環(huán)境友好型規(guī)模養(yǎng)豬技術(shù)模式探索
【來源：騰駿動物保健網(wǎng)】
【作者：徐子偉 鄧 波 馮尚連 薛智勇 李】【發(fā)布時間：2007-06-14】【閱讀次數(shù)： 59 】
摘 要： 對規(guī)?；B(yǎng)豬業(yè)的環(huán)保技術(shù)進行集成創(chuàng)新：（ 1 ）集成體內(nèi)減污環(huán)保技術(shù)，包括可消化氨基酸平衡技術(shù)、加酶調(diào)控模式、以早期斷奶隔離飼養(yǎng)凈化疫病為基礎(chǔ)實施綠色促長調(diào)控技術(shù)、除臭劑應(yīng)用等；（ 2 ）集成體外治污環(huán)保技術(shù)，包括生物發(fā)酵有機肥專用菌種研制和發(fā)酵生產(chǎn)工藝建立、廢水厭氧消化技術(shù)集成及沼氣利用技術(shù)擴展、厭氧發(fā)酵出水農(nóng)灌利用的循環(huán)經(jīng)濟模式等；（ 3 ）以嘉興國家農(nóng)業(yè)科技園區(qū)農(nóng)業(yè)龍頭企業(yè)浙江綠嘉園牧業(yè)有限公司豬場為載體，組裝集成 “ 體內(nèi)減污環(huán)保技術(shù) ” 和 “ 體外治污環(huán)保技術(shù) ” ，生產(chǎn)的豬肉產(chǎn)品符合無公害要求、生豬糞尿減量排泄、豬場臭氣達標排放、豬糞生產(chǎn)有機肥用于發(fā)展有機農(nóng)業(yè)、廢水生產(chǎn)沼氣供燃料和發(fā)電、沼液達標農(nóng)灌和向河道零排放，探索到一種環(huán)境友好型規(guī)模養(yǎng)豬的技術(shù)模式。
關(guān)鍵詞： 養(yǎng)豬業(yè)；環(huán)境友好型；體內(nèi)減污；體外治污
畜禽規(guī)?；B(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，一方面大大提高了畜牧生產(chǎn)水平，另一方面也給環(huán)境保護帶來了巨大壓力。其中養(yǎng)豬業(yè)的環(huán)境污染尤為突出，據(jù)測算 1 個萬頭豬場的年排糞量為 3800t ，年排尿量為 1 萬 t 。按照現(xiàn)行常規(guī)豬場的辦法，還要耗費大約 5 ～ 12 萬 t 水沖洗豬場糞便，這不僅造成水資源浪費，同時還使糞便污水體積加大數(shù)倍至十數(shù)倍。大量氮、磷以及藥物殘留隨糞便污水排放到河道，河流發(fā)黑、發(fā)臭、水源遭受嚴重污染。養(yǎng)殖場臭氣則嚴重影響人們生活環(huán)境。畜禽養(yǎng)殖環(huán)保治理已是畜牧業(yè)的當務(wù)之急。 國內(nèi)外解決畜禽養(yǎng)殖環(huán)保問題的技術(shù)途徑之一是體內(nèi)減污，即開發(fā)應(yīng)用氨基酸平衡飼糧、加酶飼糧、無抗生素飼糧和除臭型飼糧等環(huán)保型飼糧，來降低氮、磷、藥物殘留及臭氣污染，該領(lǐng)域還需要針對我國飼料資源特點進行技術(shù)集成創(chuàng)新。技術(shù)途徑之二是體外治污，主要包括畜禽養(yǎng)殖污水處理和固體糞便生物發(fā)酵生產(chǎn)有機肥。對于污水處理，需要優(yōu)化廢水厭氧處理工程，提高沼氣利用效率，解決沼液出路，防止二次污染。對于有機肥生產(chǎn)，需要在耐高溫高效發(fā)酵菌劑、高效廉價的翻混設(shè)備、發(fā)酵調(diào)控技術(shù)等方面作進一步完善。 由浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院投資控股（ 70 ％股份）組建的浙江綠嘉園牧業(yè)有限公司，在人口密集、大型養(yǎng)豬場密布，水網(wǎng)體系豐富、治污難度極大的浙江嘉興市郊平原創(chuàng)辦了綠嘉園環(huán)保豬場，年出欄 1.5 萬頭豬規(guī)模。豬場按國際發(fā)展趨勢設(shè)計，繁殖、培育、肥育三區(qū)隔離飼養(yǎng)，適于凈化病原；按照“減量化、無害化、資源化、生態(tài)化”的原則建設(shè)有機肥生產(chǎn)廠和污水處理系統(tǒng)。以此為載體，我們進行了養(yǎng)豬生產(chǎn)“體內(nèi)減污技術(shù)”和“體外治污技術(shù)”某些創(chuàng)新改進，然后對各項技術(shù)進行集成創(chuàng)新，建立了環(huán)境友好型規(guī)模養(yǎng)豬技術(shù)模式，取得了顯著的成效?，F(xiàn)將該模式作一總結(jié)與同行共同探討。
1 體內(nèi)減污環(huán)保技術(shù)集成 1.1 用可消化氨基酸平衡技術(shù)進行 N 和臭氣減排 應(yīng)用可消化氨基酸平衡技術(shù)配制飼糧，其依據(jù)是國內(nèi)外已發(fā)布的用回 - 直腸吻合豬測定的氨基酸消化率參數(shù)庫，地產(chǎn)化飼料則由本項目組自行用回 - 直腸吻合豬測得氨基酸的表觀消化率和真消化率。在綠嘉園豬場，將飼糧粗蛋白水平降低 2 個百分點，通過飼糧配方優(yōu)化和添加合成氨基酸，配制較理想的可消化理想蛋白質(zhì)飼糧， 200 頭生長豬經(jīng)過 40 天的飼養(yǎng)試驗，生長速度和飼料轉(zhuǎn)化率不僅不受影響，反而還略有改善，豬氮排泄量下降 20 ％。在浙江大學(xué)環(huán)境工程實驗室自動控溫控濕密閉豬舍內(nèi)進行了氨基酸平衡技術(shù)減臭測定，結(jié)果表明，對照組（粗蛋白常規(guī)水平： 17.9 ％）舍內(nèi)氨氣和硫化氫分別為 12.7mg/kg 和 0.3mg/kg 、試驗組（粗蛋白常規(guī)水平 15.8 ％，添加合成氨基酸，用氨基酸平衡技術(shù)配制飼糧）舍內(nèi)氨氣和硫化氫分別為 5.1 mg/kg 和 0.1mg/kg ，比對照組分別降低 60 ％和 67 ％，可見氨基酸平衡技術(shù)的應(yīng)用，減臭效果顯著。 1.2 用酶調(diào)控技術(shù)進行 N 、 P 和臭氣減排 用非淀粉多糖酶開發(fā)低氮排泄環(huán)保型麥類糠麩豬飼糧： 用高活性 β －葡聚糖酶降解大麥飼料中的抗營養(yǎng)因子， 160 頭豬試驗表明，大麥加酶環(huán)保型飼糧（大麥用量約 60% ）與玉米型飼糧相比，干物質(zhì)消化率提高 4.5% ～ 8.9% 、粗蛋白消化率提高 8.5% ～ 11.9% 、能量消化率提高 4.5% ～ 8.8% 。用含高活性 β －葡聚糖酶和木聚糖酶的復(fù)合酶開發(fā)麥型飼糧， 358 頭豬生長試驗表明，加酶麥型飼糧（大麥或小麥用量約 60% ）與玉米型飼糧相比，日增重提高 3.2% ～ 15.9% 、飼料轉(zhuǎn)化率提高 0.3% ～ 10.7% 。加酶環(huán)保型飼糧的應(yīng)用，在提高飼料資源利用率的同時，使糞 N 排泄下降了 16% ～ 25 ％，同時豬舍氣味明顯改善。 用植酸酶開發(fā)低磷排泄環(huán)保型豬飼糧： 畜禽植物性飼料中約 75 ％的磷是植酸磷，它不能被畜禽利用，大部分從糞尿中排出，引起嚴重的環(huán)境污染。同時，植酸還嚴重影響動物對多種微量元素的吸收。