由該排污管轉移至上述沉淀池中。為減少池中沉淀物、漂浮物,便于后續干濕分離,抽取至干濕分離機前可用高壓水槍往池中加水并充分攪拌形成“液糞”。
2.2糞污實行干濕分離 干濕分離機設有內外兩個轉筒,內轉筒上有孔,轉筒內設喂入管。液糞可從喂入管喂入,并通過內轉筒的孔進入外轉筒,若沉淀池中糞液出現分層顯現,可往池中發射水柱并攪拌,使其充分混合。液糞進入外轉筒后,在離心力作用下被甩向外轉筒內壁,固體顆粒因密度較大而沉積在外轉筒內壁,并被螺旋推向一端錐形口排出,工人裝袋收集,而液體部分則被隨后進入的液糞擠向另一端排出,進入沼氣池[1]。
2.3液體暫存凈化 干濕分離機分離出的液體,于沼氣池內半密封發酵30~60 d,產生沼液與沼渣(因該場沼氣池不是絕對厭氧環境,產生沼氣較少)。沼液通過排水管轉移至容積為550 m3的暫存池中。根據該場近幾年的使用情況,該暫存池能存儲一個月的沼液產生量。在需肥期與灌溉期時,沼液可作為優質液肥,用于“菜地”。沼渣沉淀于沼氣池中,由合作單位每兩年一次,將該場的沼渣運走進行再利用。
2.4固體堆肥發酵 干濕分離機分離后的固體糞污,裝袋后,可直接人工運輸至堆糞處,依靠自然氣流為糞便微生物活動提供氧氣,兩周后糞肥即分解腐熟相對充分。堆肥過程中可以將玉米秸捆或帶小孔竹竿插入糞堆,為糞便中的微生物提供一定的氧氣,加快腐熟速度;也可在糞堆上覆蓋塑料篷布(圖3),減緩腐熟速度,農戶根據自身需求選擇處理方式。豬糞發酵完成,即可作為有機肥施用。
2.5糞污消納就近資源化利用 為將暫存池中的“水肥”運輸到農田中,進行資源化利用,該場特配備抽水泵和PVC網管。與周邊三個村及種植戶簽訂相關消納協議,免費使用豬場液體肥料,并要求使用者對PVC網管進行維護,發現管道問題及時溝通處理。
根據該場所產生的糞污量,特設計安置了四條主管道(直徑6 cm),加上次管道累計總長度有6000 m,因需要泵到足夠遠的農田,配備了兩臺7.5 kw的抽水泵,分別供應兩條主管道。為滿足不同地段用“水肥”的需要,管道設置了輸送開關,根據需要通過管網開關調控,使“水肥”到達所需的地塊。該豬場共有約980畝的農田作為消納地。因當前非洲豬瘟防控的需要,該場的“固體糞污”,按照每次3 d的頻率,運送至農戶處,讓農戶自行堆疊發酵使用。
適用于生豬存欄300頭及以下,周邊有足夠多的消納地,如種植作物為四季小白菜、馥瓜、西紅柿等蔬菜的農田。投資概算按照2015年購買時的市場價格進行介紹如下:干濕分離機售價每臺2.8萬元,運行維護費用每年0.6萬元,估計每臺能用10年。“水肥”運輸管道,每米10元,網管總長6000 m,開關約為120個,每個50元,加上管道鋪設的費用,管道總投入28萬元。抽水泵2個(功率7.5 kw),使用壽命2年,運行維護費用每年1000元。
4.1經濟效益:變廢為寶 豬場糞污轉化成肥料,還田之后,能在土壤中增加有機質含量,調節和改良土壤環境,增加農作物產量,提高農作物品質,實現糞污資源化利用,提高糞污資源的附加值,達到客觀的經濟收益。
該豬場附近有農田消納地約980畝,其中有70%的地塊用于種植“四季小白菜”,按照小白菜2個月成熟周期計算,一年可種5~6次,菜農可以使用豬場處理出來的“水肥”,直接灌溉施用(施肥按6次計算),節省肥料使用每畝200~300元,受益菜農一年可累計節約肥料費用約25萬元。此外,經過“水肥”施用的“小白菜”,纖維更細,菜葉更嫩,品質更佳(圖4)。
4.2生態效益:綠色環保 該豬場結合場址所在具體情況,建設符合養殖規模的糞污處理基礎設施,從“源頭減量、過程控制、終端利用”三個環節對糞污實現最大的資源化利用,避免糞污未經處理,出現偷排、漏排至豬場外,對生態環境造成極大破壞的問題,踐行了綠色低碳循環發展理念。
4.3社會效益:以點帶面 “豬-沼-菜”綜合處理利用模式,獲得周邊種植戶的歡迎,養豬場也通過種植戶,消納了糞污,合作共贏、互惠互利。該場糞污“變廢為寶”資源化利用的成功實踐,為蒼南縣中小型生豬場提供示范引領作用。