東瑞高床發酵型生態養豬模式的研究與應用

【2016-12-31】

一、研發背景

   傳統沖洗水式養豬方式因用水量大、污水產生量多,運行費用高等問題,已難以適應國家對現代生態型農業發展的新要求,東瑞食品集團有限公司在多年養豬生產和環保治理的探索實踐中,創造了一種新型、循環農業的生態型養豬模式----高床發酵型生態養豬模式。

   該模式將養豬生產與廢棄物處理相結合,利用微生物好氧發酵原理,將養豬廢棄物轉化為固體有機肥料,既能保障正常養豬生產,又能減少用水,實現無廢水排放、且運行費用低,基本能夠解決養豬廢棄物的污染問題。

    二、技術原理

    高床發酵型生態養豬模式采用兩層結構的高床豬舍養豬,其中二層養豬,一層利用微生物好氧發酵原理,以木糠等有機墊料消納養豬過程中產生的豬糞尿,轉化為發酵墊料。高床養豬配套有機肥廠,利用快速好氧堆肥技術,將發酵墊料轉化為優質有機肥料。

     

              圖1東瑞高床發酵型生態養豬模式技術路線圖

    三、主要做法

    該模式的主要做法為豬舍二層養豬生產設施中采用溫控通風設備,地面采用全漏縫地板結構,養豬生產過程中不沖水、產生的豬糞尿通過漏縫板落入一層墊料中;豬 舍一層高度為2.5-2.8米,建設墊料發酵車間,鋪設木糠等墊料消納生產過程中產生的豬糞尿,墊料厚度60-70cm,采用機械每天對墊料進行翻堆處 理,養豬廢棄物在好氧微生物作用下發酵降解,轉變成發酵墊料。

高床養豬配套有機肥廠,將發酵墊料與蘑菇渣等輔料混合,調節適宜的含水率(50-60%)和C/N(20-40:1),并添加復合菌劑后送入一次發 酵車間(一般采用槽式或條垛式堆肥方式),每天翻堆并采用間歇式鼓風曝氣,以維持堆肥內部良好的好氧環境,保持堆體溫度在50-75℃之間,一次發酵時間 為15-20天;再將一次發酵后的物料移動到二次車間,每周用對堆體進行一次翻堆,當堆肥內部溫度下降到40℃以下即表明堆肥腐熟,二次發酵時間需 20-30天;經檢驗合格產品進入肥料加工包裝生產線,生產有機肥料。

      

                圖2高床發酵型豬舍效果圖

      

                   圖3 高床發酵型豬舍實景圖

    高床發酵型生態養豬模式主要由以下4個系統組成:

    (1) 溫控通風系統

    高床豬舍兩層均安裝通風系統,上層豬舍采用溫度通風,安裝濕簾、風機及溫度控制器,保證舍內的溫濕度處于最佳范圍;下層豬舍主要是排除墊料發酵產生的水汽。

      

                 圖4 溫控通風系統

    (2) 墊料管理系統

    高床豬舍一層發酵車間先鋪設70-80cm墊料,養豬過程中依據墊料的發酵情況,每天或隔天翻堆一次,通過翻堆將豬糞尿與墊料混合均勻,并為提供氧氣,保證微生物的好氧發酵作用,有效降解豬糞尿。

      

                    圖5 墊料管理系統

    (3) 自動喂料系統

    高床豬舍配置自動喂料系統,每人可飼養管理1500-2000頭生豬,與傳統模式相比可減少1-2人,既降低了勞動強度,又提高了勞動效率。

      

                    圖6 自動喂料系統

    (4) 配套有機肥廠

    高床養豬配套有機肥廠,利用快速好氧堆肥技術,將發酵墊料轉化為優質有機肥料,增加產品附加值,更能適應市場需求。

      

                    圖7 配套有機肥廠實景圖

    高床發酵型生態養豬模式的技術標準:

    1、 豬舍建設

    (1)豬舍參數設計

    豬舍二層養豬生產設施中采用溫控通風設備, 地面采用全漏縫地板結構, 豬 舍一層高度為 2.5 米。 豬舍單元內的長寬比控制在 1:4~1:6 之間, 采用兩個單元雙拼結構, 豬舍每 個單元寬度 10m, 長度 40m~60m, 欄位設計大小為長 4.5m×寬 3.5m。

