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环境友好型规模养猪技术模式探索
【来源：腾骏动物保健网】
【作者：徐子伟 邓 波 冯尚连 薛智勇 李】【发布时间：2007-06-14】【阅读次数： 59 】
摘 要： 对规模化养猪业的环保技术进行集成创新：（ 1 ）集成体内减污环保技术，包括可消化氨基酸平衡技术、加酶调控模式、以早期断奶隔离饲养净化疫病为基础实施绿色促长调控技术、除臭剂应用等；（ 2 ）集成体外治污环保技术，包括生物发酵有机肥专用菌种研制和发酵生产工艺建立、废水厌氧消化技术集成及沼气利用技术扩展、厌氧发酵出水农灌利用的循环经济模式等；（ 3 ）以嘉兴国家农业科技园区农业龙头企业浙江绿嘉园牧业有限公司猪场为载体，组装集成 “ 体内减污环保技术 ” 和 “ 体外治污环保技术 ” ，生产的猪肉产品符合无公害要求、生猪粪尿减量排泄、猪场臭气达标排放、猪粪生产有机肥用于发展有机农业、废水生产沼气供燃料和发电、沼液达标农灌和向河道零排放，探索到一种环境友好型规模养猪的技术模式。
关键词： 养猪业；环境友好型；体内减污；体外治污

