目前国内的清粪工艺主要有人工干清粪、水冲粪、水泡粪以及机械刮粪。出于环保和有机肥应用等原因,干清粪工艺逐渐推广起来。广东省地方标准《畜禽养殖业污染物排放标准》(DB44/613-2009)中明确指出,新建、改建、扩建的集约化畜禽养殖场和养殖区必须采用干清粪工艺。
科普利信中国区工程项目总监高岩认为,好的清粪工艺要满足几点原则:能保持舍内清洁、干燥的地面;避免动物和工人暴露在臭气和粪便挥发的刺激有毒气体中;节省人工,减少收集、储存、运输粪便的费用;遵循法规政策。
不是每种清粪方式都能过环保关
人工干清粪:符合环保要求
干清粪又分为人工干清粪和机械清粪。人工干清粪是利用人工收集粪便,粪便一经产生便分流,干粪由机械或人工收集、清扫、运走,尿及冲洗水则从下水道流出,分别进行处理。有实心地面人工清扫运输、猪舍高抬人工室外清扫、猪厕所等多种方式。该办法在中小猪场中使用广泛,优点是符合环保政策要求,设备简单,不用电力,一次性投资少,还可以做到粪尿分离,便于后面的粪尿处理。
但是人工干清粪最大的缺点是劳动量大,生产率低。据北京市顺义绿健集团的资料,养殖场每个工人每天可以清运100头猪的粪便,约200公斤。
机械刮粪:投资大适合规模场
出于环保的影响,近来规模化猪场更多地开始考虑采用机械刮粪的方式。机械刮粪是采用电力驱动刮粪板,每天运行多次清空地沟的清粪方式。
机械清粪的优点是可以减轻劳动强度,节约劳动力,提高工效。缺点是一次性投资较大,还要花费一定的运行维护费用。形式上可以分为平刮板和V形刮板两种。平刮板相对工艺简单,粪尿一起刮出舍外,舍内没有实现干湿分离,需要后续增加干湿分离设备,由于地沟坡度不大,尿液容易挥发,相对空气质量较差。据高岩介绍,目前国内的机械刮粪设备还是以V形刮板为主。
V形刮板在舍内可以实现干湿分离,尿液利用坡度可以较快排出,挥发相对较小,但是相对平刮板而言施工精度要求高,地沟沟底如果精度不理想会影响后续的刮粪效果,增加故障率。所以采用机械刮粪板尤其是V形刮板的猪舍一定要注意地沟的施工质量控制。
据农业部农村经济研究中心方炎介绍,刮粪板投资较大,运行维护费用较高,采用刮粪板的主要原因是环保政策和后续粪污处理工艺的要求。运行良好的刮粪板对舍内的空气质量有一定的改善作用,但需要注意刮粪地沟的密闭性,很多采用刮粪板的猪舍冬季通风出现问题,空气质量甚至比水泡粪的猪舍更差,就是由于猪舍的气密性遭到了破坏。对于这个问题,可以在刮粪机端部采用盖板的方式,粪便刮出时顶开盖板,粪便刮出后自动盖下,保障猪舍的气密性。水冲粪:省人工但耗水量大
水冲粪是放水冲洗粪沟,将粪污从排污道清出。以前很多中小猪场使用该工艺,该方法比较节省人工,但由于水冲粪用水量大,不符合环保政策要求,目前已很少采用。
方炎介绍,一个万头养猪场每天需消耗200-250立方的水来冲洗猪舍的粪便。而且污染物浓度高,固液分离后,大部分可溶性有机质及微量元素等留在污水中,污水中的污染物浓度仍然很高,分离出的固体物养分含量低,肥料价值低。
水泡粪:粪污后期处理难
水泡粪清粪工艺是在水冲粪工艺的基础上改造而来的。水泡粪模式是指在畜禽舍内的排粪沟中注入一定量的水,将粪、尿、冲洗和饲养管理用水一并排放至漏缝地板下的粪沟中,贮存一定时间(一般为1-2个月),待粪沟填满后,打开出口的闸门,将沟中的粪水排出的清粪工艺。粪水顺粪沟流入粪便主干沟,进入地下贮粪池或用泵抽吸到地面贮粪池。据高岩介绍,目前欧美国家猪场仍以水泡粪工艺为主,我国也有许多规模化猪场采用了水泡粪工艺。
水泡粪比水冲粪节省用水,人工用量少,投资运行费用相对较低,但由于粪便长时间在猪舍中停留,形成厌氧发酵,产生大量的有害气体,恶化舍内空气环境,并且粪水混合物的污染物浓度更高,后期处理也更加困难。所以,水泡粪工艺的使用在很多地区受到了限制,无法通过环评。
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