CN109673520A - 一种畜禽养殖猪的产污情况分析装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种畜禽养殖猪的产污情况分析装置及方法，属于畜禽养殖管理技术领域。该装置包括水箱、猪笼和猪尿液收集装置，水箱固定在猪笼顶端，猪笼内设置饮水槽和猪食槽，饮水槽位于猪用自动饮水器下方，猪用自动饮水器通过水管与水箱连接，猪笼下方设置底板，底板上有透水格栅，透水格栅下方设置不锈钢板，不锈钢板与猪笼底板构成封闭猪尿液收集装置；猪尿液收集装置后端有出水口。该装置通过设置水箱、透水格栅和猪尿液收集装置，可以对畜禽养殖中猪的饮水量和饲料量、产生的粪便量和猪尿液量分别进行分析，为此来达到分析畜禽养殖猪的产污情况的目的，功能实用，设计合理，便于大范围的推广。

Description

一种畜禽养殖猪的产污情况分析装置及方法

技术领域

本发明涉及畜禽养殖管理技术领域，特别是指一种畜禽养殖猪的产污情况分析装置及方法。

背景技术

规模化畜禽养殖业的快速发展，特别是生猪饲养量的不断增加，产生大量的畜禽粪便废弃物，给我国环境治理带来了较大压力。充分了解畜禽养殖生猪的饮水量和饲料量、粪便和尿液产生量，对于研究生猪产排污情况，为猪场污染物的科学处置提供依据。

随着我国居民生活水平的提高，人民对畜禽养殖业肉蛋奶的需求也逐渐增大，进而加速了畜禽养殖业的发展，从而带来了环境污染。产污系数作为估算环境污染负荷的基础数据，是掌握环境污染状况、制定污染防治政策的重要依据。虽然一些研究及《第一次全国污染源普查畜禽养殖业源产排污系数手册》给出了全国大陆范围内规模化饲养的猪、奶牛、肉牛、蛋鸡等5种畜禽在不同区域的产排放系数，应用于第一次全国污染源普查中畜禽养殖业污染物产生量、排放量的计算，但由于畜禽养殖中饲养品种、饲料特性和养殖方式的差异，不同畜禽及不同饲养阶段的产污系数大不一样，有必要根据畜禽养殖的特点，确定畜禽养殖的产污系数，对于合理处置及利用畜禽粪便及尿液，减少畜禽粪便的排放有重要意义。

畜禽养殖业产污系数是指在典型的正常生产和管理条件下，一定时间内，单个畜禽所产生的原始污染物量，包括粪尿量，以及粪尿中各种污染物的产生量。有关结合特定装置计算一种畜禽养殖猪的产污系数的方法目前国内外尚未见报道。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种畜禽养殖猪的产污情况分析装置及方法。

该装置包括水箱、猪笼和猪尿液收集装置，水箱固定在猪笼顶端，猪笼内设置饮水槽和猪食槽，饮水槽位于猪用自动饮水器下方，猪用自动饮水器通过水管与水箱连接，猪笼下方设置猪笼底板，猪笼底板上有透水格栅，透水格栅下方设置密封钢板，密封钢板与猪笼底板构成封闭的猪尿液收集装置；猪尿液收集装置后端有出水口。

