东瑞高床发酵型生态养猪模式的研究与应用

【2016-12-31】

一、研发背景

   传统冲洗水式养猪方式因用水量大、污水产生量多,运行费用高等问题,已难以适应国家对现代生态型农业发展的新要求,东瑞食品集团有限公司在多年养猪生产和环保治理的探索实践中,创造了一种新型、循环农业的生态型养猪模式----高床发酵型生态养猪模式。

   该模式将养猪生产与废弃物处理相结合,利用微生物好氧发酵原理,将养猪废弃物转化为固体有机肥料,既能保障正常养猪生产,又能减少用水,实现无废水排放、且运行费用低,基本能够解决养猪废弃物的污染问题。

    二、技术原理

    高床发酵型生态养猪模式采用两层结构的高床猪舍养猪,其中二层养猪,一层利用微生物好氧发酵原理,以木糠等有机垫料消纳养猪过程中产生的猪粪尿,转化为发酵垫料。高床养猪配套有机肥厂,利用快速好氧堆肥技术,将发酵垫料转化为优质有机肥料。

     

              图1东瑞高床发酵型生态养猪模式技术路线图

    三、主要做法

    该模式的主要做法为猪舍二层养猪生产设施中采用温控通风设备,地面采用全漏缝地板结构,养猪生产过程中不冲水、产生的猪粪尿通过漏缝板落入一层垫料中;猪 舍一层高度为2.5-2.8米,建设垫料发酵车间,铺设木糠等垫料消纳生产过程中产生的猪粪尿,垫料厚度60-70cm,采用机械每天对垫料进行翻堆处 理,养猪废弃物在好氧微生物作用下发酵降解,转变成发酵垫料。

高床养猪配套有机肥厂,将发酵垫料与蘑菇渣等辅料混合,调节适宜的含水率(50-60%)和C/N(20-40:1),并添加复合菌剂后送入一次发 酵车间(一般采用槽式或条垛式堆肥方式),每天翻堆并采用间歇式鼓风曝气,以维持堆肥内部良好的好氧环境,保持堆体温度在50-75℃之间,一次发酵时间 为15-20天;再将一次发酵后的物料移动到二次车间,每周用对堆体进行一次翻堆,当堆肥内部温度下降到40℃以下即表明堆肥腐熟,二次发酵时间需 20-30天;经检验合格产品进入肥料加工包装生产线,生产有机肥料。

      

                图2高床发酵型猪舍效果图

      

                   图3 高床发酵型猪舍实景图

    高床发酵型生态养猪模式主要由以下4个系统组成:

    (1) 温控通风系统

    高床猪舍两层均安装通风系统,上层猪舍采用温度通风,安装湿帘、风机及温度控制器,保证舍内的温湿度处于最佳范围;下层猪舍主要是排除垫料发酵产生的水汽。

      

                 图4 温控通风系统

    (2) 垫料管理系统

    高床猪舍一层发酵车间先铺设70-80cm垫料,养猪过程中依据垫料的发酵情况,每天或隔天翻堆一次,通过翻堆将猪粪尿与垫料混合均匀,并为提供氧气,保证微生物的好氧发酵作用,有效降解猪粪尿。

      

                    图5 垫料管理系统

    (3) 自动喂料系统

    高床猪舍配置自动喂料系统,每人可饲养管理1500-2000头生猪,与传统模式相比可减少1-2人,既降低了劳动强度,又提高了劳动效率。

      

                    图6 自动喂料系统

    (4) 配套有机肥厂

    高床养猪配套有机肥厂,利用快速好氧堆肥技术,将发酵垫料转化为优质有机肥料,增加产品附加值,更能适应市场需求。

      

                    图7 配套有机肥厂实景图

    高床发酵型生态养猪模式的技术标准:

    1、 猪舍建设

    (1)猪舍参数设计

    猪舍二层养猪生产设施中采用温控通风设备, 地面采用全漏缝地板结构, 猪 舍一层高度为 2.5 米。 猪舍单元内的长宽比控制在 1:4~1:6 之间, 采用两个单元双拼结构, 猪舍每 个单元宽度 10m, 长度 40m~60m, 栏位设计大小为长 4.5m×宽 3.5m。

