不同清粪工艺对养猪环境影响研究

莫少春俸祥仁,2*赵武刘伟姜源明孙建华何莫斌陆敏

（1，广西壮族自治区百朋种畜场 541502；2，广西南宁强微农牧科技有限公司 530001；3，广西壮族自治区兽医研究所 530001）

广西养殖业在全国占有较大比重。据统计，2015年，全区生猪存栏2303.7万头，排全国第六，出栏3416.8万头，居全国第九。随着规模化养殖水平的不断提高，传统畜牧业竞争力优势削弱，后发追赶空间缩小，低投入高消耗高污染的发展模式造成资源约束趋紧、环境污染严重和生态系统退化。据测算，2015年，广西全年畜禽饲养产生的干粪高达11370万t，尿液高达7279万t。仅生猪饲养产生的污染物就相当于4.15亿人口的年排污量。

随着畜禽养殖业向规模化发展和公众环保意识的增强，养殖场污染气体的浓度及排放问题备受关注[1-3]。猪舍内温湿度是猪生长环境的基本要素。猪舍内的空气是猪生存、生长与生产不可缺少的环境因素，而空气质量对猪的生存状态、生长过程、生产性能有直接或间接的影响[4]。笔者以密闭式水冲式清粪（对照组CK）、水泡粪清粪（试验Ⅰ组）、干清粪（试验Ⅱ组）和水厕式清粪（试验Ⅲ组）4种不同清粪工艺的猪舍进行养猪试验，每个月连续5日对猪舍温度、湿度、氨气浓度、硫化氢浓度、粪污水排放量和粪污水水质指标进行监测。通过分析检测所得猪舍温度、湿度、氨气浓度、硫化氢浓度、粪污水排放量和粪污水水质指标数值，并进行一定的评价，为有效控制猪场废弃物排放、改善猪舍内养殖环境提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验动物为健康的生长育肥猪(长白×大约克)6400头（共4批次， 每批1600头），体重（50.0±2.5）kg，随机分成4个试验组，每个试验组设4个重复，每个重复100头，每栏饲养10头。主要仪器设备有电子磅秤、电度表、水表、COD速测仪（HL-204）及NH3测定仪（S-450）。

1.2 试验方法

试验设计4种清粪工艺模式，水冲式清粪（对照组CK）、水泡粪清粪方（试验Ⅰ组）、干清粪（试验Ⅱ组）和水厕式清粪（试验Ⅲ组）。

试验时间为2015年7月10日～2017年7月9日，试验地点为南宁市某公司养猪示范场。

1.3 试验内容与方法

按照春夏秋冬4个季节，采用周年监测方法，以上4种清粪工艺猪舍全部实施密闭式，每个月连续5日对猪舍温度、湿度、氨气浓度、硫化氢浓度、粪污水排放量和粪污水水质指标进行测定，然后计算每个季度的平均值。

1.4 统计分析

试验数据采用Excel2010和SAS统计，进行方差和Duncan，s多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同清粪工艺对猪舍温度和相对湿度的影响

由表1可知，不同清粪工艺各试验组猪舍温度和相对湿度比较差异不显著（P＞0.05），但夏季、秋季两高温季节，试验Ⅲ组温度明显比其他组低，与对照组相比降低了4℃；试验Ⅰ组夏季、秋季两季猪舍温度比对照组分别降低了2℃和4℃；试验Ⅱ组的温度变化与对照组基本一致。在整个试验过程中，各时间段不同清粪工艺的猪舍相对湿度基本相同。

2.2 不同清粪工艺对猪舍有害气体的影响

由表2可知，不同清粪工艺各试验组猪舍有害气体比较，试验Ⅲ组猪舍氨气浓度和硫化氢浓度明显低于其他试验组，试验Ⅲ组猪舍氨气浓度和硫化氢浓度与对照组比较差异极显著（P＜0.01）；试验Ⅰ组猪舍氨气浓度和硫化氢浓度最高，试验Ⅰ组和试验Ⅱ组猪舍氨气浓度和硫化氢浓度与对照组比较差异不显著（P＞0.05）。