      畜禽规模化养殖业的发展，一方面大大提高了畜牧生产水平，另一方面也给环境保护带来了巨大压力。其中养猪业的环境污染尤为突出，据测算 1 个万头猪场的年排粪量为 3800t ，年排尿量为 1 万 t 。按照现行常规猪场的办法，还要耗费大约 5 ～ 12 万 t 水冲洗猪场粪便，这不仅造成水资源浪费，同时还使粪便污水体积加大数倍至十数倍。大量氮、磷以及药物残留随粪便污水排放到河道，河流发黑、发臭、水源遭受严重污染。养殖场臭气则严重影响人们生活环境。畜禽养殖环保治理已是畜牧业的当务之急。 国内外解决畜禽养殖环保问题的技术途径之一是体内减污，即开发应用氨基酸平衡饲粮、加酶饲粮、无抗生素饲粮和除臭型饲粮等环保型饲粮，来降低氮、磷、药物残留及臭气污染，该领域还需要针对我国饲料资源特点进行技术集成创新。技术途径之二是体外治污，主要包括畜禽养殖污水处理和固体粪便生物发酵生产有机肥。对于污水处理，需要优化废水厌氧处理工程，提高沼气利用效率，解决沼液出路，防止二次污染。对于有机肥生产，需要在耐高温高效发酵菌剂、高效廉价的翻混设备、发酵调控技术等方面作进一步完善。 由浙江省农业科学院投资控股（ 70 ％股份）组建的浙江绿嘉园牧业有限公司，在人口密集、大型养猪场密布，水网体系丰富、治污难度极大的浙江嘉兴市郊平原创办了绿嘉园环保猪场，年出栏 1.5 万头猪规模。猪场按国际发展趋势设计，繁殖、培育、肥育三区隔离饲养，适于净化病原；按照“减量化、无害化、资源化、生态化”的原则建设有机肥生产厂和污水处理系统。以此为载体，我们进行了养猪生产“体内减污技术”和“体外治污技术”某些创新改进，然后对各项技术进行集成创新，建立了环境友好型规模养猪技术模式，取得了显著的成效。现将该模式作一总结与同行共同探讨。
1 体内减污环保技术集成 1.1 用可消化氨基酸平衡技术进行 N 和臭气减排 应用可消化氨基酸平衡技术配制饲粮，其依据是国内外已发布的用回 - 直肠吻合猪测定的氨基酸消化率参数库，地产化饲料则由本项目组自行用回 - 直肠吻合猪测得氨基酸的表观消化率和真消化率。在绿嘉园猪场，将饲粮粗蛋白水平降低 2 个百分点，通过饲粮配方优化和添加合成氨基酸，配制较理想的可消化理想蛋白质饲粮， 200 头生长猪经过 40 天的饲养试验，生长速度和饲料转化率不仅不受影响，反而还略有改善，猪氮排泄量下降 20 ％。在浙江大学环境工程实验室自动控温控湿密闭猪舍内进行了氨基酸平衡技术减臭测定，结果表明，对照组（粗蛋白常规水平： 17.9 ％）舍内氨气和硫化氢分别为 12.7mg/kg 和 0.3mg/kg 、试验组（粗蛋白常规水平 15.8 ％，添加合成氨基酸，用氨基酸平衡技术配制饲粮）舍内氨气和硫化氢分别为 5.1 mg/kg 和 0.1mg/kg ，比对照组分别降低 60 ％和 67 ％，可见氨基酸平衡技术的应用，减臭效果显著。 1.2 用酶调控技术进行 N 、 P 和臭气减排 用非淀粉多糖酶开发低氮排泄环保型麦类糠麸猪饲粮： 用高活性 β －葡聚糖酶降解大麦饲料中的抗营养因子， 160 头猪试验表明，大麦加酶环保型饲粮（大麦用量约 60% ）与玉米型饲粮相比，干物质消化率提高 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复合酶开发麦型饲粮， 358 头猪生长试验表明，加酶麦型饲粮（大麦或小麦用量约 60% ）与玉米型饲粮相比，日增重提高 3.2% ～ 15.9% 、饲料转化率提高 0.3% ～ 10.7% 。加酶环保型饲粮的应用，在提高饲料资源利用率的同时，使粪 N 排泄下降了 16% ～ 25 ％，同时猪舍气味明显改善。 用植酸酶开发低磷排泄环保型猪饲粮： 畜禽植物性饲料中约 75 ％的磷是植酸磷，它不能被畜禽利用，大部分从粪尿中排出，引起严重的环境污染。同时，植酸还严重影响动物对多种微量元素的吸收。在绿嘉园猪场分别对仔猪和中猪进行试验，结果表明，饲粮中通过添加植酸酶同时降低磷酸氢钙添加量，使日增重和饲料转化率提高 1 ％～ 6 ％。