在綠嘉園豬場分別對仔豬和中豬進行試驗，結(jié)果表明，飼糧中通過添加植酸酶同時降低磷酸氫鈣添加量，使日增重和飼料轉(zhuǎn)化率提高 1 ％～ 6 ％。經(jīng)消化試驗測定，糞中磷排出下降 30.2 ％～ 33.8% ，環(huán)保意義顯著。 用蛋白酶開發(fā)低氮排泄環(huán)保型豬飼糧：仔豬階段消化道內(nèi)源性消化酶分泌不足，當飼糧配方中應(yīng)用了較難消化的蛋白質(zhì)飼料時，蛋白酶的添加顯得重要。用浙江省農(nóng)科院生產(chǎn)的含酸性蛋白酶 5000 u/g 的復(fù)合酶，調(diào)控仔豬飼糧（分為常規(guī)飼糧和難消化飼糧，難消化飼糧含蒸煮血粉 4 ％、稻谷糠麩及菜粕類 25 ％）。結(jié)果表明，酶制劑的調(diào)控使仔豬飼糧（尤其難消化飼糧）的消化率顯著提高，飼料轉(zhuǎn)化率明顯改進，糞 N 排泄下降 14 ％～ 17 ％，豬舍臭味減輕，環(huán)保效果較顯著。 1.3 用早期斷奶隔離飼養(yǎng)技術(shù)凈化病原 由于仔豬在 2 ～ 3 周齡前可憑借從初乳母源抗體獲得的被動免疫抵抗病原，在 5 周齡后則可憑借自身產(chǎn)生的主動免疫抵抗病原，而在 2 ～ 5 周齡之間處于免疫力薄弱期，此期如與母豬共處，極易遭受感染并遷延終身。因此在此免疫薄弱期到來之前（ 14 日齡）實現(xiàn)仔豬早期斷奶并遠離母豬，可以切斷病原從母豬到仔豬的垂直感染。本項目研制出早期斷奶乳豬料，用于 10 ～ 14 日齡斷奶仔豬，斷奶仔豬成活率達 98.6 ％（顯著高于常規(guī)飼養(yǎng)方式），仔豬生長速度顯著提高， 35 ～ 75 日齡日增重較常規(guī)日齡斷奶提高 20% 以上。實施隔離飼養(yǎng)，在綠嘉園牧業(yè)有限公司，繁殖舍、仔培舍和肥育舍按照三區(qū)隔離原則建設(shè)，按早期斷奶隔離飼養(yǎng)工藝運行。運用疫情檢測、強化免疫、早期斷奶、隔離飼養(yǎng)和全進全出等綜合技術(shù)凈化豬場病原，對 239 頭仔豬進行檢測，表明凈化了豬繁殖呼吸障礙綜合癥、弓形蟲病和喘氣病。 1.4 用微生態(tài)調(diào)控技術(shù)進行藥殘控制和臭氣減排 在早期斷奶隔離飼養(yǎng)凈化病原的基礎(chǔ)上，生長豬飼糧中應(yīng)用微生態(tài)制劑取代飼糧中抗生素的添加，生產(chǎn)性能不受影響。試驗還專門測定了微生態(tài)制劑的體內(nèi)調(diào)控減臭效果，試驗分 4 個處理：高蛋白組、低蛋白＋合成氨基酸組、高蛋白＋微生態(tài)制劑組、低蛋白＋合成氨基酸＋微生態(tài)制劑組。其中高、低蛋白組的粗蛋白水平分別為 17.85 ％和 15.82 ％ ；合成氨基酸指賴氨酸、蛋氨酸和蘇氨酸；微生態(tài)制劑添加量 250 mg/kg 。 4 組飼料采用拉丁方設(shè)計，每組用 4 頭生長肥育豬測定，每 10 天為一個輪轉(zhuǎn)批次，試驗期 40 天。試驗在浙江大學(xué)環(huán)境工程實驗室自動控溫控濕密閉豬舍內(nèi)進行，試驗豬單間密閉控溫控濕飼養(yǎng)，自由采食，自由飲水，分別測定各室空氣質(zhì)量（ Z-800( 氨氣 ) 和 Z-900 ( 硫化氫 ) 便攜式檢測器檢測）。結(jié)果表明：（ 1 ）高蛋白＋微生態(tài)制劑組的氨氣和硫化氫分別為 8.5mg/kg 和 0.2mg/kg ，比高蛋白對照組均下降 33 ％；（ 2 ）低蛋白＋合成氨基酸＋微生態(tài)制劑組的氨氣和硫化氫分別為 3.1mg/kg 和未檢出，比低蛋白＋合成氨基酸對照組分別下降 39 ％和 100 ％；（ 3 ）最佳處理組（低蛋白＋合成氨基酸＋微生態(tài)制劑組）比未處理組（高蛋白組）氨氣和硫化氫的下降幅度則分別為 76 ％和 100 ％?？