規模化豬場糞尿的無害化處理

淡江華，馮燕平，段棟梁，王樹華，穆秀梅，程曉亮，師亮

（1.山西省農業科學院畜牧獸醫研究所，山西太原030032；2.大同縣職業學校，山西大同037300；3.洪洞縣畜牧中心，山西洪洞041600）

規模化豬場糞尿的無害化處理

淡江華1，馮燕平2，段棟梁1，王樹華1，穆秀梅1，程曉亮1，師亮3

（1.山西省農業科學院畜牧獸醫研究所，山西太原030032；2.大同縣職業學校，山西大同037300；3.洪洞縣畜牧中心，山西洪洞041600）

養豬業是我國畜牧業的支柱產業，在我國農業經濟發展中占據重要板塊。隨著社會的發展和進步，環境問題已經成為人們關注的熱點，而豬場廢棄物是環境污染的重要來源。隨著一系列環保法律法規的陸續頒布，生豬產業面臨較大的環保壓力，很多達不到環保標準的豬場被迫關閉。面對新的形勢，必須加強豬場廢棄物無害化處理技術的研究和推廣應用，才能實現我國生豬產業的可持續發展。主要從我國養豬業環保問題現狀、豬糞尿對環境的污染、規模化豬場糞尿清理工藝和無害化處理方式等方面進行綜述，并提出相應的建議。

豬糞；規模化；環保；糞污處理；無害化；工藝

我國是世界上最大的豬肉生產和消費國，養豬業已是我國畜牧業的支柱產業，它對于農業經濟發展、農村產業結構調整和農民收入的增加都發揮著巨大作用[1]。然而，隨著我國養豬業朝著規模化、集約化發展的不斷推進，所面臨的資源和環保的壓力也越來越大，這種壓力不僅僅出現在規模化豬場，同樣出現在規模小卻相對集中的養殖小區[2]，養豬場所產生的環境污染主要是豬場糞尿的不恰當處理所造成的，不僅影響空氣環境質量，也影響豬場周圍居民的生活質量，如果不妥善解決，將嚴重影響養豬場在當地的去留問題。

本研究主要對我國養豬業環保問題的現狀和豬糞尿對環境的污染以及我國規模化豬場常用的糞污處理工藝以及糞尿無害化處理方式的優缺點進行了綜述，并提出了相應的建議，旨在為規模化豬場糞尿無害化處理、資源化利用提供參考。

1 我國養豬業環保問題的現狀

我國畜禽養殖污染防治工作起步較晚，歷史欠賬比較多，污染防治政策不完善，技術推廣不到位，糞污處理基礎設施匱乏，造成了部分區域環境安全受到了嚴重威脅，對我國養殖產業的健康發展產生了一定的負面影響，畜禽養殖污染已經成為制約現代畜牧業發展的瓶頸[3]。近年來，我國政府對養豬業所產生的環境問題越來越重視，養豬業作為畜牧業污染最嚴重的行業備受關注，國家對養豬環保的要求越來越苛刻，與養豬相關的環保法也頻頻發布，其中，2015年1月1日發布實施的《中華人民共和國環境保護法》，被稱為“史上最嚴”。法律規定，未達標的豬場被責令限期關閉或強拆，很多養豬戶感嘆“豬越來越難養了”[4]。在社會、政府及行業越來越嚴的環保高壓下，養豬企業也真正開始注重解決養豬的排污和對環境的污染問題，豬糞尿的無害化處理也成為企業能否健康、可持續發展的重要關注問題之一。