    (2)豬舍結構

    豬舍一層: 室內凈空高度 2.5m, 槽式翻堆, 翻堆槽寬度 3.5m, 高度 0.8m。 豬舍二層: 屋檐滴水高度 2.5m, 欄舍為預制漏縫板, 通道為預制實心板。 豬舍屋面: 坡度 10%—15%, 熱鍍鋅 C 型鋼+H 型鋼+阻燃隔熱夾心瓦。

    (3)欄舍布局

    豬舍間距設計 4m—6m,按每棟豬舍56 欄,長 54.5m,寬 20m,飼養1000 頭豬計算,上市體重為 110kg,具體要求如下:2.5 萬頭高床育肥舍:需 8 棟豬舍, 建筑面積 17440 平方米。設計為單排式, 配套一臺翻堆機,同一平臺尺寸要求:寬度65m,長度200m。5 萬頭高床育肥舍:需16 棟豬舍, 建筑面積 34880 平方米。 設計為雙排式, 配套二臺翻堆機,同一平臺尺寸要求: 寬度 125m, 長度 200m。

2、設備要求

    (1)養殖設備

    配置自動喂料系統,欄位設備要求通道兩側欄片為實心、欄位間欄片為通透, 節水型飲水器( 浪費水通過地面凹型槽收集至一層管道管網排至室外水溝)。

    (2)通風設備

    采用負壓通風模式。 一層配置風機、 二層配置水簾-風機降溫系統, 溫控系 統保證上下層風速為 0.8-1.0 m/s。

    (3)翻堆設備

    室內外 12 號輕軌+換軌車 9WC36 型+槽式液壓滾筒翻堆機 9YGF38C 型+換軌車 卷纜器+翻堆機卷纜器( 廣東弘科農業機械研究開發有限公司)。2.5 萬頭高床育肥舍配套一臺翻堆機, 5 萬頭高床育肥舍配套兩臺翻堆機。

    2、 墊料選擇及管理

    (1) 墊料選擇

    選擇高碳、 低含水率、 高吸水性有機類物料, 如木糠、 米糠、 稻殼、 稻草或 其混合物。

    (2) 墊料翻耙

    翻堆頻率:前2 個月每周翻堆一次,3-5 個月隔天翻堆一次,6 個月后每天 翻堆一次, 現場根據具體發酵情況進行適當調整, 保持堆體溫度在 50℃以上。

    (3) 墊料更換

    墊料使用周期:7 個月至2 年內,視墊料發酵情況可選擇部分或全部更新墊料。

    3、 飼養技術

    按照各品種豬只飼養標準執行。

    4、 豬舍消毒

    每批次豬飼養過程中不消毒( 不沖洗豬舍); 批次間豬舍清除地面豬糞并采 用火焰消毒;飼養 2-3 批次后( 即墊料更換時) 做一次徹底空欄沖洗消毒。 空欄消毒前,要求將已基本腐熟的墊料移至有機肥車間。

   四、效果分析

   1、投入成本分析

實踐表明(見表1),年產1萬頭生產線的高床豬舍與傳統養豬模式對比,土建投資及設備投入增加了為335.27萬,但減少污水廠投入135萬。因此,高床發酵型生態養豬模式與傳統養豬模式對比,增加固定資產投入200.27萬元。

表1 高床發酵型生態養豬與傳統養豬模式固定資產投入對比

項目

對比

高床養豬模式(增加部分)

傳統沖洗式豬舍

項目

費用

項目

費用

固定資產投入

豬舍建設增加部分

277.27萬

污水廠

135萬

自動翻堆系統

29萬

   

增加的通風系統

29萬

   

合計

335.27萬

135萬

        表2 年產1萬頭高床發酵型養豬與傳統養豬年運行費用明細   實踐表明(見表2),高床發酵型生態養豬模式運行情況良好,采用高床發酵型養豬模式,二層養豬過程中產生的豬糞尿全部進入一層有機肥生產車間中發酵,并 加工為有機肥料,年產1萬頭生產線,生產有機肥料約900噸,年有機肥收入為54萬元;每年需墊料購置費35萬元、人工費3.65萬元、電費14.27萬 元,故年收益為1.08萬元。而采用傳統養豬模式,年需投入污水廠運行費用約14.60萬元。因此,高床發酵型生態養豬模式與傳統養豬模式對比,年節省運 行費用15.68萬元。