梢娢⑸鷳B(tài)制劑的合理應(yīng)用，既通過取代抗生素而控制藥殘，又直接控制了臭氣排放，有雙重的環(huán)保意義。 1.5 體內(nèi)減污各項技術(shù)組裝集成 在綠嘉園豬場集成應(yīng)用下列技術(shù) （ 1 ） 可消化氨基酸平衡技術(shù)，通過在飼料中添加單體氨基酸（賴氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸等），同時降低飼料的粗蛋白水平，控制糞尿氮排泄和臭氣排放； （ 2 ） 酶調(diào)控技術(shù)，對不同飼料原料確定不同的非淀粉多糖酶酶或植酸酶，用以控制糞尿氮、磷排泄和臭氣排放； （ 3 ） 在早期斷奶隔離飼養(yǎng)凈化病原的基礎(chǔ)上，微生態(tài)制劑和有機微量元素取代抗生素、高劑量微量元素?zé)o機鹽等，解決了豬肉和環(huán)境中的藥物殘留問題，降低了金屬元素對環(huán)境的污染，提高了飼料轉(zhuǎn)化率從而降低臭氣排放和糞尿污染物排泄。集成技術(shù)的應(yīng)用結(jié)果：豬糞中氮排泄下降 39 ％，磷排泄下降 32 ％，臭氣排放下降 76 ％～ 100 ％，環(huán)保效果總體理想。 2 體內(nèi)減污基礎(chǔ)上的體外治污環(huán)保技術(shù)集成 2.1 有機肥生產(chǎn)加工技術(shù) 高效菌劑研制及其在有機肥發(fā)酵中的應(yīng)用： 經(jīng)反復(fù)篩選獲得高溫堆肥生物發(fā)酵菌劑優(yōu)良菌株 3 株。所制備的菌劑含菌數(shù) 2.5 億 /g 以上。固體菌劑在室溫下貯存 6 個月，存活率高達 84.11% 。接種發(fā)酵菌劑并輔以優(yōu)選出的調(diào)理劑，堆肥 5 天的堆溫已達到 61 ℃，比對照高 25 ℃以上；發(fā)芽指數(shù)達 70% 的堆肥時間為 15 天，而對照需 25 天。發(fā)酵有機肥的有機碳含量平均為 26.3% ，氮、磷、鉀總量達 5.1% 以上，符合國家有機肥行業(yè)標準，總腐酸含量達 14.2% 以上。在此基礎(chǔ)上，較系統(tǒng)地提出了畜禽糞生物發(fā)酵有機肥無害化要求和腐熟標準綜合評價指標體系： （ 1 ） 55 ℃以上高溫發(fā)酵須達 7 ～ 10 天； （ 2 ） 大腸菌值和蛔蟲卵的檢測結(jié)果須符合國家標準； （ 3 ） 無糞惡臭味； （ 4 ） 堆溫 55 ℃以上高溫 7 ～ 10 天，爾后 50 ℃～ 55 ℃發(fā)酵 5 ～ 7 天； （ 5 ） 發(fā)酵后期的物料 pH 值達 7.5 以上； （ 6 ） 連續(xù)發(fā)酵時間 15 ～ 20 天，期間至少翻堆 5 ～ 10 次； （ 7 ） 發(fā)酵物料的脫水率≥ 30% ； （ 8 ） 發(fā)酵腐熟的物料呈棕褐色，其浸提液呈淺咖啡色； （ 9 ） 發(fā)酵好的糞肥的容重為 0.3 ～ 0.5kg/L ； （ 10 ） 總腐酸含量≥ 10% ； （ 11 ） 發(fā)芽指數(shù) (GI%) ≥ 70% 。 制訂了畜禽糞生物發(fā)酵有機肥生產(chǎn)工藝流程：自行研制出適合我國農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)實際的畜禽糞“多槽式轉(zhuǎn)位旋挖翻混裝置”（“一種多槽式旋挖翻混裝置”已獲國家授權(quán)實用新型專利 ZL2004 2 0020673.5 ），并建立了配套的畜禽糞生物發(fā)酵有機肥生產(chǎn)工藝（圖 1 ）。 