猪场干清粪工艺节水试验及对粪污减排效果的研究

肖卫红

（湖南省洞口县文昌街道动物防疫站，湖南邵阳 422300）

目前，全国生猪、家禽粪便总量高达5.8亿吨，粪水排放总量高达60亿吨。按1头母猪1天排粪3.29 kg、尿5.48 kg，1头商品猪1天排粪2.17 kg、尿3.5 kg计算，则1个自繁自养的万头猪场1年纯粪污排放量就达1.2万吨左右[1]。本文以湖南省洞口县3个试验猪场为例，比较分析了干清粪工艺的节水和粪污减排效果，为修订《洞口县生猪规模场粪污排放达标规范》提供科学依据。

1 干清粪工艺节水试验

为了真实了解干清粪工艺用水量，2015年7月至2017年8月，布置了3个干清粪工艺用水试验猪场，历时2年，记录了3批全程育肥猪用水量情况，比较干清粪工艺用水状况、节水特征和对粪污减排效果的影响。

1.1 干清粪工艺用水试验猪场举例

例1：笔者2015年3月对新建的洞口县杨林乡九岭村胡伟彪猪场进行设计，每间猪舍内用PIC塑料管接出猪尿水，直接排到三级沉淀池，并采用干清粪工艺。2栋育肥舍共840 m3，三级沉淀池设计为200 m3。猪场2015年7月初建设完工。2015年7月21—24日进栏仔猪489头，总重6 405.9 kg，均重13.1 kg。2016年1月26日陆续出栏活大猪，直至2016年2月16日售完，共出栏478头，出栏总重63 382.8 kg，头均重132.6 kg。生产总活重为63 382.8 kg－6 405.9 kg＝56976.9kg。用水记录统计为362 773kg，每生产100kg活猪用水636.7 kg。使用饲料记录统计为178 337.7 kg，全程料肉比3.13∶1，料水比1∶2.03。

例2：洞口县石江镇大塘猪场也采用干清粪工艺，但在夏季采用冲水洗栏降温方式。2016年2月至3月陆续填栏899头仔猪，总重11 615.1 kg，头均12.92 kg。到2016年10月18日陆续出栏完。出栏头数887头，总重 125 333.1 kg，均重 141.3 kg。实际生产总重125 333.1 kg－11 615.1 kg＝113 718 kg。用水记录统计为1 097 606.4 kg，头均用水1 237.4 kg，每生产100 kg活猪用水965.2 kg。使用饲料记录统计为365034.8kg，全程料肉比3.21∶1，料水比1∶3.01。

例3：竹市镇大水村许某猪场是新五丰公司代养合同户，为新建猪场，沉淀池设计为300 m3，采用干清粪工艺。2017年3月9日代养第一批猪，1 156头仔猪总重10 912.6 kg，头均重9.44 kg。2017年8月3—7日新五丰公司全部回收，出栏1132头，总重137 900.2kg，均重121.82 kg，生产活重137 900.2 kg－10 912.6 kg＝126 987.6 kg，头均 112.18 kg。用水记录统计为834 057.2 kg，头均用水736.8 kg，每生产100 kg活猪用水656.8 kg。使用饲料记录统计为394 931.4 kg，全程料肉比3.11∶1，料水比1∶2.11。

1.2 干清粪工艺试验猪场节水比较

从表1中可见，九岭和大水2个干清粪工艺猪场每生产100 kg活猪用水650.6 kg，料水比1∶2.09，大塘干清粪+冲水降温猪场每生产100 kg活猪用水965.2 kg，料水比1∶3.01，前2个猪场节水32.6%，冲水降温增加1/3的用水量，也就增加了1/3污水排放量。

1.3 污水产生量的测定

九岭猪场饲养4个半月尿水充满沉淀池，2015年12月16日观察到沼液溢出沉淀池。当日将存栏猪全部称重，存栏482头，总重50754.6kg，每头均重105.3kg，生产总活重44348.7kg。查看用水记录累计为218819.3kg，每生产100 kg活猪用水493.4 kg。污水溢满沉淀池为200吨，用水量218.9吨，因此污水量为用水量的91.4%。

