北方地区规模猪场粪污治理方法的探索

通过对河南省两地区粪污处理的调研,探索在干旱、半干旱地区规模猪场采用干清粪工艺和粪污发酵无害化处理技术实现生猪养殖与生态环境的友好协调发展的方法,认为在目前情况下,采用干清粪工艺和粪污发酵无害化处理方式技术可靠、投资小、运行管理方便,适合于我国北方地区的规模猪场粪污治理.     

渝北区畜禽粪污处理模式浅析

截至2017年底,渝北区常年存栏20头生猪以上的养殖场412家,产生的粪污量不容忽视。粪污来源主要是粪、尿及冲洗和饮用漏水产生的污水。实际工作中发现,畜禽粪污处理难点在于"量",而决定"量"的大小决定于含水量。目前粪污的收集方式不外乎3种,一是干清粪,二是水冲粪,三是水泡粪,其中干清粪收集方式是含水量最低的粪污收集方式。为了尽最大量的降低粪污总量,在实际生产中都会指导养殖户对畜禽粪污采取干清粪方式收集。笔者就该区通过干清粪方式收集的畜禽粪污,选取3种处理方式进行简要分析。     

中小规模猪场水泡粪工艺探讨

养殖环节粪污处理工作对环境保护、动物卫生、污染治理等具有重要的意义,根据《畜禽污染管理条例》之规定和要求,就当前中小规模养猪场粪污的处理方法,简述了水泡粪工艺的技术要点、优势及缺点,探讨了水泡粪工艺的推广、应用的可行性,为现阶段中小规模养猪场养殖环节粪污处理提供启示和参考。     

猪场粪污的清理技术

规模猪场粪污主要来源是生猪产生的粪便、尿液及冲栏污水。目前规模猪场的清粪方式主要有：水泡粪和干清粪等。1水泡粪在畜禽养殖舍内的排水沟中注入一定量的水,粪尿、冲洗和饲养管理用水全部排放到缝隙地板的粪沟中储存一定时间后（一般为1~2个月）,待粪沟装满后,打开出口的闸门,将沟中的粪水排除,使粪水流入粪便主干沟,进入地下粪池或用泵抽吸到地面储粪池。     

规模化养猪场废弃物处理模式研究

规模化养猪场的发展同时也带来粪污废弃物的规模化产生,养猪产业和环境保护的矛盾日渐突显。基于此,就规模化养猪场的源头减量化(清粪方式)和粪污的无害化、资源化利用模式展开研究,为规模化养猪场废弃物提供合理的处理模式。     

水泡粪工艺和异位发酵床技术联合模式的推广与应用

积极探索科学的猪场粪污处理和资源化利用技术,是促进养猪业转型升级的必要手段。水泡粪和异位发酵床联合应用技术优势明显,是一种新的猪场粪污资源化利用的处理模式,具有成本低、操作简单、少污染、少排放、生物安全性高、可资源化利用等特点。本文阐述了该处理模式的主要技术、工艺流程、设施与材料,介绍了发酵床启动和日常运行,以蔡传发猪场为例,总结了该养猪场采用水泡粪工艺联合异位发酵床技术模式对粪污进行处理取得的成效,并分析了该模式存在的问题,以期为相关人员提供参考。     

3种猪场废水收集方式在新型UBF综合系统中的应用效果

[目的]探索适合规模化养猪场的粪污收集方式。[方法]以规模化猪场清粪方式(水冲粪、水泡粪和干清粪)产生的废水为研究对象,3家猪场都使用新型UBF综合系统,对3家猪场废水处理前后进出水量、CODCr、BOD5、SS、处理时间等进行对比。[结果]与水冲粪、水泡粪相比,干清粪方式污水在新型UBF系统处理中的净化效果更好,CODCr去除率为98.0%,BOD5去除率为98.9%,SS去除率为99.0%,达标处理时间7 d,废水排放量最小。干清粪方式是规模化猪场废水收集的最佳选择。[结论]干清粪方式结合新型UBF养猪污水处理综合系统是一项经济、环保、可操作模式,适宜在规模化猪场中推广使用,具有较高的推广价值和应用前景。     