2.3 不同清粪工艺对粪污水排放量的影响

由表3可知，不同清粪工艺试验猪的日均排粪尿相比较差异不显著（P＞0.05）；不同清粪工艺各试验组试验猪的日均冲洗水量和产生污水量相比较相差明显，且试验Ⅲ组平均每头猪的冲洗水量和产生污水量最低；其中试验Ⅰ组与对照组相比较，试验猪的日均冲洗水量和产生污水量差异显著（P＜0.05）；试验Ⅱ组、试验Ⅲ组与对照组相比较，试验猪的日均冲洗水量和产生污水量相比较差异极显著（P＜0.01）。试验Ⅱ组、试验Ⅲ组试验猪的日均冲洗水量分别比试验Ⅰ组减少了21.14%、36.0%，日均产生污水量分别比试验Ⅰ组减少了15.83%、26.89%。

2.4 不同清粪工艺对粪污水水质指标的影响

由表4可知，不同清粪工艺猪舍粪污水的生化需氧量（BOD5）、 化学耗氧量（CODcr） 和悬浮物（SS） 明显不同，其中试验Ⅰ组的生化需氧量（BOD5）、 化学耗氧量（CODcr）和悬浮物（SS）数值最高，试验Ⅲ组的生化需氧量（BOD5）、化学耗氧量（CODcr） 和悬浮物（SS） 数值最低； 且试验Ⅰ组的生化需氧量（BOD5）、 化学耗氧量（CODcr） 和悬浮物（SS）与对照组相比较差异显著（P＜0.05）；试验Ⅱ组和试验Ⅲ组的生化需氧量（BOD5）、化学耗氧量（CODcr）和悬浮物（SS）与对照组相比较差异极显著（P＜0.01）。

表1 不同清粪工艺猪舍温度和相对湿度比较

表2 不同清粪工艺猪舍有害气体比较（单位：mg/m3）

表3 不同清粪工艺猪舍粪污水排放量比较

表4 不同清粪工艺猪舍粪污水水质指标比较（单位：mg/L）

3 讨论

猪舍内温湿度是猪生长环境的基本要素。猪舍空气是猪生存、生长与生产不可缺少的环境因素，而空气质量对猪生存状态、生长过程、生产性能有直接或间接的影响[4]。生猪养殖场的粪污主要包括猪粪、猪尿和猪舍冲洗水，固形物含量小于5%，是一种浓度非常高的有机废水，而且氨氮和悬浮物含量大[5]。NH3、H2S易溶于水，具有刺激性气味，可吸附在猪黏膜上，刺激黏膜[6]。猪长期处在高浓度NH3、H2S环境中容易造成体质变弱，对疾病敏感，使采食量和日增重均有不同程度下降[7-8]。

通过对不同清粪工艺对猪舍温度、湿度、氨气浓度、硫化氢浓度、粪污水排放量和粪污水水质指标的影响研究。各试验组的猪舍温度和相对湿度比较差异不显著（P＞0.05）；试验Ⅲ组猪舍氨气浓度和硫化氢浓度明显低于其他试验组；不同清粪工艺试验猪的日均排粪尿相比较差异不显著（P＞0.05），试验Ⅲ组平均每头猪的冲洗水量和产生污水量最低；试验Ⅲ组平均每头猪的冲洗水量和产生污水量最低；试验Ⅲ组的生化需氧量（BOD5）、化学耗氧量（CODcr） 和悬浮物（SS）数值最低。综合不同清粪工艺对猪舍温度、湿度、氨气浓度、硫化氢浓度、粪污水排放量和粪污水水质指标测定结果，确定水厕式清粪工艺养猪技术最合适控制粪污水排放和改善粪污水水质。

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