规模化猪场新型虹吸管道排污系统介绍

高继伟，彭英霞，吕小琳，曹锦萍

（北京京鹏环宇畜牧科技股份有限公司，北京 100094）

养殖场的环境污染问题已成为全社会共同关注的问题，有些地方政府已将养殖企业的污染治理作为政绩指标，地方政府要求养殖企业搬迁或者强制拆迁的事件屡见报端。国家对畜禽舍环境污染问题越来越重视，养猪生产的粪污处理问题已经成了制约产业发展的瓶颈。

传统猪舍基本采用以下几种清粪方式，第1种是干清粪，此种清粪方式劳动量大，氨气浓度高，存在着很多弊端；第2种是水冲清粪，优点是设备简单、效率高、故障少，有利于场区卫生和疫病传染的控制，缺点是：耗水量大，污水处理基建投资大，粪便处理利用困难；第3种方式是尿泡粪，此种方式也是欧美猪场所推崇的一种比较先进的粪污处理方式，尿泡粪工艺以其能耗少，劳动强度小、节约用水、效率高等特点被规模、集约化猪场所广泛接受。尿泡粪中最核心最关键的组成部分是虹吸管道排污系统，此系统是以自然动力来排放粪污、无需耗费电力。但是尿泡粪也存在着一个显著的问题就是：大型猪场周边一般没有足够的土地容纳粪污，因此粪污的后续处理成为了一个难点。

面对这个难题，北京京鹏环宇畜牧科技股份有限公司（以下简称“京鹏畜牧”），精心研发出了一套尿泡粪+固液分离粪污处理系统，成功地解决了这个难题。下面京鹏畜牧将结合近年来在这方面的设计、建设、项目应用等方面的经验，着重介绍尿泡粪+固液分离的工艺原理以及设计安装运行要点。

1 虹吸管道排污系统工艺

尿泡粪系统中最主要的组成部分是虹吸管道排污系统，如图1所示，此系统主要是在密闭环境中，结合了系统首、末端排气阀，利用虹吸原理，形成了负压，使粪污均匀分布在池底的排污口，从而有序排出。

粪污管道将猪舍漏缝地板下的粪池分成几个区段，每个区段粪池下安装一个接头，粪池接头处配备一个排粪塞，以保证液体粪污能存留在猪舍粪池中，当要排空粪池时，工人可将排粪塞子用钩子提起来，这时粪池内的粪污水在压力差的作用下就可以从排污管道中排走。在每条排污管路的末端以及贮存收集池的排放处首端都要安装一个排气阀。排气阀主要作用是使空气排出管道。当液态粪污未排放时，管道内充满了空气，随着排污塞子的打开，粪污开始陆续从一个个小单元粪池向排污管道里排放并流入管道，管道内空气逐渐排出，排气阀自动打开，当管道内完全充满粪污时，管道内不再向外排气，排气阀关闭，从而利用真空原理使粪污流入管道并顺利排出。各种排污管道和排污塞见图2，图3是京鹏畜牧部分猪场建设项目中排污系统的施工情况。

2 尿泡粪+固液分离系统

尿泡粪收集的粪污被集中到集污池，粪污在集粪池中经过切割和搅拌均匀后。由切割进料泵提升至固液分离机进行干湿分离。所有设备可由液位控制实现自动化工作。分离后的固体粪便，可直接用于制作有机肥料，污水做沼气工程的原料或经后续处理后达标排放，也可根据场区情况，存储熟化后稀释灌溉，尿泡粪+固液分离系统工艺见图4所示，图5和图6是固液分离机在此工艺中的成功应用。

3 虹吸管道排污系统设计、安装及运行要点

3.1 合理划分排污区域，选择适合的排污管件

要根据不同的排污面积选择不同的排污管件（图2），因不同直径型号的排污管件有其最适合的排污面积限制；如果超出其排污面积，则需在猪舍粪沟下增设钢筋混凝土隔板来重新划分排污区域。

3.2 猪舍粪污池底水平控制

排粪是否彻底，一方面要求管道密闭性能好，同时在土建施工中有很多细节需要注意，其中粪沟底部的设计非常重要，池底的设计必须是一个水平，而不是设计坡度，同时为了能更彻底地将污水排出，在每一个排污塞子处设计要求较池底低于0.1 m，每一个排粪塞子所处的位置需要比粪沟低100 mm，并预留1 000 mm×1 000 mm见方的排粪坑（如图7）。

3.3 首、末端排气阀设计的重要性

很多猪场采用该系统而不安装排气阀，最终导致管道粪污没有形成压力差造成整套系统的崩溃；舍内每条排污管路的首末两端均需设置排气阀（图8）。如果排污管道中不安装排气阀，那么粪污排放过程中空气会被迫从其他粪池单元的排污塞子处排出，从而使排污塞子被顶起，粪污从舍内粪池溢流出来。

3.4 粪池设计防渗要求严格

目前大部分的设计都能做到池底钢混现浇，但池壁或者隔墙采用砌砖外部抹防渗砂浆，这种施工设计造价成本约要低一些，但时间久之后，池子的水容易渗漏，最终在排放的时候就需要往内部大量灌水，起不到该工艺节水的作用。

目前，京鹏畜牧的设计都建议池底、池壁均按照现浇混泥土施工，使得整个池子整体防渗透能力强，同时隔断均为现浇墙体。

3.5 设计和施工时保证排污管道铺设坡度设计

设计和施工时保证排污管道铺设坡度设计至少应保持大于等于0.5%。设计管路要保持平直，不能拐直角弯，如图9。管路中间不需要设计检查井等，因其一方面增加投资，另一方面不利于管路内的压力平衡和粪污排除。

3.6 控制猪舍排污时间，配套系统的环控系统

粪污长时间存放后会产生大量的有害气体，如H2S、NH3等。因此粪便在舍下粪池内的设计存储时间不宜超过14 d；地沟风机在该系统中的使用在设计中非常重要，目前主要采用18、24型号变频风机，风机时刻保持开启状态，根据通风量以及温度调节排风量。

3.7 选择合理的排放顺序

在排污时，先排距离集粪坑最远的猪舍，也就是位置最高的猪舍。

3.8 配套水泥漏缝地板的要求

水泥漏缝地板在尿泡粪系统中非常关键，京鹏畜牧对水泥漏缝地板基本模具的制造，流水线组成、原材料选择，生产工艺流程，以及地板设计都有着严格的工艺标准和质量指标，生产出来的水泥漏缝地板规整好用，而且耐用， 能够实现水泥地板的工艺设计、原料的选择加工、模具成型为一体生产流程浇筑制成，水泥漏缝地板能够给猪只创造舒适的躺卧和清洁环境，对猪群的健康起到非常重要的作用。图10是京鹏畜牧大型猪场建设项目中与排污系统配套的水泥漏缝地板。

尿泡粪+固液分离系统是一种节能、节水、节约劳动力、操作维护简便的猪场粪污处理方式，在欧洲各国应用广泛，它对设计、安装要求非常严格，同时对管道管件质量和密封质量要求更是苛刻，因此建议用户一定采购国内外正规厂家的产品，并由专业、正规厂家完成设计及安装。