    (2)猪舍结构

    猪舍一层: 室内净空高度 2.5m, 槽式翻堆, 翻堆槽宽度 3.5m, 高度 0.8m。 猪舍二层: 屋檐滴水高度 2.5m, 栏舍为预制漏缝板, 通道为预制实心板。 猪舍屋面: 坡度 10%—15%, 热镀锌 C 型钢+H 型钢+阻燃隔热夹心瓦。

    (3)栏舍布局

    猪舍间距设计 4m—6m,按每栋猪舍56 栏,长 54.5m,宽 20m,饲养1000 头猪计算,上市体重为 110kg,具体要求如下:2.5 万头高床育肥舍:需 8 栋猪舍, 建筑面积 17440 平方米。设计为单排式, 配套一台翻堆机,同一平台尺寸要求:宽度65m,长度200m。5 万头高床育肥舍:需16 栋猪舍, 建筑面积 34880 平方米。 设计为双排式, 配套二台翻堆机,同一平台尺寸要求: 宽度 125m, 长度 200m。

2、设备要求

    (1)养殖设备

    配置自动喂料系统,栏位设备要求通道两侧栏片为实心、栏位间栏片为通透, 节水型饮水器( 浪费水通过地面凹型槽收集至一层管道管网排至室外水沟)。

    (2)通风设备

    采用负压通风模式。 一层配置风机、 二层配置水帘-风机降温系统, 温控系 统保证上下层风速为 0.8-1.0 m/s。

    (3)翻堆设备

    室内外 12 号轻轨+换轨车 9WC36 型+槽式液压滚筒翻堆机 9YGF38C 型+换轨车 卷缆器+翻堆机卷缆器( 广东弘科农业机械研究开发有限公司)。2.5 万头高床育肥舍配套一台翻堆机, 5 万头高床育肥舍配套两台翻堆机。

    2、 垫料选择及管理

    (1) 垫料选择

    选择高碳、 低含水率、 高吸水性有机类物料, 如木糠、 米糠、 稻壳、 稻草或 其混合物。

    (2) 垫料翻耙

    翻堆频率:前2 个月每周翻堆一次,3-5 个月隔天翻堆一次,6 个月后每天 翻堆一次, 现场根据具体发酵情况进行适当调整, 保持堆体温度在 50℃以上。

    (3) 垫料更换

    垫料使用周期:7 个月至2 年内,视垫料发酵情况可选择部分或全部更新垫料。

    3、 饲养技术

    按照各品种猪只饲养标准执行。

    4、 猪舍消毒

    每批次猪饲养过程中不消毒( 不冲洗猪舍); 批次间猪舍清除地面猪粪并采 用火焰消毒;饲养 2-3 批次后( 即垫料更换时) 做一次彻底空栏冲洗消毒。 空栏消毒前,要求将已基本腐熟的垫料移至有机肥车间。

   四、效果分析

   1、投入成本分析

实践表明(见表1),年产1万头生产线的高床猪舍与传统养猪模式对比,土建投资及设备投入增加了为335.27万,但减少污水厂投入135万。因此,高床发酵型生态养猪模式与传统养猪模式对比,增加固定资产投入200.27万元。

表1 高床发酵型生态养猪与传统养猪模式固定资产投入对比

项目

对比

高床养猪模式(增加部分)

传统冲洗式猪舍

项目

费用

项目

费用

固定资产投入

猪舍建设增加部分

277.27万

污水厂

135万

自动翻堆系统

29万

   

增加的通风系统

29万

   

合计

335.27万

135万

        表2 年产1万头高床发酵型养猪与传统养猪年运行费用明细   实践表明(见表2),高床发酵型生态养猪模式运行情况良好,采用高床发酵型养猪模式,二层养猪过程中产生的猪粪尿全部进入一层有机肥生产车间中发酵,并 加工为有机肥料,年产1万头生产线,生产有机肥料约900吨,年有机肥收入为54万元;每年需垫料购置费35万元、人工费3.65万元、电费14.27万 元,故年收益为1.08万元。而采用传统养猪模式,年需投入污水厂运行费用约14.60万元。因此,高床发酵型生态养猪模式与传统养猪模式对比,年节省运 行费用15.68万元。

