猪场环境控制及粪污肥料化利用研究

文│史桃玉（江苏省宝应县畜牧兽医站）

衡如红（江苏省宝应县农业技术推广服务中心）

衡德茂（江苏省宝应县西安丰镇农业技术推广服务中心）

申科（江苏省宝应县夏集镇农业技术推广服务中心）

近年来，各地十分重视畜禽粪污治理，不断探索粪污资源化利用途径，对发展循环农业，改善农村生态环境，推进畜牧业结构调整和转型升级，促进畜牧业绿色发展起到关键作用。本文从猪场环境控制，粪污处理后肥料化利用稻、麦、果、蔬等多种农作物进行了试验和研究，现总结如下：

一、猪场环境控制

1.源头饲料控制。采用合理配方，如理想蛋白质体系配等，提高蛋白质及其他营养的吸收效率，减少氮的排放量和粪污产生量。使用含微生态制剂、酶制剂和植物提取液等成分的环保型饲料，减少猪粪中氮、磷、铜、锌等废弃物含量。通过对江苏省宝应县内5个猪场开展育肥猪饲喂乳酸菌制剂的预混合饲料前后猪粪中氮、磷、铜、锌含量分析，经检测，饲喂前后猪粪中全氮削减了10%，总磷含量削减了13.1%， 铜含量削减了23.8%，锌含量削减了40.2%。

2.过程节水控制。猪场应从清粪方式、降温、饮水、雨污分流等设施改造上控制和减少实际用水量和污水排放量。

（1）改进清粪方式。改水冲粪为干清粪，采取机械或人工等有效措施将猪粪及时、单独清出，不可水冲，让粪与尿、污水混合排出。尿液、残余粪便及少量冲洗水则从排污沟进入收集池。

（2）改进降温设施。推广湿帘降温，淘汰滴水、喷洒降温等用水量大的养殖工艺。

（3）改进饮水设施。推广盘式饮水器，淘汰鸭嘴式饮水器。盘式饮水器用水量仅为鸭嘴式饮水器的1/5～1/8，易控制畜禽舍的湿度，减少污水排放量。

（4）实行雨污分离。有条件的猪场最好在舍内设置排污沟，舍外设置排污沟的猪场，在屋檐下排污沟上方安装三脚架增设遮雨棚，用彩钢瓦固定在三脚架上，彩钢瓦伸出屋檐约70厘米，同时舍外排污沟檐要高出地面3～5厘米，既防止屋顶雨水落入，又防止地面雨水倒灌。在每幢猪舍排污沟尽头建一座收集池，池底混凝土铺设防渗漏，池口加盖防雨水。收集池之间安装管道，使收集的污水汇集到三级沉淀池或沼气池。

二、粪污无害化处理

1.干粪处理。采用的方法主要有堆肥法、智能发酵设备、异位发酵床等。通过无害化处理后，制成优质的肥料。

（1）堆粪发酵池。经干湿分离的猪粪，堆放在固定的堆粪发酵池内。堆粪发酵池应建在养殖场粪污处理区，且利于清运的地方。堆粪发酵池上方设置雨棚，地面为混凝土结构，坡度1%，做防渗处理，坡底设有排水沟与污水池相连。三面砌1米左右的挡墙。堆粪发酵池的容积应满足粪便农田利用的最大间隔时间内本养殖场所产生粪便的总量。

（2）堆肥。堆肥是将猪粪和垫草、秸秆、稻壳等固体有机废弃物按一定比例堆积起来，调节堆肥物料中的碳、氮比，控制适当水分、温度、氧气与酸碱度，在微生物的作用下，进行生物化学反应而将废弃物中复杂的不稳定的有机成分加以分解，并转化为简单的稳定的有机物质成分。堆粪时长一般在3个月以上，随着堆肥温度的升高而杀灭堆肥物料中的病原菌、虫卵和蛆蛹，处理后的物料作为一种优质有机肥料。对改善土壤结构、培肥地力起到重要作用。

2.污水处理。猪场产生的污水先进入收集池，然后通过排污泵进入沼气发酵装置或通过管道进入三级沉淀池处理，最后通过管道进入储存池进一步暴氧处理。

（1）沼气法处理。沼气发酵装置有灌装和沼气包2种，沼气法处理畜禽粪便的原理是利用受控制的厌氧细菌的分解作用，将有机物（含碳水化合物、蛋白质和脂肪）经过厌氧消化作用转化为沼气和二氧化碳。沼气法是一种多功能的生物技术，不但畜禽的工厂化大规模生产，而且对于家庭的小规模养殖也常有效。沼液发酵时长一般在2个月左右。污水经沼气发酵装置处理后产生的沼液需经溢流管道进入储存池进一步处理。

（2）三级沉淀处理。中小规模且无沼气发酵装置的猪场污水一般采用三级沉淀处理，三级沉淀池容积依据生猪存栏量，一般为0.2立方米/头。池体具有抗压防震、防开裂、防跌落等功能，内壁、底面做防渗处理，池深小于4米，有溢流管道，应设置明显的警告警示、禁止烟火等标志和围栏等防护设施。污水在三级沉淀池时长一般为2个月，经三级沉淀池处理后的污水需经溢流管道进入储存池进一步处理。