      項目

對比

高床發酵型養豬模式

傳統沖洗水式模式

項目

費用

項目

費用

運行成本

墊料

35萬/年

--

--

人工

3.65萬/年

人工

7.3萬/年

電費

14.27萬/年

維修費

3萬/年

小計

-52.92萬/年

-10.3萬/年

有機肥收入

54萬/年

5萬/年

沼氣發電

 

4萬/年

生產用水

節省用水

-7.3萬/年

生產員工減少成本

減少生產員工2人

-6萬/年

對比分析

1.08萬/年

-14.60萬/年

    2、經濟效益

    通過試驗表明,采用高床發酵型養豬模式對于傳統養豬模式,可提高育肥豬飼料轉化率0.04和上市合格率3%,提高了養豬生產水平。

    年產1萬頭高床養豬生產線生產線,可年生產有機肥900噸,按600元/噸計,年有機肥收入為54萬元,除去墊料購置費、人工費及電費,則年收益1.08萬元(見表2)。

   3、生態效益

   應用高床發酵型生態養豬模式,將養豬生產與養豬廢棄物處理有機結合在一起,在養豬生產過程不沖水,可節省80%養殖用水,從源頭上減少了污水的產生;養 豬生產過程產生的廢棄物轉變成固體有機肥,無廢水排放,同時大量降低臭氣濃度。每年可減少CODcr排放360噸,減少氨氮排放19.2噸,基本解決了養 豬廢棄物的污染問題,實現了生態環保型養殖。

此外,傳統養豬模式肉豬頭均占地面積為1.1平方米/頭、豬舍間距10米,而高床豬舍頭均占地面積為0.875平方米/頭、豬舍僅為間距5米,因此,高床發酵型養豬模式比傳統養豬模式減少30%的土地,即提高了土地的利用率。

綜上,該模式的主要效果:一是在養豬過程中不沖水,從源頭上減少污水產生量;二是將養豬生產與廢棄物處理有機結合在一起,利用微生物發酵原理,將豬 糞尿轉化為固體有機肥料,變廢為寶,實現養豬廢棄物的減量化、無害化和資源化利用;三是改善養殖環境,提高生產水平,增加養殖效益;四是節省土地,高效利 用土地資源。

   五、取得成效

   農業部領導、省市領導、世界銀行和省內外環保專家、農業專家多次對該模式進行了多次考察和論證,對該模式取得的成效給予充分的肯定,認為該模式集養豬 學、動物營養學、土壤肥料學、環境衛生學于一體,將養豬生產與養豬廢棄物處理有機集合起來,有    效解決養豬生產與農業生態環境的矛盾,是一種有效的生態循環型的養殖模式。

    

               圖8 農業部、世行環保專家到我司調研

   公司發明的高床發酵型養豬系統獲得國家知識產權專利局專利認證一項發明專利和兩項實用新型專利(另已授權3項實用新型專利),并于2015年5月獲得“河源市科技進步二等獎”。

    

                        圖9 高床養豬專利及獲獎

    六、推廣應用

    1、適宜地區及條件

   高床發酵型生態養豬模式利用墊料(高碳、低含水率、高吸水性有機類物料,如木糠、米糠、稻殼、稻草或其混合物)作為消納養豬廢棄物的墊料,同時養豬廢棄 物和墊料在好氧微生物的作用下最終轉化為有機肥肥料。因此,適宜開展此模式的區域需要具備以下條件:(1)冬季氣溫不易過低(如華南地區),(2)墊料 (有機類物料)來源廣泛、性質穩定;(3)周邊或一定范圍內有經濟作物種植基地,保證有機肥料還田利用。

   2、推廣應用情況

   東瑞集團與廣東省農業面源污染治理項目管理辦公室簽訂《世界銀行貸款廣東農業面源污染治理項目豬場高床養殖技術試點協議》,集團新建豬舍全面使用高床發 酵型生態養豬模式:致富豬場(設計規模2萬頭)、紫金東瑞農牧發展有限公司(設計規模6萬頭)、龍川東瑞農牧發展有限公司(設計規模10萬頭)。

   廣東省農業廳、世界銀行東亞和太平洋地區中蒙可持續發展局全面推廣高床生態型養豬模式,目前廣東省內8-10家豬場選用高床養豬模式。

   【本文轉自養豬信息網】

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