畜禽养殖污染物产排量计算方法主要分为实验室和生产实际应用系数两种计算方法,前者用于实验较多,计算相对准确;后者多用于生产实践,相对简便易行,但准确度相对不高。
生猪、奶牛和肉牛的每个饲养阶段随机选择5头进行试验;蛋鸡和肉鸡的每个饲养阶段随机选择25只分成5组进行试验。生猪、蛋鸡和肉鸡饲养于带粪尿收集装置的代谢笼中,适应后供试验用,奶牛和肉牛采用单头定位饲养。分季节采集粪尿样品后送到实验室分析测试,最终得出产污系数。
(1)单头动物生长周期的粪便产生量。
QM =∑ QF i × T i
某种动物第 i 饲养阶段粪便产生总量(kg/头)=该种动物第 i 饲养阶段粪便日产生量[kg/(头·d)]×该种动物第 i 饲养阶段的饲养天数(d)。
其中:
QM ——某种动物第 i 饲养阶段粪便产生总量,kg/头;
QF i ——该种动物第 i 饲养阶段粪便日产生量,kg/(头·d);
T i ——该种动物第 i 饲养阶段的饲养天数,d。
(2)单头动物生长周期的尿液产生量
QU =∑ QN i × T i
某种动物第 i 饲养阶段尿液产生总量(L/头)=该种动物第 i 饲养阶段尿液日产生量[L/(头·d)]×该种动物第 i 饲养阶段的饲养天数(d)。
其中:
QU ——某种动物第 i 饲养阶段尿液产生总量,L/头;
QN i ——该种动物第 i 饲养阶段尿液日产生量,L/(头·d);
T i ——该种动物第 i 饲养阶段的饲养天数,d。
(3)单头动物各饲养阶段某特性参数产生系数
FP i , j = QF i × C F i , j + QU i × CU i , j
某种动物第 i 饲养阶段粪便和尿液中第 j 种特性参数每天产生量[mg/(头·d)]=该种动物第 i 饲养阶段日产粪量[kg/(头·d)]×该种动物第 i 饲养阶段粪便中第 j 种参数的浓度(mg/kg)+该种动物第 i 饲养阶段日产尿液量[L/(头·d)]×该种动物第 i 饲养阶段尿中第 j 种参数的浓度(mg/L)。
其中:
FP i , j ——某种动物第 i 饲养阶段粪便和尿液中第 j 种特性参数每天产生量,mg/(头·d);
QF i ——该种动物第 i 饲养阶段日产粪量,kg/(头·d);
CF i , j ——该种动物第 i 饲养阶段粪便中第 j 种参数的浓度,mg/kg;
QU i ——该种动物第 i 饲养阶段日产尿液量,L/(头·d);
CU i , j ——该种动物第 i 饲养阶段尿中第 j 种参数的浓度,mg/L。
(4)单头动物整个饲养期间粪尿特性参数产生量。
某种动物整个饲养期间粪尿中第 j 种特性参数产生量(mg/头)=该种动物第 i 饲养阶段粪便和尿液中第 j 种参数每天产生系数[mg/(头·d)]×该种动物第 i 饲养阶段的饲养天数(d)。
其中:
QFP j — —某种动物整个饲养期间粪尿中第 j 种特性参数产生量,mg/头;
FP i , j ——该种动物第 i 饲养阶段粪便和尿液中第 j 种参数每天产生系数,mg/(头·d);
T i ——该种动物第 i 饲养阶段的天数,d。
其中:
FD i , j ——某种动物第 i 饲养阶段第 j 种污染物的排污系数,mg/(头·d);
QF i ——该种动物第 i 饲养阶段日产粪量,kg/(头·d);
CF i , j ——该种动物第 i 饲养阶段粪便中第 j 种污染物的浓度,mg/kg;
η F ——粪便收集率,%;
QU i ——该种动物第 i 饲养阶段日产尿液量,L/(头·d);
CU i , j ——该种动物第 i 饲养阶段尿中第 j 种污染物的浓度,mg/L;
R t , j ——该养殖场第 t 种污水处理工艺条件对 j 种污染物处理效率;