圖 1 生物發(fā)酵有機肥生產(chǎn)工藝流程 2.2 污水處理技術(shù)集成 在綠嘉園環(huán)保豬場，投資 180 萬元建設(shè)污水處理工程（日產(chǎn)沼氣 220m 3 ，年可產(chǎn)氣 8 萬 m 3 ）。采用“廢水厭氧消化生產(chǎn)沼氣”和“厭氧發(fā)酵出水綜合利用”工藝建設(shè)污水處理系統(tǒng)。豬舍內(nèi)采用干清糞工藝，作為固液分離的第一步措施。場區(qū)內(nèi)實行清污分流、雨污分流，清水和雨水進入周邊農(nóng)田灌溉系統(tǒng)；污水經(jīng)化糞池處理后進入污水處理系統(tǒng)統(tǒng)一處理。該系統(tǒng)設(shè)計日進水量為 160t ，設(shè)計進水水質(zhì)為 COD Cr 6000mg/L 、 BOD 5 3500mg/L 、 SS3000mg/L 、 NH 3 -N 500mg/L 、總磷 180mg/L 、凱氏氮 1150mg/L 、 pH6.5 。污水處理工藝流程見圖 2 。 圖 2 污水處理工藝流程 污水預(yù)處理：污水通過溝管由場區(qū)自流入污水處理站，廢水先經(jīng)過格柵井（地下，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)）去除稻草等懸浮物，再經(jīng)沉砂，污水自流入集水池（地下，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)），然后泵入水力篩網(wǎng)（地上，網(wǎng)片和布水箱為不銹鋼）進一步去除污水中的懸浮物和豬毛等雜物。水力篩網(wǎng)篩出的浮渣等集中進入集糞池進行固體堆肥處理。 污水的水解酸化： 污水中纖維含量高且含大量懸浮顆粒，在水解酸化池（地上池，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)）通過水解酸化降解部分懸浮物質(zhì)，將復(fù)雜的有機物轉(zhuǎn)化為簡單的有機物質(zhì)，提高污水的可生化性能，有利于厭氧消化。 廢水厭氧消化： 采用改良型的 UASB 發(fā)酵工藝，占地面積小、 COD Cr 去除率高。并根據(jù)厭氧出水直接進行綜合利用的具體情況，在設(shè)計中考慮適當延長滯留時間，更大程度上去除了 COD 和 BOD 。厭氧發(fā)酵罐采用 LIPP 制罐工藝。 沼液農(nóng)業(yè)澆灌系統(tǒng)： 沼液經(jīng)沉淀池（地上池，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)）和沼液池（地下，磚混結(jié)構(gòu)），再通過沼液輸送管道用沼液輸送泵輸送到種植園地或附近農(nóng)田的用肥基地，貯于用肥調(diào)節(jié)池（磚混池體），需要時進行農(nóng)灌。 沼氣利用工程： 由于沼氣中含有細小雜質(zhì)及 H 2 S 等腐蝕性氣體，沼氣須經(jīng)氣水分離器、脫硫凈化塔，并在計量后進入沼氣貯氣柜（地上池，為濕式貯氣柜），為了防止回火，沼氣在經(jīng)過阻止回火器后供使用。沼氣的 2 種用途： （ 1 ） 燃料 沼氣可供食堂和鍋爐的輔助能源，可用于仔豬舍的保溫，也可用于附近溫室的增溫。 （ 2 ） 發(fā)電 對一臺 75KW 的柴油內(nèi)燃機發(fā)電機組，改裝成柴油—沼氣雙燃料發(fā)電機組。