经消化试验测定，粪中磷排出下降 30.2 ％～ 33.8% ，环保意义显著。 用蛋白酶开发低氮排泄环保型猪饲粮：仔猪阶段消化道内源性消化酶分泌不足，当饲粮配方中应用了较难消化的蛋白质饲料时，蛋白酶的添加显得重要。用浙江省农科院生产的含酸性蛋白酶 5000 u/g 的复合酶，调控仔猪饲粮（分为常规饲粮和难消化饲粮，难消化饲粮含蒸煮血粉 4 ％、稻谷糠麸及菜粕类 25 ％）。结果表明，酶制剂的调控使仔猪饲粮（尤其难消化饲粮）的消化率显著提高，饲料转化率明显改进，粪 N 排泄下降 14 ％～ 17 ％，猪舍臭味减轻，环保效果较显著。 1.3 用早期断奶隔离饲养技术净化病原 由于仔猪在 2 ～ 3 周龄前可凭借从初乳母源抗体获得的被动免疫抵抗病原，在 5 周龄后则可凭借自身产生的主动免疫抵抗病原，而在 2 ～ 5 周龄之间处于免疫力薄弱期，此期如与母猪共处，极易遭受感染并迁延终身。因此在此免疫薄弱期到来之前（ 14 日龄）实现仔猪早期断奶并远离母猪，可以切断病原从母猪到仔猪的垂直感染。本项目研制出早期断奶乳猪料，用于 10 ～ 14 日龄断奶仔猪，断奶仔猪成活率达 98.6 ％（显著高于常规饲养方式），仔猪生长速度显著提高， 35 ～ 75 日龄日增重较常规日龄断奶提高 20% 以上。实施隔离饲养，在绿嘉园牧业有限公司，繁殖舍、仔培舍和肥育舍按照三区隔离原则建设，按早期断奶隔离饲养工艺运行。运用疫情检测、强化免疫、早期断奶、隔离饲养和全进全出等综合技术净化猪场病原，对 239 头仔猪进行检测，表明净化了猪繁殖呼吸障碍综合症、弓形虫病和喘气病。 1.4 用微生态调控技术进行药残控制和臭气减排 在早期断奶隔离饲养净化病原的基础上，生长猪饲粮中应用微生态制剂取代饲粮中抗生素的添加，生产性能不受影响。试验还专门测定了微生态制剂的体内调控减臭效果，试验分 4 个处理：高蛋白组、低蛋白＋合成氨基酸组、高蛋白＋微生态制剂组、低蛋白＋合成氨基酸＋微生态制剂组。其中高、低蛋白组的粗蛋白水平分别为 17.85 ％和 15.82 ％ ；合成氨基酸指赖氨酸、蛋氨酸和苏氨酸；微生态制剂添加量 250 mg/kg 。 4 组饲料采用拉丁方设计，每组用 4 头生长肥育猪测定，每 10 天为一个轮转批次，试验期 40 天。试验在浙江大学环境工程实验室自动控温控湿密闭猪舍内进行，试验猪单间密闭控温控湿饲养，自由采食，自由饮水，分别测定各室空气质量（ Z-800( 氨气 ) 和 Z-900 ( 硫化氢 ) 便携式检测器检测）。结果表明：（ 1 ）高蛋白＋微生态制剂组的氨气和硫化氢分别为 8.5mg/kg 和 0.2mg/kg ，比高蛋白对照组均下降 33 ％；（ 2 ）低蛋白＋合成氨基酸＋微生态制剂组的氨气和硫化氢分别为 3.1mg/kg 和未检出，比低蛋白＋合成氨基酸对照组分别下降 39 ％和 100 ％；（ 3 ）最佳处理组（低蛋白＋合成氨基酸＋微生态制剂组）比未处理组（高蛋白组）氨气和硫化氢的下降幅度则分别为 76 ％和 100 ％。可见微生态制剂的合理应用，既通过取代抗生素而控制药残，又直接控制了臭气排放，有双重的环保意义。 1.5 体内减污各项技术组装集成 在绿嘉园猪场集成应用下列技术 （ 1 ） 可消化氨基酸平衡技术，通过在饲料中添加单体氨基酸（赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸等），同时降低饲料的粗蛋白水平，控制粪尿氮排泄和臭气排放； （ 2 ） 酶调控技术，对不同饲料原料确定不同的非淀粉多糖酶酶或植酸酶，用以控制粪尿氮、磷排泄和臭气排放； （ 3 ） 在早期断奶隔离饲养净化病原的基础上，微生态制剂和有机微量元素取代抗生素、高剂量微量元素无机盐等，解决了猪肉和环境中的药物残留问题，降低了金属元素对环境的污染，提高了饲料转化率从而降低臭气排放和粪尿污染物排泄。集成技术的应用结果：猪粪中氮排泄下降 39 ％，磷排泄下降 32 ％，臭气排放下降 76 ％～ 100 ％，环保效果总体理想。 