談養豬業污物處理技術的運用

（廈門國壽種豬開發有限公司，福建 廈門 361100）

談養豬業污物處理技術的運用

林新仁

（廈門國壽種豬開發有限公司，福建 廈門 361100）

2013年至2014年全國掀起了拆豬場潮流，養豬業開始進入了轟轟烈烈以防污減排、環境保護、豬場改善、技術提升為主題的整治期。2013年11月國務院辦公廳公布《畜禽規模養殖污染防治條例》，禁止在飲用水水源保護區、風景名勝區、自然保護區的核心區和緩沖區、城鎮居民區、文化教育科學研究區等人口集中區域內建設畜禽養殖場、養殖小區，對違反條例條款的企業將處以重罰，該條例并于2014年1月1日開始實施。同時2014年9月1日國家發改委、財政部、環保部聯合下發《關于調整排污費征收標準等有關問題的通知》，決定到2015年6月底前，我國各省（區、市）污水、廢氣主要污染物排污費征收標準將翻一翻，廢氣中的SO2和氮氧化合物排污費由污染當量0.6元增加為1.2元，COD、氧氮和5項重金屬指標（鉛、汞、鉻、鎘、類金屬砷）排污費由污染當量0.7元增加為1.4元，同時實行梯形差別化排污收費政策。養豬業作為我國畜牧業發展主要部分，為農業提高全國GDP做出一定貢獻。當前，養豬業已經邁入了規模化、技術化、集約化的發展階段，作為污染物排放的一個大源頭，如何利用科學技術提高污物處理水平，真正做到由污水治理導向廢物利用，由減碳減排轉向廢物零排放已是迫在眉睫。

1??我國養豬業發展概況

依據2013年國家統計局數據，2013年底我國能繁母豬存欄4 820萬頭，生豬存欄量47 411.26萬頭，生豬出欄71 557萬頭，產出5 493.03萬t豬肉，占肉類產出量的64.34%，占全球豬肉總產量50.6%。據國家農業部、統計局最新數據，2014年6月全國生豬存欄44 440萬頭，1—6月份累計出欄35 200萬頭，7月份能繁母豬存欄4 537萬頭，1—6月份豬肉產量2 705萬t。據農業部發布的《全國農業和農村經濟發展第十二個五年規劃》設定的生豬產業發展應占畜牧業的80%，而2013年比重只有40.8%，因此我國養豬業仍有較大的發展空間，因此2010年至2020年被業界者稱為“養豬業的黃金十年”[1]。

2??養豬場污水排放情況

隨著養豬企業向規模化、集約化發展，養殖效率逐年提升，因飼養集中導致生豬糞便污水排放量激增而引發環境污染問題也日益突出。每頭豬年產糞便污水2.5 t，一家年出欄萬頭的豬場日排放糞便污水70～100 t，那么該豬場每年就向外界排放出30 000 t糞便、污水等污物[2]。如果按照新頒布的排污費征收條例，那么就污水一項，該企業就需要上繳42 000元排污費用，同時對周圍土壤、水源等環境造成嚴重的影響，相應養殖成本大幅度增加（還未考慮污物對豬間接副作用）。有調查稱就豬場一項BOD（生化需氧量）總量為人類糞尿BOD的11倍。據國家環境保護部發布的2012環境年報，2012年重點調查了全國135 614家規模化畜禽養殖場、9 426個規模化畜禽養殖小區，發現就該項BOD、氨氮排放量分別為1 153.8萬t、80.6萬t，占全國BOD、氨氮排放量的47.6%與31.8%。

養豬業污水、糞便的處理不當會引起疾病的發生，導致養殖企業的損失更大。要使企業經營者轉變養殖理念，實實在在做到由污物排放到減碳減排，再到廢物利用與零排放，這樣不僅能夠在處理好污物排放問題創造良好的養殖環境，同時還能夠變廢為寶，為企業創造收益。

3??主流污物排放處理技術

3.1?干濕分離模式

糞便與污水分別處理方式，主要為人工清糞，使用少量水沖洗，經過處理后的糞便污水還田（農、果）做肥料，最終達到零排放。散戶多采用此種較為落后的糞便處理方法，一般適用于年出欄5 000頭以下的養殖小區。該模式需要勞動力，同時周圍農田、果樹要能夠消納糞便污水。

3.2?厭氧發酵模式

使用尿泡糞或水泡糞技術，使得糞便與污水能夠充分的混勻，進入沼氣池經過8～21 d的厭氧發酵，后將沼渣與沼液一同排入氧化塘等自然處理。此種模式比較適合年出欄萬頭以上，離城市較遠，氣溫較低，土地寬廣，有灘涂、魚塘、荒地、林地等自然資源的規模化養殖企業。

3.3??發酵床技術

使用一定比例混合秸稈、鋸末屑、稻殼粉和糞便（或泥土），并添加EM生態菌群，進行微生物發酵繁殖，形成一個微生態發酵床工廠，并以此作為豬圈的墊料。使豬糞、尿和墊料充分混合，通過發酵床的分解發酵，使豬糞、尿中的有機物質得到充分的分解和轉化，微生物以尚未消化的豬糞為食餌，繁殖滋生。隨著豬糞尿的處理，臭味也就沒有了。而同時繁殖生長的大量微生物又提供了有機物營養和菌體蛋白質被豬食用，從而相輔相成將豬舍墊料發酵床演變成微生態飼料加工廠，是一種無污染、無排放、無臭氣的新型環保生態養豬技術。此種模式一般應用于年出欄5萬頭以上的規模養殖企業、集團，同時該模式需要較強的技術力量，需要定期翻動發酵床，同時要求不能隨意在飼料中添加抗生素。管理不善極容易導致呼吸道、消化道等疾病的發生。