不同清粪模式对鸡舍环境质量及鸡粪成分的影响

为了解不同清粪模式对鸡舍环境质量及鸡粪成分的影响,选择2栋面积和笼具相同的全密闭式蛋鸡舍,分别采用刮粪板和传送带清粪设备,清粪频率分别设置为1次/2d、1次/d、2次/d和3次/d,每种频率运行21d。结果表明:鸡舍内环境质量指标传动带清粪模式优于刮粪板清粪模式,尤其是NH3浓度降低明显;对鸡粪理化指标的影响均不显著,但刮粪板清粪设备因自身缺点会导致槽内鸡粪产生更多的挥发性氨氮,增加舍内NH3浓度;清粪效果传送带优于刮粪板,且能效值更高。建议传送带清粪模式清粪频率为1次/2d或更低频率;刮粪板清粪模式秋冬季清粪频率为2次/d或3次/d,夏季在此清粪频率上要适当增加通风量。     

粪污快速分离收运系统对粪污性质和舍内环境指标的影响

为了分析粪污快速分离收运系统的机械清粪方式的收运效果,本研究选择两栋结构相同的猪舍,分别采用粪污快速分离收运系统机械清粪方式（试验组）和人工清粪方式（对照组）,通过试验测定了两种方式收集的粪污的性质,同时对舍内环境进行监测。结果发现,与人工清粪方式相比,采用机械清粪方式收集的粪便总氮和氨氮含量分别提高了0.51、0.12个百分点（P<0.01）,总磷含量提高0.37个百分点（P<0.05）,含水率降低4.92个百分点（P<0.01）;污水的总氮浓度降低42.40%（P<0.01）,总磷浓度降低57.22%（P<0.05）,氨氮浓度降低58.48%（P<0.01）,化学需氧量降低36.97%（P<0.01）;平均氨气和硫化氢浓度降低64.83%和62.33%（P<0.01）。上述结果表明,粪污快速分离收运技术能减少粪便中养分向污水转移,保留粪便利用价值的同时降低污水后续处理难度;采用基于漏缝地板的粪污快速分离收运技术的猪舍内环境指标明显优于人工清粪模式,更有利于生猪的生长。     

一种被环保部认可的机械化清粪工艺

迅速快捷、符合环保又能极大节约人力物力的机械化清粪工艺,是工业化养猪业的长期渴求。传统的、被环保部门认可的生猪粪污收集方式干清粪已满足不了快速发展的规模化猪场发展要求。牧原公司设计出的重力机械干清粪工艺,解决了困扰大型养殖场的清粪难题,可满足机械化、规模化生产需求,成为生猪产业集约化、规模化、机械化发展的首选工艺,是生猪粪污处理的有效手段。     

丘陵山区中小型规模化养猪场粪污处理工程工艺优化研究

为实现丘陵山区中小型规模化养猪场粪污处理达到资源化利用目的,形成种养结合模式。文章以四川省宜宾市屏山县域洪养殖专业合作社为例,针对其粪污原有采用“场内储液池(水泡粪)+场外储液池+固液分离+黑膜储液池”排放灌溉处理工程工艺存在的处理后养殖废水未能达到灌溉标准的问题,通过新增UASB厌氧反应池、高温智能禽畜粪便发酵罐、A/O系统反应池等处理设备与设施,把原工程工艺改为“养殖废水(水泡粪)+格栅渠+废水收集池+固液分离+缓冲池+UASB厌氧反应池+中沉池+一级A/O系统反应池+二级A/O系统反应池+二沉池+深度处理池+清水池+生态氧化塘”,同时对处理后的粪污进行检测。结果表明：优化改造后的工程工艺,运行效果良好,最终排出的养殖废水符合GB5084-2021《农田灌溉水质标准》“旱作”标准,养殖粪便经过无害化处理后转化为优良的有机肥料。该工程工艺可有效解决丘陵山区中小型规模化养猪场面源污染问题,实现粪污资源化利用。     

施用蚓粪对茄子产量、品质及土壤养分的影响

采用保护地田间试验的方法,以猪粪(PM)、常规量化肥(CF)、不施肥(CK)为对照,研究蚓粪(EM)对茄子产量、果实品质及土壤养分的影响。结果表明:蚓粪处理增产效果不及猪粪处理,比猪粪处理的产量低24.18%。茄子果实可溶性糖含量高低顺序为蚓粪>化肥>猪粪>不施肥处理,蚓粪处理显著高于猪粪处理,提高45.96%。与对照相比,蚓粪能明显提高土壤中全磷和速效钾含量。因此,蚓粪能明显改善茄子品质,但增产及培肥地力方面不及猪粪处理。     