      项目

对比

高床发酵型养猪模式

传统冲洗水式模式

项目

费用

项目

费用

运行成本

垫料

35万/年

--

--

人工

3.65万/年

人工

7.3万/年

电费

14.27万/年

维修费

3万/年

小计

-52.92万/年

-10.3万/年

有机肥收入

54万/年

5万/年

沼气发电

 

4万/年

生产用水

节省用水

-7.3万/年

生产员工减少成本

减少生产员工2人

-6万/年

对比分析

1.08万/年

-14.60万/年

    2、经济效益

    通过试验表明,采用高床发酵型养猪模式对于传统养猪模式,可提高育肥猪饲料转化率0.04和上市合格率3%,提高了养猪生产水平。

    年产1万头高床养猪生产线生产线,可年生产有机肥900吨,按600元/吨计,年有机肥收入为54万元,除去垫料购置费、人工费及电费,则年收益1.08万元(见表2)。

   3、生态效益

   应用高床发酵型生态养猪模式,将养猪生产与养猪废弃物处理有机结合在一起,在养猪生产过程不冲水,可节省80%养殖用水,从源头上减少了污水的产生;养 猪生产过程产生的废弃物转变成固体有机肥,无废水排放,同时大量降低臭气浓度。每年可减少CODcr排放360吨,减少氨氮排放19.2吨,基本解决了养 猪废弃物的污染问题,实现了生态环保型养殖。

此外,传统养猪模式肉猪头均占地面积为1.1平方米/头、猪舍间距10米,而高床猪舍头均占地面积为0.875平方米/头、猪舍仅为间距5米,因此,高床发酵型养猪模式比传统养猪模式减少30%的土地,即提高了土地的利用率。

综上,该模式的主要效果:一是在养猪过程中不冲水,从源头上减少污水产生量;二是将养猪生产与废弃物处理有机结合在一起,利用微生物发酵原理,将猪 粪尿转化为固体有机肥料,变废为宝,实现养猪废弃物的减量化、无害化和资源化利用;三是改善养殖环境,提高生产水平,增加养殖效益;四是节省土地,高效利 用土地资源。

   五、取得成效

   农业部领导、省市领导、世界银行和省内外环保专家、农业专家多次对该模式进行了多次考察和论证,对该模式取得的成效给予充分的肯定,认为该模式集养猪 学、动物营养学、土壤肥料学、环境卫生学于一体,将养猪生产与养猪废弃物处理有机集合起来,有    效解决养猪生产与农业生态环境的矛盾,是一种有效的生态循环型的养殖模式。

    

               图8 农业部、世行环保专家到我司调研

   公司发明的高床发酵型养猪系统获得国家知识产权专利局专利认证一项发明专利和两项实用新型专利(另已授权3项实用新型专利),并于2015年5月获得“河源市科技进步二等奖”。

    

                        图9 高床养猪专利及获奖

    六、推广应用

    1、适宜地区及条件

   高床发酵型生态养猪模式利用垫料(高碳、低含水率、高吸水性有机类物料,如木糠、米糠、稻壳、稻草或其混合物)作为消纳养猪废弃物的垫料,同时养猪废弃 物和垫料在好氧微生物的作用下最终转化为有机肥肥料。因此,适宜开展此模式的区域需要具备以下条件:(1)冬季气温不易过低(如华南地区),(2)垫料 (有机类物料)来源广泛、性质稳定;(3)周边或一定范围内有经济作物种植基地,保证有机肥料还田利用。

   2、推广应用情况

   东瑞集团与广东省农业面源污染治理项目管理办公室签订《世界银行贷款广东农业面源污染治理项目猪场高床养殖技术试点协议》,集团新建猪舍全面使用高床发 酵型生态养猪模式:致富猪场(设计规模2万头)、紫金东瑞农牧发展有限公司(设计规模6万头)、龙川东瑞农牧发展有限公司(设计规模10万头)。

   广东省农业厅、世界银行东亚和太平洋地区中蒙可持续发展局全面推广高床生态型养猪模式,目前广东省内8-10家猪场选用高床养猪模式。

   【本文转自养猪信息网】