大水猪场饲养3个多月尿水充满沉淀池，2017年6月15日观察到沼液溢出沉淀池。当日将存栏猪全部称重，存栏1141头，总重94588.9kg，每头均重82.9kg，生产总活重83676.3kg。查看用水记录累计为340311.5 kg，每生产100 kg活猪用水406.7 kg。污水溢满沉淀池为300吨，用水量340.3吨，因此污水量为用水量的88.1%。

九岭和大水2个猪场沉淀池总量是500 m3，用水量为218.9吨＋340.3吨＝559.2吨时尿水充满沉淀池，则污水量为用水量的89.4%。

2 干清粪工艺试验猪场粪污减排效果的比较分析

污水沉淀池处理技术属于厌氧处理技术。有试验表明，经厌氧处理后，废水中COD去除率达70%～85%，且运行成本低，几乎无维护费，同时还可回收沼液作肥料加以利用，是解决养殖废水无害化和资源化问题的有效技术方案。

本试验大塘猪场虽然采取了干清粪工艺，但又选择夏季冲水洗栏降温方式。夏季高温时间长，常在6月、7月、8月、9月，4个多月冲水洗栏降温，用水与水泡粪工艺一样，随意性大，总量无法控制，如同雨污分离前猪场雨水直接冲进沉淀池从而导致污水量难以控制。这是本试验大塘猪场污水量较其他2个干清粪工艺试验猪场污水产生量多1/3的原因。同时冲水洗栏降温期间猪尿水几乎直接从沉淀池流出，无法保证污染物在沉淀池的降解时间，也就谈不上废水中COD等的去除率，发挥不了厌氧处理技术效果。所以控制污水产生量是粪污处理的关键环节，也可以说管住污水产生量，粪污处理工作就成功了一半。

但目前南方农村猪场采用干清粪工艺，都是人工清粪，增加了工作量和劳动成本。采用自动清扫粪便机械，被提到议事日程。张凡建等[2]提出电动粪污清扫车安全便捷，祛臭杀菌，可自动化，收集的固态粪便含水量低，粪中营养成分损失少，肥料价值高，便于高温堆肥或其他方式处理利用，耗水量少，产生污水量少，且污水中污染物含量低，易于净化处理。应用电动粪污清扫车或电动粪污机械刮机是解决南方农村猪场干清粪工艺工作量大的有效途径，在新建猪场设计电动粪污清扫车或电动粪污机械刮机，成为一项重要工作。

表1 洞口县干清粪工艺猪场节水试验比较

经百度搜索，猪的各阶段推荐饮水量为断奶仔猪18.9 L/头·天，生长、育成猪5.7 L/头·天，妊娠母猪和公猪15.1 L/头·天，哺乳母猪22.7 L/头·天。猪体水分占55%～65%。猪体水分取中间值60%，每头猪生产活重110 kg，消耗水分110×60%＝66 kg，占干清粪工艺每头猪用水量715.66 kg（每100 kg活猪用水量650.6 kg，每头猪生产活重110 kg用水量：650.6×1.1=715.66）的9.22%。猪饮水时浪费一部分水量，实测污水量为用水量的89.4%。污水量＝尿＋浪费水量，用水量＝污水量＋猪体水分＋呼吸时挥发水分，因此呼吸时挥发水分为用水量（100%）－污水量（89.4%）－猪体水分（9.22%）＝用水量（1.38%）。由于猪饮水时浪费水量混在猪尿中排出，成为污水，所以这次试验没能将浪费水量测定出来。但猪饮水时浪费水量在3%以内，是节水可控范围。

夏季降温可采取其他方法。如设计大窗户卷帘升降，夏季升起卷帘，大空间增加空气对流而降温。另外安装电风扇、冷暖风机，虽然增加降温设施成本和电费支出，但能控制冲水降温产生的污水量。

在3个试验猪场发现，自动饮水器年损坏率达6.8%，其中2个还是新办猪场，不然损坏率更高。这是由于猪喜欢啃咬饮水器玩耍、夏季争相喝水降温造成的。损坏的饮水器如不及时更换，会造成饮水器流水不断，猪饮水时浪费水量控制在3%以内将成为一句空话。因此每天巡查饮水器状况，检查是否有损坏的流水不断的饮水器，如有需要及时更换，应该作为猪场管理和饲养员的一项日常工作。现在新建猪场采用自动饮水杯，这项设计可把猪饮水时3%的浪费水量降下来。