不同形态猪粪储用过程的气态氮损失特征

为探讨不同形态猪粪短期存储和施用全过程的气态氮(N)损失特征,优化猪粪清储模式,以猪粪生浆液(PS)、固液分离液态组分(LF)、固液分离固态组分(SF)和风干猪粪(DM)为研究对象,利用原位气体采集法和盆栽试验,针对粪肥气态氮损失主要形式——NH_3挥发和N_2O排放,开展了不同形态猪粪存储及施用过程中的气态氮损失特征研究,并比较了4种形态猪粪施用后生菜产量和氮素利用效率(NUE)。结果表明:存储和施用全过程中,各形态猪粪的总气态氮损失达12.4%～20.9%,其中PS最高,SF最低;气态氮损失主要发生在存储/风干过程,占总气态氮损失的58.6%～76.3%。不同形态猪粪存储/施用过程的气态氮损失形态差异显著,在存储过程,LF和DM以NH_3挥发为主,分别占存储过程气态氮损失的71.5%和49.8%,而PS(38.0%)和SF(31.4%)的NH_3挥发占比相对较低;在施用过程,LF的气态氮损失依然以NH_3挥发为主,排放系数达到9.7%,其他形态猪粪NH_3挥发排放系数仅为3.3%～3.9%。SF经存储初级发酵后施用的资源化利用模式效果最优,其生菜产量(33.2 t·hm~(-2))及NUE最高,而等N施用下LF和PS对作物生长具有抑制作用。猪粪施用后N_2O排放带来的增温潜势达2.01～4.26 t CO_2e·hm~(-2),具有较高的温室效应。综上,猪粪的清储模式宜选择干清粪或者固液分离模式,液态部分可通过酸化等方式降低NH_3挥发损失,而固态组分可在简单堆肥发酵处理后进行农田资源化利用。     

水旱轮作条件下畜禽有机肥氮素矿化特征

为探究水旱轮作条件下不同畜禽有机肥氮素矿化特征,试验设置空白、羊粪、牛粪、鸡粪和猪粪共5个处理,采用田间原位培养法监测了不同有机肥施用后300 d内铵态氮和硝态氮的矿化规律。结果表明：有机肥矿化过程中矿质氮主要为铵态氮,而硝态氮含量很低;不同有机肥处理的铵态氮含量总体呈先上升后逐渐稳定的变化趋势,鸡粪处理的铵态氮含量显著高于其他有机肥处理;不同有机肥处理的硝态氮含量呈波动下降趋势,硝态氮含量在前30 d迅速下降,不同有机肥处理间硝态氮含量差异随时间延长逐渐减小;雨季淹水条件促进有机肥矿化作用,但抑制了硝化作用发生,各有机肥处理的净氮矿化速率在雨季淹水条件培养下较高,旱季好气条件下有机肥矿化速率平稳,无明显上升或下降,各有机肥处理的净氮矿化速率较低;各有机肥处理的净氮矿化速率在培养前期较高,集中在前60 d,不同处理间差异显著,其中鸡粪和牛粪处理显著高于其他处理,培养后期各处理的净氮矿化速率较低且稳定,不同处理间差异较小。经过300 d培养,鸡粪、牛粪、羊粪和猪粪处理的氮素累积矿化量分别为32.99、17.60、13.90、12.83 mg·kg^-1,总体来看各处理氮素矿化效果表现为鸡粪 > 牛粪 > 羊粪 > 猪粪。     

不同原料堆肥对花生地土壤动物丰度及多样性的影响

阐明土壤中不同营养级动物对不同原料堆肥的响应机制,对于有机肥的合理施用及优化土壤微生态结构有重要意义。本研究于2010—2011年进行了花生等氮施入水葫芦、猪粪堆肥试验,通过手捡法、干漏斗法分别捕获土壤动物3 608、1 241头。Kruskal-Wallis检验发现,手捡法捕获的寡毛纲、鞘翅目和缨翅目数量在处理间有差异,其中寡毛纲是优势类群,在猪粪堆肥处理、水葫芦堆肥处理和不施肥对照中分别占比59.21%、74.34%和77.81%。干漏斗法捕获的各处理土壤动物数量间差异不明显,蜱螨目和盲蛛目是优势类群,蜱螨目在猪粪堆肥处理、水葫芦堆肥处理和对照中分别占比37.73%、25.61%和26.67%,盲蛛目在猪粪堆肥处理、水葫芦堆肥处理和对照中占比分别为23.00%、12.80%和26.67%。不同处理间生物多样性指数差异不明显,但水葫芦堆肥提高了稀有类群占比,而猪粪堆肥提高了常见类群占比。     