（3）储存池处理。经沼气发酵产生的沼液和三级沉淀处理后的污水需要进入储存池进一步暴氧处理，储存池有集中储存池和田间储存池2种，其总容积都不得低于当地农作物生产用肥的最大间隔时间内畜禽养殖场排放污水的总量。沼液或污水在储存池中存放时长2～3个月，后方可进行农田消纳。

三、粪污肥料化利用

粪便资源化利用包括饲料化利用、燃料化利用和肥料化利用。畜禽粪便肥料化利用已成为畜禽粪便处理和利用的主要方向。经过处理的粪便作为土地肥料或土壤调节剂来满足作为生长的需要，不得超过作物当年生长所需养分的需求量。在确定粪肥最佳使用量时需要对土壤肥力和粪肥肥效进行测试评价，并符合当地环境容量要求。对高降雨区不适宜使用粪肥或使用过量，易造成肥水流失，引起地表水或地下水污染。

1.“猪-沼-稻”技术。

（1）干粪使用。田间放水前2～3天用堆积发酵腐熟猪粪亩（1亩=666.7平方米）施4吨作为基肥，均匀撒播，对土壤进翻耙后进行秧苗栽插或直播稻。

（2）肥水使用。分三个阶段施用沼液：一是在秧苗栽插活棵或直播稻出苗3厘米后（约10天），将沼液与水按1∶2的比例勾兑，亩施4吨沼液；二是在栽插25天后将沼液与水按1∶1的比例勾兑，亩施4吨沼液；三是在水稻中后期8月初将沼液与水按1∶0.5的比例勾兑平均亩施4吨沼液，同时追施尿素10千克/亩。

（3）消纳结果。发酵后的猪粪和沼液施于农田，增加了土壤有机质含量，还提升了水稻品质。同时水稻增产11千克/亩、节省化肥（复合肥45千克/亩、尿素40千克/亩）投入232元/亩；结果表明亩均增收265元。

2.“猪-沼-麦”技术。

（1）干粪使用。在小麦播种前用堆积发酵腐熟猪粪亩均4吨作为基肥，均匀调撒，2～5天后对土壤进行旋耕后播种。

（2）肥水使用。按照亩施1.6吨沼液，分别在小麦分蘖初期（播种后10天）、拔节初期（播种后110天）、孕穗前期（播种后130天）沼液搅匀后进行叶面喷施。每次喷施在晴天下午16∶00后进行。

（3）消纳结果。施用沼液的小麦均未感锈病，未出现倒伏等症状，而未喷施沼液对照组不同程度地发生了锈病和倒伏现象。因此，沼液对提高小麦抗逆性具有明显的作用，且亩均增产41千克。结果表明沼液喷施可在小麦生产上大面积推广应用。

3.“猪-沼-葡萄”技术。

（1）干粪使用。对3年期葡萄树在冬眠期（2月下旬），用堆积发酵腐熟猪粪亩均0.3吨、复合肥亩均0.2吨作为基肥，在离树根约40厘米处进行坑埋后覆土。葡萄树处于开花期（4月下旬），用复合肥亩均0.27吨、尿素亩均0.13吨，在前期施肥处另侧树根约40厘米处进行坑埋后覆土。

（2）肥水使用。葡萄树分别处于萌芽期（3月中旬）、开花期（4月下旬）、坐果期（5月下旬），用每亩2.5吨沼液在放水中期随水一起漫灌。

（3）消纳结果。发酵后的猪粪和沼液施于农田，增加了土壤有机质含量，提升了葡萄甜度，减少了葡萄树病虫害，亩均节约有机肥料成本约160元，亩均增收300元。梨树3次累计亩均干粪使用量4吨，桃树2次累计亩均干粪使用量1吨，较葡萄树干粪使用量大，但沼液需要量不及葡萄。

4.“猪-沼-生菜”技术。

（1）干粪使用。用亩均0.9吨的堆积发酵腐熟猪粪进行调撒，再随土壤旋耕，后进行生菜播种。

（2）肥水使用。生菜播种当日起（含当日）前4次每隔15天分别用每亩0.75吨、0.5吨、0.55吨、0.65吨，后期2次每隔30天均用0.6吨沼液在放水中期随水一起漫灌。

（3）消纳结果。发酵后的猪粪和沼液施于农田，增加了土壤有机质含量，提升了生菜口感，因为生产有机蔬菜，期间不使用其他肥料和农药，亩均产量约1500千克。茄子和西红柿都在移栽期亩均使用干粪1.5吨；茄子从移栽（含当日）至开花前期每隔15天共使用4～5次沼液，每次亩均使用0.75吨随水漫灌。西红柿从移栽（含当日）至开花前期分别间隔15天、30天共使用3次沼液，每次亩均使用1.75吨随水漫灌。结果表明果菜类蔬菜与叶菜类蔬菜因生长周期长用肥量大，但单位时间内粪污消纳量悬殊有限。

四、结论

粪污肥料化利用潜力巨大，只要养殖企业环境控制到位，粪污处理得当，农田消纳配套，推销粪污肥料化利用是发展循环农业、现代农业，改善农村生态环境，实施乡村振兴战略、实现农业可持续发展有效途径。