2 豬糞尿對環境的污染

養豬業污染環境的廢棄物主要有糞尿、污水及病死豬，其中，糞尿及污水占有絕對比例。一頭育肥豬整個生產過程，排糞量為850～1 050 kg，排尿量為1 200～1 300 kg，一個萬頭豬場每年排放的糞尿大約為3萬t，再加上沖洗水，每年可排放的污水及糞尿大約是6萬～7萬t[5]。據農業部統計數據顯示，2015年我國生豬存欄量為3.9億頭，所產生的糞尿污水大約為23.4億萬～27.3億萬t。豬糞中含有大量病原微生物、藥物及飼料添加劑的殘留物，1 g豬糞尿中含有83萬個大腸桿菌、69萬個糞鏈球菌（又叫糞腸球菌）及一定數量的寄生蟲卵，很多都是人畜共患病，這些病很有可能會通過豬傳染給人類[6]，如此龐大的污染物若不能及時有效地處理，不僅會對水和空氣產生污染，而且會嚴重威脅到人類的健康。所以，不能忽視豬糞尿排泄物給人類的生存環境和健康所帶來的危害。

3 規模化豬場糞尿無害化處理工藝

目前我國有90%以上規模化豬場沒有廢棄物無害化處理措施，有些企業雖然已認識到了糞污處理的重要性，但是處理的方式相對落后，不能安全有效地處理，同樣達不到無害化處理的效果，下面簡單介紹幾種目前我國規模化豬場糞污處理工藝。

3.1 水沖糞

主要是糞尿污水混合物進入漏糞地板下的糞溝，每天不斷從糞溝端的噴頭放水沖洗，沖洗的糞水順著糞溝流入糞便主干道，再進入儲糞池或者用泵抽吸到地面儲糞池里進行處理。這種方式可以及時有效地清除豬舍內糞尿，保持環境衛生，減少糞污清理的勞動力投入，可以提高自動化管理水平，該工藝技術上不復雜，不受氣候變化影響，但后期污水處理部分基建投資及動力消耗很高，耗水量大，固液分離后干物質肥料價值大大降低[7]。目前我國北方地區規模化豬場多采用這種清糞工藝。

3.2 水泡糞

是目前規模化養豬場采用最多的一種新型糞污處理工藝，主要是采用全漏縫地板，整個飼養過程中不用沖洗圈舍，糞水主要來源于豬喝的水和最終沖洗豬圈的水。此工藝可以定時、有效地清除豬舍內糞尿，產水量少，生產效率高，便于機械化操作。一個人便可以飼養育肥豬1萬頭，而且整個飼養過程中人一般不接觸豬，減少了疾病的傳播，利于環境控制。雖然糞尿在豬舍內停留時間較長，形成厭氧發酵，會產生一些有害氣體，但是不得不說這種工藝是目前解決規模化豬場糞尿排放的比較好的方式。

3.3 干清糞

采用架空式的半漏縫和全漏縫的水泥板條地面，糞便由地板落入底下斜坡，每隔3～5 d對豬糞利用刮糞板或人工收集，運送到儲糞池集中堆放處理[8]。這種方式可以及時有效地清除糞尿，保持豬舍環境衛生、無臭味，清理出的固態糞污含水量低，營養成分損失小，肥料價值高，便于高溫堆肥或其他方式的處理利用，產生的污水量少，且其中的污染物含量低，易于凈化處理[9]，這種清糞工藝達到了環保要求，也是我國政府提倡規模化養殖場采用的一種清糞工藝。

4 規模化豬場糞尿無害化處理方式

豬糞中含有豐富的氮、磷、鉀和有機質，是一種良好的有機肥源，腐熟的豬糞不僅可以提高作物的產量和品質，而且可以增加土壤的有機質含量[10]。但豬糞中同時含有很多揮發性物質、病原微生物、寄生蟲卵及重金屬等，要作為真正的有機肥施于農田，必須進行發酵處理[11]，充分腐熟后，才可以安全的作為肥料使用。