透水格栅设置两排以上，每排透水格栅间隙为5mm。

水箱上标有刻度，密封钢板为不锈钢钢板。

饮水槽和猪食槽距离为50cm；猪用自动饮水器距离猪笼底板为45cm；猪笼底板包含六排等间距间隙间距为5mm的透水格栅；猪笼底板与密封钢板之间的间距为5cm。

密封钢板有一定坡度，坡度倾于出水口。密封钢板坡度为3°。

应用该装置的方法，包括步骤如下：

S1：猪粪和猪尿液分别收集：

通过猪笼底板上的透水格栅将猪粪拦截在猪笼底板，猪尿液通过透水格栅流入猪笼底板下方密封钢板，实现猪粪和猪尿液的分离；

S2：猪粪的收集：

猪粪由猪场养殖人员专门进行收集，采取干清的方式清理；

S3：猪尿液的收集：

猪尿液通过透水格栅流入猪笼底板下方密封钢板，然后在密封钢板表面顺流至猪笼后端出水口至水桶，由水桶收集猪尿液，每天对水桶内的猪尿液进行更换及采样；

S4：猪粪及猪尿液中各污染指标浓度的测定：

猪粪检测指标包括：新鲜粪便的含水率、有机质、铵态氮、全磷、全氮；尿液的监测指标包括：化学需氧量、总磷、总氮、氨氮；

S5：猪的产污系数计算：

产污系数的计算公式如下：

FP_i＝QF×CF_i+QU×CU_i

式中：FP_i为产污系数；QF为猪的粪产生量，kg·head^-1·d^-1；CF_i为猪粪中含有的第i中污染物的浓度，mg·kg^-1；QU为猪的尿液产生量，L·head^-1·d^-1；CU_i为尿液中含有第i种污染物浓度，mg·L^-1。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

上述方案中，通过设置水箱、猪笼和猪尿液收集装置，可以对生猪饲养过程中饮水量和饲料量、猪粪便和猪尿液量分别进行分析。通过用水管将水箱和猪用自动饮水器连接一起，可记录猪的饮水量，通过称量猪食槽放入的猪饲料和剩下的猪饲料，可记录猪的饲料量，通过猪笼底板上的透水格栅，将猪粪便和猪尿液进行分离，由猪场养殖人员采取干清的方式对猪粪便进行收集，对收集的猪粪称量，可记录猪的粪便产生量，由猪尿液通过猪笼底板的透水格栅流入猪尿液收集装置，通过不锈钢板的坡度顺流至出水口，出水口设置一水桶，通过量筒称量记录收集到的猪尿液量。由此可以达到对生猪饲养过程中饮水量和饲料量、猪粪便和猪尿液量分别进行分析，从而分析畜禽养殖猪的产污情况，功能实用，设计合理，便于大范围的推广。应用该装置采用现场监测和理论计算相结合的方法，通过对受试猪的粪便、尿液的产生量及其特征污染物浓度的监测，确定猪的产污系数，本发明计算方法科学、易行；可准确的计算畜禽养殖猪的产污系数，估算畜禽养殖猪的污染负荷；计算畜禽养殖猪的产污系数，对于合理处置及利用畜禽粪便及尿液，减少畜禽粪便的排放有重要意义。

附图说明

图1为本发明的畜禽养殖猪的产污情况分析装置结构示意图。

其中：1-水箱；2-水管；3-猪用自动饮水器；4-饮水槽；5-猪食槽；6-透水格栅；7-猪笼底板；8-密封钢板；9-出水口。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明提供一种畜禽养殖猪的产污情况分析装置及方法。

如图1所示，该装置包括水箱1、猪笼和猪尿液收集装置，水箱1固定在猪笼顶端，猪笼内设置饮水槽4和猪食槽5，饮水槽4位于猪用自动饮水器3下方，猪用自动饮水器3通过水管2与水箱1连接，猪笼下方设置猪笼底板7，猪笼底板7上有透水格栅6，透水格栅6下方设置密封钢板8，密封钢板8与猪笼底板7构成封闭的猪尿液收集装置；猪尿液收集装置后端有出水口9。

透水格栅6设置两排以上，每排透水格栅6间隙为5mm，可以有效分离猪粪便和猪尿液。

水箱1上标有刻度，可以记录生猪的饮水量，密封钢板7为不锈钢钢板。

在实际设计中，饮水槽4和猪食槽5距离为50cm，可以有效隔离饮水和猪饲料混合；猪用自动饮水器3距离猪笼底板7为45cm；猪笼底板7包含六排等间距间隙间距为5mm的透水格栅6；猪笼底板7与密封钢板8之间的间距为5cm。

密封钢板8设置坡度为3°，坡度倾于出水口9，便于猪尿液顺流至水桶。

该装置工作原理为：当使用该装置时，首先在水箱里注入充足的水，记录水箱中水的刻度，通过用水管将水箱和猪用自动饮水器连接一起，可记录猪的饮水量，通过称量猪食槽放入的猪饲料和剩下的猪饲料，可记录猪的饲料量，通过猪笼底板上的透水格栅，将猪粪便和猪尿液进行分离，由猪场养殖人员采取干清的方式对猪粪便进行收集，对收集的猪粪称量，可记录猪的粪便产生量，由猪尿液通过猪笼底板的透水格栅流入猪尿液收集装置，通过不锈钢板的坡度顺流至出水口，出水口设置一水桶，通过量筒称量记录收集到的猪尿液量。