對改裝機組進行了測試，結(jié)果如下：開機轉(zhuǎn)速到額定速度 1500rpm （空載），用純柴油時耗油 137.5ml/ 分鐘，加氣后耗油 10.4ml/ 分鐘；加負荷后運轉(zhuǎn)，用純柴油耗油 212.83ml/ 分鐘，加氣到第一刻度線耗油 70.5ml/ 分鐘（節(jié)油 66.8% ），加氣到第二刻度線耗油 62.67ml/ 分鐘（節(jié)油 70.5% ），加氣到最大刻度線耗油 43.2ml/ 分鐘（節(jié)油 79.7% ）。運轉(zhuǎn)時通常將氣量開在第一到第二刻度線之間，即節(jié)油接近 70 ％。 污染物總量控制： 將 COD 和 NH 3 -N 列為總量控制指標： （ 1 ） 綠嘉園環(huán)保豬場在年出欄 1.5 萬頭肥育豬的情況下，年排放廢水 27700t ， CODcr 年發(fā)生量 166t （濃度為 6000mg/L ），進入場區(qū)污水處理系統(tǒng)經(jīng)處理 CODcr 年排放量控制在 11.1t 之內(nèi)，達到《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準》（ GB18596 ～ 2001 ） CODcr 低于 400mg/L 排放（由省環(huán)科院實測 CODcr 274mg/L ），并達到《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標準》（ GB5084 ～ 92 ）要求，然后排入農(nóng)田，污水經(jīng)過地表漫流系統(tǒng)處理后，出水 CODcr 濃度應(yīng)在 30mg/L 以下； （ 2 ） NH 3 -N 年發(fā)生量 13.9t （濃度為 500mg/L ），處理之后年排放量控制在 2.2t 之內(nèi)，達到《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準》（ GB18596-2001 ） NH 3 -N 低于 80mg/L 排放（由省環(huán)科院實測氨態(tài)氮 65mg/L ），灌溉農(nóng)田后經(jīng)土地處理系統(tǒng)， NH 3 -N 濃度降到 4mg/L 以下。污染物向河道零排放，真正實現(xiàn)了環(huán)保養(yǎng)豬。 2.3 臭氣污染治理 惡臭氣體排放是養(yǎng)豬場的重要污染源，該項污染的治理措施，除了體內(nèi)調(diào)控減臭外，體外環(huán)境治理主要包括： （ 1 ） 豬舍建筑設(shè)施的設(shè)計便于糞尿干濕分離和清掃、沖洗，減少臭氣生成： （ 2 ） 設(shè)有噴霧降溫除塵系統(tǒng)，尤其夏天通過降溫而減少臭氣； （ 3 ） 生物發(fā)酵有機肥廠的正常運行，及時處理了堆積豬糞，減少了堆肥臭氣量； （ 4 ） 養(yǎng)殖場內(nèi)綠化隔離帶對臭氣有吸附作用； （ 5 ） 污水處理系統(tǒng)中，廢水管道和厭氧消化出水口安排在地下以防臭氣外揚，氧化塘設(shè)置表面曝氣裝置以免發(fā)生厭氧反應(yīng)而產(chǎn)生臭氣。 體內(nèi)減臭調(diào)控技術(shù)和體外環(huán)境治理相結(jié)合，使豬場臭氣治理取得顯著效果，由浙江省環(huán)境監(jiān)測中心站實測豬場環(huán)境空氣，結(jié)果為臭氣濃度 22 （無量綱），低于《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準》（ GB18596-2001 ）規(guī)定的 70 （無量綱）標準。 |
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