4.1 堆肥發酵處理

堆肥發酵處理是將人工或機械收集的糞便與其他有機物如秸稈、雜草混合堆積，在好氧、嗜熱性微生物的作用下使有機物發生生物降解，形成一種類似腐殖質土壤的物質的過程[12]。堆肥發酵屬于好氧發酵，能有效殺滅病原菌和除臭，改善畜禽廢物不良的物理性狀，是當前畜禽廢棄物無害化、減量化、資源化處理經濟有效的重要途徑之一，適用于各種規模的養豬場。豬糞堆肥發酵可以采用自然堆肥和發酵塔來堆肥。

4.1.1 自然堆肥這種方法適合小型養豬場。豬糞含水量高、碳氮含量低，不適宜單獨堆肥，在糞便發酵前，可添加其他有機物如秸稈、雜草、木屑、樹葉等混合堆積，調節豬糞中C，N比例及含水量。目前市場上有很多肥料發酵劑，在堆肥時加入發酵劑，縮短發酵時間，降低堆肥成本，一般堆肥發酵7 d左右，即可發酵完成，改善了傳統的發酵方法啟動慢、發酵不完全、易產生二次發酵的缺點。

4.1.2 發酵塔發酵這種方法適合中大型養豬場。使用固液分離機對收集到的豬糞尿進行固液分離，分離后的固體糞添加其他營養成分輸送到發酵塔中，利用發酵塔密封隔熱保溫的塔體，為微生物提供必要的條件，通過好氧高溫發酵,能夠快速將濕的畜禽糞便除臭、殺蟲、滅菌、蒸發水分等[13]，然后采取烘干、烘炒等方式進行處理，制成有機復合肥，液體也可摻入其他化肥制成液體肥料后直接為農田施肥，效率是自然堆肥的10倍以上。近年來，浙江農業科學院、上海農業科學院和華東師范大學等單位的科研人員在篩選快速腐熟微生物方面取得了較大成就，使豬糞腐熟時間大為縮短[14]。豬糞在發酵塔堆肥過程中進行無害化處理，達到有機肥料的相關標準，實現變廢為寶，為養殖場增加一筆經濟收入[15]，而且該過程不會產生廢水、廢氣等對環境造成二次污染，具有占地少、發酵時間段、生產效率高等優點。堆肥發酵資源化利用工藝流程如下。

4.2 沼氣發酵技術

沼氣發酵屬于厭氧發酵。主要是將豬糞污、墊料等有機物質放入發酵池或發酵罐里，在適宜的溫度、濕度、酸堿度、碳氮比等條件下，通過厭氧微生物發酵作用產生一種可燃氣體CH4（也就是常說的沼氣），可滿足豬場能源的需求，沼渣沼液符合GB 5084—2005《農田灌溉水質標準》要求的，可直接返田，不符合要進行二次發酵再返田，不僅可以促進植物生長，還可增強農作物的抗逆性，在提高農產品的品質方面具有很大的作用。

我國大部分縣市都設有沼氣推廣部門，推進規模化豬場沼氣工程迅速發展，沼氣工程的應用不僅能改善豬場及周邊環境衛生，減少疾病的產生，還能滿足豬場能源利用。目前這項技術已經比較成熟，但是豬糞尿沼氣發酵主要是依靠厭氧菌的繁衍和活動，受到環境條件的制約，推廣起來受到很大的限制，比如在北方，冬天不產氣，夏天產氣比較多，有些豬場用不了，只能排放到空氣中，發酵后沼渣、沼液的收集和運輸不便，沼氣池只進行沼氣發酵一級處理，有機物降解不完等，造成了環境二次污染，而且建造沼氣池需要占用較多土地，所以，豬糞尿厭氧發酵不能作為改善環境的唯一措施[16]。