2 体内减污基础上的体外治污环保技术集成 2.1 有机肥生产加工技术 高效菌剂研制及其在有机肥发酵中的应用： 经反复筛选获得高温堆肥生物发酵菌剂优良菌株 3 株。所制备的菌剂含菌数 2.5 亿 /g 以上。固体菌剂在室温下贮存 6 个月，存活率高达 84.11% 。接种发酵菌剂并辅以优选出的调理剂，堆肥 5 天的堆温已达到 61 ℃，比对照高 25 ℃以上；发芽指数达 70% 的堆肥时间为 15 天，而对照需 25 天。发酵有机肥的有机碳含量平均为 26.3% ，氮、磷、钾总量达 5.1% 以上，符合国家有机肥行业标准，总腐酸含量达 14.2% 以上。在此基础上，较系统地提出了畜禽粪生物发酵有机肥无害化要求和腐熟标准综合评价指标体系： （ 1 ） 55 ℃以上高温发酵须达 7 ～ 10 天； （ 2 ） 大肠菌值和蛔虫卵的检测结果须符合国家标准； （ 3 ） 无粪恶臭味； （ 4 ） 堆温 55 ℃以上高温 7 ～ 10 天，尔后 50 ℃～ 55 ℃发酵 5 ～ 7 天； （ 5 ） 发酵后期的物料 pH 值达 7.5 以上； （ 6 ） 连续发酵时间 15 ～ 20 天，期间至少翻堆 5 ～ 10 次； （ 7 ） 发酵物料的脱水率≥ 30% ； （ 8 ） 发酵腐熟的物料呈棕褐色，其浸提液呈浅咖啡色； （ 9 ） 发酵好的粪肥的容重为 0.3 ～ 0.5kg/L ； （ 10 ） 总腐酸含量≥ 10% ； （ 11 ） 发芽指数 (GI%) ≥ 70% 。 制订了畜禽粪生物发酵有机肥生产工艺流程：自行研制出适合我国农牧业生产实际的畜禽粪“多槽式转位旋挖翻混装置”（“一种多槽式旋挖翻混装置”已获国家授权实用新型专利 ZL2004 2 0020673.5 ），并建立了配套的畜禽粪生物发酵有机肥生产工艺（图 1 ）。 图 1 生物发酵有机肥生产工艺流程 2.2 污水处理技术集成 在绿嘉园环保猪场，投资 180 万元建设污水处理工程（日产沼气 220m 3 ，年可产气 8 万 m 3 ）。采用“废水厌氧消化生产沼气”和“厌氧发酵出水综合利用”工艺建设污水处理系统。猪舍内采用干清粪工艺，作为固液分离的第一步措施。场区内实行清污分流、雨污分流，清水和雨水进入周边农田灌溉系统；污水经化粪池处理后进入污水处理系统统一处理。该系统设计日进水量为 160t ，设计进水水质为 COD Cr 6000mg/L 、 BOD 5 3500mg/L 、 SS3000mg/L 、 NH 3 -N 500mg/L 、总磷 180mg/L 、凯氏氮 1150mg/L 、 pH6.5 。污水处理工艺流程见图 2 。 图 2 污水处理工艺流程 污水预处理：污水通过沟管由场区自流入污水处理站，废水先经过格栅井（地下，钢筋混凝土结构）去除稻草等悬浮物，再经沉砂，污水自流入集水池（地下，钢筋混凝土结构），然后泵入水力筛网（地上，网片和布水箱为不锈钢）进一步去除污水中的悬浮物和猪毛等杂物。水力筛网筛出的浮渣等集中进入集粪池进行固体堆肥处理。 污水的水解酸化： 污水中纤维含量高且含大量悬浮颗粒，在水解酸化池（地上池，钢筋混凝土结构）通过水解酸化降解部分悬浮物质，将复杂的有机物转化为简单的有机物质，提高污水的可生化性能，有利于厌氧消化。 废水厌氧消化： 采用改良型的 UASB 发酵工艺，占地面积小、 COD Cr 去除率高。并根据厌氧出水直接进行综合利用的具体情况，在设计中考虑适当延长滞留时间，更大程度上去除了 COD 和 BOD 。厌氧发酵罐采用 LIPP 制罐工艺。 沼液农业浇灌系统： 沼液经沉淀池（地上池，钢筋混凝土结构）和沼液池（地下，砖混结构），再通过沼液输送管道用沼液输送泵输送到种植园地或附近农田的用肥基地，贮于用肥调节池（砖混池体），需要时进行农灌。 沼气利用工程： 由于沼气中含有细小杂质及 H 2 S 等腐蚀性气体，沼气须经气水分离器、脱硫净化塔，并在计量后进入沼气贮气柜（地上池，为湿式贮气柜），为了防止回火，沼气在经过阻止回火器后供使用。