应用该装置的方法，包括步骤如下：

S1：猪粪和猪尿液分别收集：

通过猪笼底板7上的透水格栅6将猪粪拦截在猪笼底板7，猪尿液通过透水格栅6流入猪笼底板7下方密封钢板8，实现猪粪和猪尿液的分离；

S2：猪粪的收集：

猪粪由猪场养殖人员专门进行收集，采取干清的方式清理；

S3：猪尿液的收集：

猪尿液通过透水格栅6流入猪笼底板7下方密封钢板8，然后在密封钢板8表面顺流至猪笼后端出水口9至水桶，由水桶收集猪尿液，每天对水桶内的猪尿液进行更换及采样；

S4：猪粪及猪尿液中各污染指标浓度的测定：

猪粪检测指标包括：新鲜粪便的含水率、有机质、铵态氮、全磷、全氮；尿液的监测指标包括：化学需氧量、总磷、总氮、氨氮；

S5：猪的产污系数计算：

产污系数的计算公式如下：

FP_i＝QF×CF_i+QU×CU_i

式中：FP_i为产污系数；QF为猪的粪产生量，kg·head^-1·d^-1；CF_i为猪粪中含有的第i中污染物的浓度，mg·kg^-1；QU为猪的尿液产生量，L·head^-1·d^-1；CU_i为尿液中含有第i种污染物浓度，mg·L^-1。

下面结合具体实施例予以说明。

(1)猪粪和猪尿液分别收集：

选取一头约80kg的育肥猪，在笼中预饲养3天后，按照《畜禽养殖业源产排污系数测算实施方案》的要求，每天记录受试猪吃饲料量、饮水量、猪圈温度及所产粪便、尿液量。猪笼顶部放置一带有刻度的水箱1，水箱上部通过水龙头供水，水箱底部连接有一水管2，水管2连接猪用自动饮水器3，猪饲料放于另一猪食槽5内，每天记录受试猪的饮水量和吃饲料量。

猪笼底板7设有6排间隙间距为5mm的低间距高密度透水格栅6，猪笼底板7下方设有一密封钢板8，猪粪被透水格栅6拦截在猪笼底板7，猪尿液通过透水格栅6流入猪笼底板7下方密封钢板8，实现猪粪和猪尿液的分离。试验期间，受试猪的饲料喂养量、饮水来源与日常养殖管理措施一致。

(2)猪粪的收集：

猪粪由猪场养殖人员专门进行收集，采取干清的方式清理，养殖人员每天定期观察受试猪的粪便产生情况，并及时将产生的猪粪清理收集。

(3)猪尿液的收集

猪尿液通过透水格栅6流入猪笼底板7下方密封钢板8，然后在密封钢板8表面顺流至猪笼后端出水口9至水桶，水桶容量为20L，由水桶收集受试猪尿液，每天对水桶内的受试猪尿液进行更换及采样。

每日收集受试猪所产粪便、尿液样，用电子秤称量猪粪产生量，用量筒测量猪尿液产生量，取受试猪粪便样装于塑料自封袋、猪尿液样装于500ml的矿泉水瓶中。

(4)猪粪及猪尿液中各污染指标浓度的测定：

受试猪猪粪检测指标包括：新鲜粪便的含水率、有机质、铵态氮、全磷、全氮；尿液的检测指标包括：化学需氧量、总磷、总氮、氨氮，样品每日送至北京华测北方检测技术有限公司进行检测分析。

(5)猪的产污系数计算公式

畜禽养殖业产污系数是指在典型的正常生产和管理条件下，一定时间内，单个畜禽所产生的原始污染物量，包括粪尿量，以及粪尿中各种污染物的产生量。

产污系数的计算公式如下：

FP_i＝QF×CF_i+QU×CU_i

式中：QF为生猪的粪产生量(kg·head^-1·d^-1)；CF_i为生猪粪便中含有的第i中污染物的浓度(mg·kg^-1)；QU为生猪的尿液产生量(L·head^-1·d^-1)；CU_i为尿液中含有第i种污染物浓度(mg·L^-1)。