3 修订 《洞口县生猪规模场粪污排放达标规范》和效果评价

洞口县创新制订出可操作性强的《猪粪尿减排与资源化利用模式评估指标》[3]《洞口县生猪规模化养殖场粪污排放达标规范》，在洞口县生猪粪污治理工作中发挥了重要作用。

3.1 洞口县生猪规模场粪污单项排污设施达标（试行稿）

生猪规模场粪污单项排污设施达标：基数+递增。以饲养500头为基数，每递增500头为1个单元，排污设施在基数基础上增加1个单元设施。①三级净化池200 m3，每递增1个单元增加50 m3（下同）。如万头猪场：200＋ （10 000－500） ÷500×50＝1 150 m3。②沼气池100 m3，每递增1个单元增加50 m3。③雨污分离设施，雨水沟和排污沟分离。④氧化塘30亩，每递增1个单元增加10亩。⑤干粪堆积池60 m3（2个各30 m3），每递增1个单元增加20 m3。⑥固液分离机1部，每递增10个单元增加1部。⑦本场消化粪便果园面积50亩，每递增1个单元增加30亩。⑧微生物发酵床：全场全部采用。

3.2 洞口县生猪规模场粪污单项排污设施达标（修改稿）部分说明

根据本文干清粪工艺节水试验，大水猪场存栏1 141头，3个多月尿水充满300 m3沉淀池，说明500头1批的商品猪3个月产生纯尿水在132 m3以上，沉淀池以200 m3为基数，每递增1个单元（500头）增加100 m3沉淀池设施，就能保证猪尿水在三级沉淀池至少沉淀3个月以上，污染物在沉淀池降解3个月排出，发挥三级沉淀池厌氧处理技术作用和最佳降解效果。因此，对试行稿做了1处重要修改：三级净化池200 m3，每递增1个单元增加100m3。如万头猪场：200＋（10000－500） ÷500×100=2 100 m3。

3.3 执行 《洞口县生猪规模场粪污排放达标规范》效果评价

洞口县2017年5月以来，按照《洞口县生猪规模场粪污排放达标规范》，查漏补缺，进行粪污排放达标设施建设，迎接中央环保督查组检查。要求先建后补，经过近一年达标设施建设，2017年底组织了对沼气池、三级净化池、排污沟、氧化塘、发酵床等排污设施验收。根据验收数据对199个规模养殖场进行了量化奖励，从洞口县生猪出口大县奖励资金分块奖励311万元。并按照洞口县《猪粪尿减排与资源化利用模式评估指标》进行验收评估，洞口县生猪规模化养殖场粪污排放达标率达到76.9%，较2015年底的56.8%提高了20.1个百分点。洞口县生猪粪污治理工作得到了中央环保督查组的肯定。

4 讨论

常杰和杨倩茹[4]对猪场干清粪与水泡粪工艺应用效果做了30天的测定，结果显示干清粪圈产污水19.9 m3，折算平均每天每1 000头95～100 kg体重育肥猪产污水4.87 m3；水泡粪圈产污水42.8 m3，折算平均每天每1 000头95～100 kg体重育肥猪产污水10.47 m3，其污水产生量是干清粪工艺的2.15倍。在本文的研究中，存栏1 141头的大水猪场3个多月尿水充满300 m3沉淀池，说明500头1批的商品猪3个月产生纯尿水在132 m3以上，平均每天产尿1.47吨，折算平均每天每1000头95～100 kg体重育肥猪产污水3.78 m3，与上述4.87 m3的测定结果相比减少22.4%。说明洞口县干清粪工艺节水效果和粪污减排效果较好，可以在洞口县全面推广干清粪工艺和三级沉淀池配套的粪污治理技术。

[1]莫琼才,邹平,张荣波.猪场粪污处理研究进展[J].猪业科学,2015(4):93-94.

[2]张凡建,李玉冰,蔡泽川,等.猪场粪污治理新工艺应用研究[J].北方牧业,2015(3):20-21.

[3]尹邦才,肖和良,肖建龙,等.对目前猪粪尿减排与资源化利用模式评估报告[J].中国猪业,2016(11):36-39.

[4]常杰,杨倩茹.规模化猪场机械干清粪与水泡粪工艺应用效果比较分析[J].河南畜牧兽医（市场版）,2015,36(9):9-10.