猪粪污水浮游植物群落与成因研究

配制不同浓度的猪粪浸提液,自然放置,以观察在猪粪有机污水中适宜生长的浮游藻类。结果表明,不同浓度的污水经过一定时间均有藻类生长,并且形成水华。各浓度适合生长的优势藻类不同,100%的猪粪污水主要生长衣藻(Chlamydomonassp.),50%的猪粪污水主要生长衣藻(Chlamydomonassp.)和小球藻(Chlorellasp.),30%的猪粪污水主要生长小球藻(Chlorellasp.),10%的猪粪污水主要生长纤维藻(Ankistrodesmussp.)。藻类最大生物量随浓度升高而降低,呈现高浓度抑制的趋势。水体氮磷营养盐随藻类的生长繁殖而快速下降,从而限制藻类继续增殖,藻类数量下降,水华消失。     

规模化养猪场环境污染及防控措施

阐述了规模化养猪所产生的粪尿污染对大气、水体、土壤及人体的影响,并总结了科学规划设计规模化养猪场、营养控制、合理饲养管理、科学清粪以及运用发酵床养猪技术等污染控制措施。     

添加蒙脱石对猪粪好氧堆肥腐熟度和重金属钝化的影响

为进一步提升猪粪堆肥品质,以猪粪和秸秆为原料,以蒙脱石为调理剂进行强制通风好氧堆肥,分析堆肥过程中温度、pH、含水率、电导率、种子发芽指数和重金属形态的变化,研究添加蒙脱石对猪粪堆肥腐熟度和重金属钝化效果的影响。结果表明,添加蒙脱石可提高猪粪好氧堆肥温度,延长高温期,有效促进堆肥腐熟,提升堆肥品质。当蒙脱石添加量为猪类干质量的5%时,堆肥的种子发芽指数可达92%,堆肥效果最好。添加适量蒙脱石可提高堆肥的重金属钝化效果。当蒙脱石添加量为猪类干质量的5%时,对可交换态Cu和Zn的钝化效果最佳,分别达到23.7%和17.2%。     

有机肥对镉污染土壤酶活性的影响

通过盆栽试验研究了不同有机肥料对Cd污染土壤酶活性的影响。结果表明:在Cd污染土壤上施用有机肥,土壤脲酶活性和过氧化氢酶活性都有所增强;施用羊粪、鸡粪的处理随施肥量的增加而增强,羊粪、鸡粪的高肥处理大于中肥处理,中肥处理大于低肥处理,施用猪粪的处理随施肥量的增加呈增加降低的趋势,猪粪的中肥处理大于高肥处理,高肥处理大于低肥处理,施用有机肥可提高土壤脲酶活性和过氧化氢酶活性,以达到降低重金属镉的活性和生物有效性的目的。     

辅以多粘类芽孢杆菌堆肥提取液工艺及其对土壤微生物群落结构的影响

以猪粪堆肥为原料,建立多粘类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)与猪粪堆肥提取液的配伍技术工艺,并研究其对烟草黑胫病(Phytophthora parasitica)土壤微生物群落结构的影响。结果表明,最佳技术工艺是多粘类芽孢杆菌添加到猪粪堆肥中发酵72 h,再按照水∶堆肥8∶1(质量比)浸提48 h。不同工艺提取的猪粪堆肥提取液均能有效抑制烟草黑胫病病原菌的生长。与对照相比,施用辅以多粘类芽孢杆菌的堆肥提取液处理土壤疫霉ITS基因拷贝数减少了18.15%~53.33%,土壤中芽孢杆菌数量增加了45.63%~255.00%,同时增加了土壤细菌和放线菌数量,但是减少了真菌数量。辅以多粘类芽孢杆菌的猪粪堆肥提取液处理增加了Bacillus niabensis和B.aryabhttai的丰富度和细菌遗传多样性,但降低了真菌的丰富度和遗传多样性。