根据每日监测的猪的产粪量和产尿量及粪便和尿液里含有的化学需氧量、氨氮、总磷、总氮浓度，利用上述公式，得到猪的各种污染物的产污系数。结果如表1所示。

表1受试猪各种污染物产污系数

参照文献中不同生猪饲养阶段的产污系数情况(表2)，从表中可以看出，该实验的育肥猪产污系数与美国ASABE标准给出的系数基本一致，但也有一定的差异，这可能与猪的品种、饲养饲料、天气条件等因素有关。

表2不同生猪饲养阶段的产污系数

猪的产污情况还是比较严重的，我们应该对猪的粪便进行合理处置及利用，减少畜禽粪便的排放，对这些畜禽粪便进行集中处置，避免这些污染物直接进入环境，对环境造成危害。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种畜禽养殖猪的产污情况分析装置，其特征在于：包括水箱(1)、猪笼和猪尿液收集装置，水箱(1)固定在猪笼顶端，猪笼内设置饮水槽(4)和猪食槽(5)，饮水槽(4)位于猪用自动饮水器(3)下方，猪用自动饮水器(3)通过水管(2)与水箱(1)连接，猪笼下方设置猪笼底板(7)，猪笼底板(7)上有透水格栅(6)，透水格栅(6)下方设置密封钢板(8)，密封钢板(8)与猪笼底板(7)构成封闭的猪尿液收集装置；猪尿液收集装置后端有出水口(9)。

2.根据权利要求1所述的畜禽养殖猪的产污情况分析装置，其特征在于：所述透水格栅(6)设置两排以上，每排透水格栅(6)间隙为5mm。

3.根据权利要求1所述的畜禽养殖猪的产污情况分析装置，其特征在于：所述水箱(1)上标有刻度，密封钢板(7)为不锈钢钢板。

4.根据权利要求1所述的畜禽养殖猪的产污情况分析装置，其特征在于：所述饮水槽(4)和猪食槽(5)距离为50cm；猪用自动饮水器(3)距离猪笼底板(7)为45cm；猪笼底板(7)包含六排等间距间隙间距为5mm的透水格栅(6)；猪笼底板(7)与密封钢板(8)之间的间距为5cm。

5.根据权利要求1所述的畜禽养殖猪的产污情况分析装置，其特征在于：所述密封钢板(8)有一定坡度，坡度倾于出水口(9)。

6.根据权利要求5所述的畜禽养殖猪的产污情况分析装置，其特征在于：所述密封钢板(8)坡度为3°。

7.应用权利要求1所述的畜禽养殖猪的产污情况分析装置的方法，其特征在于：包括步骤如下：

S1：猪粪和猪尿液分别收集：

通过猪笼底板(7)上的透水格栅(6)将猪粪拦截在猪笼底板(7)，猪尿液通过透水格栅(6)流入猪笼底板(7)下方密封钢板(8)，实现猪粪和猪尿液的分离；

S2：猪粪的收集：

猪粪由猪场养殖人员专门进行收集，采取干清的方式清理；

S3：猪尿液的收集：

猪尿液通过透水格栅(6)流入猪笼底板(7)下方密封钢板(8)，然后在密封钢板(8)表面顺流至猪笼后端出水口(9)至水桶，由水桶收集猪尿液，每天对水桶内的猪尿液进行更换及采样；

S4：猪粪及猪尿液中各污染指标浓度的测定：

猪粪检测指标包括：新鲜粪便的含水率、有机质、铵态氮、全磷、全氮；尿液的监测指标包括：化学需氧量、总磷、总氮、氨氮；

S5：猪的产污系数计算：

产污系数的计算公式如下：

FP_i＝QF×CF_i+QU×CU_i

式中：FP_i为产污系数；QF为猪的粪产生量，kg·head^-1·d^-1；CF_i为猪粪中含有的第i中污染物的浓度，mg·kg^-1；QU为猪的尿液产生量，L·head^-1·d^-1；CU_i为尿液中含有第i种污染物浓度，mg·L^-1。