小球藻在生猪生态养殖中的应用

裴志勤，孟宪华，栾英凡

（1.邯郸市畜牧技术推广站，河北 邯郸 056001；2.河北省畜牧总站，河北 石家庄 050030；3.邯郸市邱县农牧局，河北 邯郸 057450）

在“十二五”、“十三五”两个五年规划中，都把“畜禽养殖粪污治理及资源化利用的工作”列为重点，甚至把当地政府列入了每年的考核对象，进一步落实市级政府的属地管理责任，切实加大对畜禽粪污资源化利用工作的力度，可见开展此项工作的重要性和紧迫性，同时也给当前从事养殖业的同仁们带来了前所未有的压力。寻求如何变废为宝，如何把养殖与生态有机结合，既解决污染，又能将粪污进行循环利用，成为开展此项工作的探索途径，这样既能保证畜禽场与其周围环境的协调、环保，保障养殖、生态的合理平衡，同时也保障了畜禽食品的有机、安全。在保障百姓健康的同时，提供更加多样化的畜禽产品，实现养殖与生态的平衡，促进畜牧业健康、生态、有序、高效、可持续发展。

邯郸市的一家生猪养殖企业采用了小球藻生物污水处理技术来处理猪场产生的粪尿废弃物。经过实地考察，小球藻能吸收和利用废水中的氮、磷等成分，并对重金属有超负荷吸收和富集的功能，近三年来在生态治理与回收再利用方面，该企业取得了不错的效果和效益，该公司的净水采收系统如图1。

图1 净水采收系统

该项技术不但能彻底治理猪场产生的粪尿废弃物，而且通过生物工程技术提取小球藻，获得微生物菌体蛋白源，再生产饲料添加剂。同时在处理过程中，还能提取到光合细菌、酵母菌、乳酸菌等有益细菌，技术达标的话，也能做二次循环利用。该项技术成本较低、无二次污染、可循环使用，实现“猪只－沼渣沼液－菌藻－清水”良性循环与生态平衡，是实现猪场粪污综合治理和回收再利用的有效方式，充分实现污染物资源化、无害化、再生化及循环利用的目的。此项技术适合在规模猪场的粪污资源化利用工作中推广应用，充分实现养殖生态治理与回收利用，利用小球藻净化后的效果如图2所示。

图2 利用小球藻净化后的效果

1 具体处理工艺

处理工艺由前期处理、菌藻净化、深层净化三部分组成。

1.1 前期处理

包括雨污分离、干清粪、固液分离、耗厌双气发酵等措施。废水中的悬浮固体浓度和蛋白质、油脂、表面活性剂及Ca2＋、NH4＋、S2－等物质，在前期处理阶段通过清除杂物、粪渣、浮渣过程充分减量化，进入接种池的粪污水浓度降低40%～60%，有效降低了上述物质（含消毒废水）对菌藻接种、繁育过程的冲击和毒害影响，缩短了处理时间。

1.2 菌藻消纳

包括菌藻种筛选、嫁接、繁育、扩大、消纳、保持等工艺。根据废水的不同所含成分和微生态系统调节菌藻种，选择接入点进行嫁接，繁育出抗病力强、适应性强的菌藻种，对其进行不断扩大，达到使其能够充分吸收水体养分、吸附重金属、吞噬有害病菌、消纳污水的目的，并保持新的水体微生态平衡。

1.3 深层净化

包括检测、生态采收、消毒、净化等。检测水体的养分含量和生态体系，确保化学耗氧量（COD） 、生化耗氧量（BOD） 、氨氮（NH3－ N）、总磷（TP）达到预期指标，然后运用生态采收法采收达到深层净化的目的，使水体中悬浮物含量（SS）、粪大肠菌群达到指标。利用小球藻处理粪污对比见表1。

表1 利用小球藻处理粪污对比表

处理流程：预处理→一级育藻池→二级育藻池→采收净水→回收再利用（冲洗圈舍），如图3所示。

图3 处理流程

2 小球藻提取及再利用

小球藻是一种水生单细胞绿藻，其环境耐受性强，繁殖速度快，适合大面积人工培养，藻体具有丰富的营养成分，可利用蛋白质含量达50%～67%，并含有多种必需氨基酸、胡萝卜素等。同时小球藻糖蛋白具有显著的增强免疫、抗感染活性，是优质的饲料添加剂。

2.1 培养工艺

该场采用开放式培养，以猪粪尿、沼液等为培养基，采用自然光照和人工加光加温（冬季）相结合的方式实现全年生产，经过过滤分离收获小球藻产品，育藻池如图4所示。

图4 育藻池

1）生产小球藻生物饲料添加剂的技术工艺流程     小球藻培养池消毒→进水→接种、培养基→扩大培养→采收→洗涤→菌种、营养源→发酵→检测→包装 ；     2）培养小球藻纯种的技术工艺流程     小球藻培养池消毒→进水→接种、培养基→扩大培养→采收→保鲜→保活→检测→包装。

2.2  小球藻用于猪饲料添加剂，节约饲料成本

该场目前每天消耗饲料15 t，添加小球藻可节约8%～15%的饲料。按10%计算每天可节约料款5 820元，每月174 600元，每年可节省212.34万元。添加与不添加相比，能显著提高猪生长速度、饲料利用率，降低料重比，增加抗病力，每头猪到出栏时可节约8%～15%的饲料，同时还能替代抗生素的用量，既实现了猪场治污，又降低了饲料成本，间接提高了生产效益。

2.3 提高猪肉品质，打造高端市场

利用小球藻作为饲料添加剂饲喂的生猪，猪肉具有肥瘦比例佳，肌间脂肪适中，系水力高，弹性好，胶质含量高（负责人自述，有待进一步考证）。

3 发展生态养殖的思考

相关数据显示，畜禽养殖粪污COD和氨氮排放量占农业源排放量的比例较高，直接排放对环境污染的危害较大：1）污染水体。养殖粪污中含有大量N、P等营养物质，排入水体致使水体富营养化，溶解氧不足，威胁水环境质量；2）威胁土壤环境和农产品质量安全。一方面粪污排放量严重超过土地承载能力，造成农田土壤污染；另一方面饲料添加剂中的抗生素、铜、铁等物质，随着粪肥还田长期过量累积，导致土壤环境质量下降，间接造成农产品质量下降；3）影响人居环境质量和人体健康。养殖粪污中含有大量病原微生物、寄生虫卵等，易孳生蚊蝇，影响周边环境卫生状况；养殖场产生的恶臭，导致空气质量下降，对周边居住人群产生不良影响。

养殖企业必须认识到养殖业带来的环保危害，提高环保意识，积极探索适合企业自身发展的有效模式，考虑通过发展生态养殖来实现治污，资源循环利用，从而确保企业的存在与发展。

原农业部出台的《农业部关于打好农业面源污染防治攻坚战的实施意见》，要求确保到2020年要实现“一控两减三基本”的目标。其中 “三基本”之一，就是要求对畜禽的粪便到2020年基本得到资源化利用和无害化处理， 按照“谁污染，谁治理”的原则，企业作为主体责任，要想生存发展，必须充分考虑畜禽粪便的综合利用问题。

生态养殖是指根据不同养殖生物间的共生互补原理，在一定的养殖空间和区域内，通过相应的技术和管理措施，使不同生物在同一环境中共同生长，实现保持生态平衡、提高养殖效益的一种养殖方式。建议养殖企业根据场区的地理位置，周围环境发展生态养殖。发展绿色畜牧、生态畜牧将成为今后畜牧业发展的趋势，也是畜牧业产业结构优化升级的有效方式。