4.3 發酵床養豬技術

嚴格來說，生物發酵床是一種養豬模式，是利用微生物處理豬排泄物的環保養豬技術，高效糞污降解菌以發酵墊料和豬糞尿為基質，實現對豬糞尿的降解轉化[17]，其基本理念是實現畜禽廢棄物“零排放”。最早起源于日本，我國從20世紀90年代開始不斷做試驗示范，朱洪等[18]研究結果表明，發酵床養殖發病率較常規養殖平均下降22.4%，減少了50%以上用工量，節約了82.1%用水量，豬日增質量率增加了7.23%，按萬頭規模養殖場推算，采用發酵床技術可向環境減排10.8萬m3養殖廢水，能減排糞尿21 600 t，節約成本10萬元以上，實現了養殖效益與生態環境之間的協調發展。

雖然發酵床養殖模式解決了豬場糞污排放問題，明顯減少惡臭，節約用水，減少肢蹄疾病、冬季保暖等優點，但在實際應用中，它的缺點不容忽視，比如不能很好的進行消毒，不能使用抗生素類藥物，墊料來源不足、疾病難以控制等[19]，而且發酵床養豬對豬舍的環境溫度、濕度及管理人員的技術水平要求非常高，所以，不能盲目地引進這項技術，要根據當地的豬舍建設、豬舍管理、墊料來源等因地制宜，設計適合的養殖模式[20]。

養豬業最理想的環境保護方式是養殖業、種植業、水產業的緊密聯系，共同發展，在這種生態系統中，養豬實現了生態養殖，能源得到了充分利用，環境也能得到很好的保護，同時也會取得經濟效益和生態效益雙豐收，這種方式適合新建的大型養豬企業，當然更需要政府的大力支持。

5 小結

養豬行業所遇到的環保問題已是世界養豬業共同面對的難題，近些年環境保護、福利養豬、健康養豬的呼聲越來越高，養豬企業所面臨的壓力是前所未有的，那種先污染后治理的時代已經一去不復返了，如果環評達不到法律標準，不用說養好豬，豬場存在與否都是問題，這也是養豬場必須面對的現實。任何一種清糞工藝和豬糞處理方法都有其缺點和局限性，不同地區、不同規模的養殖場要靈活選擇清糞工藝和糞污處理方式，不可盲目照搬，新建養殖場建設初期要充分考慮糞尿污水的后處理問題，從保護生態環境的原則出發，運用生物工程技術對豬糞尿進行綜合處理與利用，將種養合理地結合，形成物質的良性循環模式，促進農牧業全面發展，實現養豬業可持續發展[21]。

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Harmless Treatment on Scale Pig Farm Fecaluria

DANJianghua1，FENGYanping2，DUANDongliang1，WANGShuhua1，MUXiumei1，CHENGXiaoliang1，SHI Liang3
（1.Institute ofAnimal Husbandryand VeterinaryMedicine，Shanxi AcademyofAgricultural Sciences，Taiyuan 030032，China；2.Vocational School，DatongCounty，Datong037300，China；3.Animal HusbandryCenter，HongtongCounty，Hongtong041600，China）

The amount ofpigbreedingin China ranked first in the world.The pigindustryis the pillar industryofanimal husbandry in China,it is one of the main industries indispensable agricultural economic development in China.But in recent years,with global warming,environmental problems caused by the pig industry is paid more and more attention,and the pig related environmental protection law,world countries frequently publish,pig people face a hitherto unknown difficulties,if don′t deal with the sewage problem, many pigs can not meet the environmental standards are forced to close.Facing the new situation,it is necessary to strengthen the research and application of pig farm waste harmless treatment technology,so as to realize the sustainable development of pig industry in our country.This paper mainlysummarized fromthe pigindustryin our countryenvironmental protection situation,pigmanure pollution, large-scale pigmanure cleaningprocess and harmless treatment methods,and puts forward the correspondingsuggestions.

pigmanure;scale;environmental protection;sewage disposal;harmless;technology

10.3969/j.issn.1002-2481.2017.05.40

S828.4＋6

：A

：1002-2481（2017）05-0835-04

2016-11-01

淡江華（1980-），女，山西運城人，助理研究員，主要從事畜禽健康養殖及環境控制研究工作。馮燕平為通信作者。