WU ——污水利用量,m 3 /d;
WP ——污水产生量,m 3 /d;
η U ——粪便利用率,%;
K ——污染物以气体形式排放系数,%。
其中:
QFD j ——某种动物整个饲养期间第 j 种污染物的排放总量,mg/头;
FD i , j ——该种动物第 i 饲养阶段第 j 种污染物的排放系数,mg/(头·d);
T i ——该种动物第 i 饲养阶段的饲养天数,d。
(1)养殖场畜禽粪污特性参数年产生量。
其中:
QC k , j ——第 k 种动物第 j 种特性参数年产生量,kg/年;
N k, i ——第 k 种动物第 i 饲养阶段的年均存栏量,头;
FP k , i , j ——第 k 种动物第 i 饲养阶段动物的粪污特性参数产生系数,mg/(头·d);
(2)典型区域畜禽粪污特性参数产生量。
其中:
QQ j ——区域 j 种特性参数年产生量,kg/年;
N k, i ——区域第 k 种动物第 i 饲养阶段的年均存栏量,头;
FP k , i , j ——区域第 k 种动物第 i 饲养阶段粪尿中第 j 种特性参数产生系数,mg/(头·d);
(1)养殖场水污染物排放量。
其中:
PC k , j ——第k种动物第 j 种水污染物排放量,kg/年;
N k, i ——第k种动物第 i 饲养阶段年均存栏量,头;
FD k , i , j ——典型粪污处理组合工艺条件下,第 k 种动物第 i 饲养阶段第 j 种污染物的排放系数,mg/(头·d);
f ——修正系数,为了保证排放量数据计算的科学性,将根据各地的土地承载力进行农田利用配套面积的校核,对超过土地承载力的农田利用量进行排污量的修正。
(2)典型区域畜禽养殖水污染物排放量。
其中:
PQ j ——区域第 j 种水污染物排放量,kg/年;
N m , k , i ——区域第 m 种粪污处理组合工艺条件下,第 k 种动物第 i 饲养阶段的年均存栏量,头;
FD m , k , i , j ——区域第 m 种粪污处理组合工艺条件下,第 k 种动物第 i 饲养阶段 j 种污染物的排放系数,mg/(头·d);
f ——修正系数。
借鉴近几年来粪污资源化利用工作经验,目前畜禽粪便(尿液)产生量常用计算方法主要有以下两种:
(1)定义:指不同畜禽1~12月份,每个月末存栏量加权求和取均值,获得常年存栏量(平均每天畜禽存量,单位:头),用常年存栏量乘以不同畜禽产生/排放系数[日均粪便/尿液量,单位:kg/(头·d)],再乘以365天,获取不同畜禽粪便/尿液年产生/排放量。
(2)适用条件:不同畜禽品种均适用,需获取准确1~12月份存栏量和拥有不同种类、不同阶段动物产生系数。
(3)优缺点:优点是能更加真实准确反映不同畜禽粪/尿产生量,造成误差相对比较小,便于基层人员掌握和灵活应用;缺点是必须拥有各月份不同阶段动物准确生产记录,否则无法计算数值。
(1)定义:指利用某一动物年末出栏数量,乘以某一动物粪便/尿液产生系数(该系数需根据当地生产实际情况予以调整,单位:kg/头),再乘以该动物年末出栏量(单位:头),获得数据代表整个地区(或养殖场)某一动物全年全部粪/尿产生量。
(2)适用条件:适用于拥有动物年末出栏准确数据,准确获悉当地(或养殖场)年末出栏动物头数。
(3)优缺点:优点是计算方法比较简单易行,便于基层人员掌握运用;缺点是该方法计算系数相对不好确定,不同地区之间系数值变动较大。产排污系数根据不同饲养阶段动物的产排污系数以及饲养周期(比如生猪:保育期××天,育肥期××天)计算而来。
奶牛、蛋鸡用常年存栏量的方法计算粪便/尿液产生/排放量,生猪、肉牛和肉鸡用年末出栏量的方法计算粪便/尿液产生/排放量。