沼气的 2 种用途： （ 1 ） 燃料 沼气可供食堂和锅炉的辅助能源，可用于仔猪舍的保温，也可用于附近温室的增温。 （ 2 ） 发电 对一台 75KW 的柴油内燃机发电机组，改装成柴油—沼气双燃料发电机组。对改装机组进行了测试，结果如下：开机转速到额定速度 1500rpm （空载），用纯柴油时耗油 137.5ml/ 分钟，加气后耗油 10.4ml/ 分钟；加负荷后运转，用纯柴油耗油 212.83ml/ 分钟，加气到第一刻度线耗油 70.5ml/ 分钟（节油 66.8% ），加气到第二刻度线耗油 62.67ml/ 分钟（节油 70.5% ），加气到最大刻度线耗油 43.2ml/ 分钟（节油 79.7% ）。运转时通常将气量开在第一到第二刻度线之间，即节油接近 70 ％。 污染物总量控制： 将 COD 和 NH 3 -N 列为总量控制指标： （ 1 ） 绿嘉园环保猪场在年出栏 1.5 万头肥育猪的情况下，年排放废水 27700t ， CODcr 年发生量 166t （浓度为 6000mg/L ），进入场区污水处理系统经处理 CODcr 年排放量控制在 11.1t 之内，达到《畜禽养殖业污染物排放标准》（ GB18596 ～ 2001 ） CODcr 低于 400mg/L 排放（由省环科院实测 CODcr 274mg/L ），并达到《农田灌溉水质标准》（ GB5084 ～ 92 ）要求，然后排入农田，污水经过地表漫流系统处理后，出水 CODcr 浓度应在 30mg/L 以下； （ 2 ） NH 3 -N 年发生量 13.9t （浓度为 500mg/L ），处理之后年排放量控制在 2.2t 之内，达到《畜禽养殖业污染物排放标准》（ GB18596-2001 ） NH 3 -N 低于 80mg/L 排放（由省环科院实测氨态氮 65mg/L ），灌溉农田后经土地处理系统， NH 3 -N 浓度降到 4mg/L 以下。污染物向河道零排放，真正实现了环保养猪。 2.3 臭气污染治理 恶臭气体排放是养猪场的重要污染源，该项污染的治理措施，除了体内调控减臭外，体外环境治理主要包括： （ 1 ） 猪舍建筑设施的设计便于粪尿干湿分离和清扫、冲洗，减少臭气生成： （ 2 ） 设有喷雾降温除尘系统，尤其夏天通过降温而减少臭气； （ 3 ） 生物发酵有机肥厂的正常运行，及时处理了堆积猪粪，减少了堆肥臭气量； （ 4 ） 养殖场内绿化隔离带对臭气有吸附作用； （ 5 ） 污水处理系统中，废水管道和厌氧消化出水口安排在地下以防臭气外扬，氧化塘设置表面曝气装置以免发生厌氧反应而产生臭气。 体内减臭调控技术和体外环境治理相结合，使猪场臭气治理取得显著效果，由浙江省环境监测中心站实测猪场环境空气，结果为臭气浓度 22 （无量纲），低于《畜禽养殖业污染物排放标准》（ GB18596-2001 ）规定的 70 （无量纲）标准。

fjcwr

徐老师的文章，好，太好了！

rr-xie

好东西！！！！！！！！！！

soccer

专家就是专家，好东西~！

gentech

建立环保，健康的生态型猪场将是未来中国养殖业的发展方向，非常支持在这方面的实践经验交流，的利于提高从业人员的素质和意识。
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love-swine

顶一下，这个将来肯定是个发展趋势

雨寒

养殖业发展的趋势

吉斯羽

技术路线是正确的，但其中微生态制剂的添加量250 mg/kg ，有那么显著效果吗？低蛋白＋合成氨基酸＋微生态制剂组对生产效益的影响如何？环境友好型养殖符合现代养殖业的发展方向，但应以不影响经济效益为前提。本人在蛋鸡上应用微生态制剂、植酸酶、黄腐酸和茶多酚等生产成本是增加的，但经济效益同样是增加的，关键成本增加在推广应用上存在难度，这有待优化。

雨寒

环保养殖也是个趋势呀．

endy_wqf

我以后也想往环保养殖上发展啊