圖1 干濕分離模式示意圖

圖2 厭氧發酵模式示意圖

圖3 厭氧發酵模式示意圖

4??廈門國壽首創沼氣加熱氣泡污水處理系統

廈門國壽種豬開發有限公司于2013年投資300萬元，結合北京科技大學、臺灣農科院、臺灣動物科技研究所等海峽兩岸技術力量合作研發了全國首創沼氣加熱氣泡污水處理系統。全套系統充分利用了“豬—沼—農”三位一體經濟模式架構，可分為糞便污水處理階段、綠色生態改善階段、有機物利用階段。

4.1?糞便污水處理階段

糞便污水經過地面溝渠、管道流入進料池，經過充分混合后，再通過污水泵抽取進入彎板過濾器，使用的濾網為100目，去除100目以上的固體顆粒物，可以降低廢水中COD、BOD濃度，低于100目的懸浮物在沉淀池進一步沉淀處理，這種方式又可以極大降低COD、BOD濃度。經強化預處理的沼液，進入沼氣袋內厭氧發酵21～30 d，在發酵過程中將會對沼氣袋間歇性加熱以及打入產出的沼氣，從而促進主要不產甲烷菌與產甲烷菌群的活性，加速對有機物的分解與沼氣的合成。經過厭氧發酵處理后的沼液進入曝氣池，24～48 h連續不間斷曝氣，增強好氧微生物分解有機物作用。處理后沼液進入沉淀池，分級沉淀后，進入下一階段。

圖4 污水處理流程示意圖

4.2?綠色生態改善階段

將處理后的廢水通過污水泵抽取進入生態砂石過濾人工濕地，進行物理、化學、生物作用三者協同處理。

1）物理作用：沉淀后污水經過10 cm的礫石層、80 cm石英石層、10 cm的污泥粗砂層和20 cm礫石層逐層過濾，并在最底層鋪設PE膜雙面土工布。

2）化學作用：含磷化學物與基質填料中反應、富集、沉淀。

3）生物作用：基質填料為微生物細菌提供了一個非常適合的環境，有機氮經氨化作用轉化為氨氮，在好氧菌作用下，氨氮經硝化作用轉變為硝酸鹽和亞硝酸鹽，然后在厭氧和有機碳源的條件下，經反硝化作用被還原為氮氣，釋放至空氣中。同時綠色植物強大根系中的固氮微生物進行固氮作用，葉子葉綠體進行光合作用。

經過逐層處理過后，進入生態儲蓄池，并在池中植入蓮花、荷花等植物，飼養青蛙、清道夫魚等水生動物。對生態儲蓄池水質進行指標檢測，經該污水處理系統處理后的水質完全符合國家標準GB 18596-2001《畜禽養殖業污染物排放標準》規定的排放指標。

4.3?有機物利用階段

該系統竣工后，該污水處理系統能夠做到沼渣變綠色有機肥，沼氣做能源，沼液澆灌果樹等。實現日處理糞便污水200 t，日產沼氣840 m3，年產綠色有機新鮮牧草與蔬菜112 t，年產有機化肥經濟效益約415萬元。真正實現豬場糞便污水綠色、生態、環保、無害化與綜合利用。

?表1?污水系統處理前后污水水質指標??mg/L

5??結論

1)我國每年產生畜禽糞便量約為17.3億 t，其中總氮含量就高達1 597萬 t，總磷363萬t。作為一個嚴重的環境污染源，如不經過無害化處理就排入周圍環境，在造成土壤、水源、空氣污染的同時，還危及畜禽與人員的生命健康[3]。規模化、集約化成為現代養殖業的發展方向，正確處理好糞污排放問題，才能在不損害自然資源情況下創造利益最大化。

2)不同規模的養豬企業都需要有適合自身的一套糞污處理模式，沼氣工程厭氧發酵技術是運用較早、較成熟的一種模式，沼氣利用可以追溯到公元前10世紀的亞述帝國和公元前16世紀的波斯帝國，而在我國最早可追溯到公元前1世紀的西漢，開鑿了人類的第一口沼氣井——臨邛火井[4]。發酵床技術最早模型是“柴草墊圈”養豬，后期經發展形成現階段添加微生態菌群適溫發酵后使用，但是由于發酵床的技術不夠完善以及技術要求較高，需要專人做墊料的護理，因此推廣上存在難度。

3）廈門國壽首創的污物處理系統是結合傳統模式與現代模式，使用了沼氣袋、循環加熱系統、沼氣回沖系統構成的沼氣池，以及傳統的曝氣池、沉淀池，同時增加了人工濕地垂直流生態濾床污水處理系統技術。幾種技術、模式的相結合使得養豬企業糞污處理難題輕松得以解決。但是整套系統前期需要資金的投入，因此前期適合在一些規模養殖企業推廣，后期，如果能夠通過技術手段降低成本方可大范圍的推廣。

[1] 林新仁，林國忠，祁保民.畜禽無害化高速處理系統技術介紹與運用實例[J].豬業科學， 2013，30(10)：52-53.

[2] 岳偉敏.規模化養豬場對環境的污染及防治措施[J]. 飼料與畜牧，2011 (10)： 41-42.

[3] 葉曉東.豬場廢水處理工藝研究與運用[D].南昌：南昌大學，2010：1-6.

[4] 王義超.中國沼氣發展歷史及研究成果述評[J].農業考古，2012(3)：268-269.

2014-09-23）

林新仁，獸醫碩士研究生，主要研究動物疾病、營養以及豬場管理，linxinren@126.com