生豬養殖糞污減量化和集中全量化處理模式的探索與實踐

陳春飛 徐樹明 萬里平

摘要規模化養殖業快速發展的同時帶來了環境問題。介紹了養殖糞污的危害及處理現狀，以新余羅坊沼氣站為例，闡述了糞污減量化處理和集中全量化處理模式。結果表明，養殖糞污總固體（TS）不低于6%時，該模式能實現沼氣站與養殖場的“雙贏”，實現養殖糞污的無害化、減量化及資源化利用。

關鍵詞養殖糞污；減量化；全量化；處理模式

中圖分類號S216.1；X713文獻標識碼A文章編號0517-6611（2017）21-0211-02

Exploration and Practice on the Reduced Processing and Centralized Full Quantization Treatment Mode of Pig Livestock Pollutants

CHEN Chunfei1，2， XU Shuming3，WAN Liping1，2

（1.Jiangxi Zhenghe Environmental Engineering Co.，Ltd， Nanchang，Jiangxi 330001；2.Jiangxi Zhenghe Ecological Agriculture Co.，Ltd， Xinyu，Jiangxi 338000 ；3.Energy Station of Agriculture and Food Bureau of Dingnan County ， Dingnan，Jiangxi 341900 ）

AbstractEnvironmental problems has happened with the scale of the rapid development of livestock. In this paper， the harm and treatment status of livestock pollutants were introduced. Taking biogas station in Luofang Town， Xinyu City as an example， introduced the livestock pollutants reduced processing and centralized full quantization treatment mode. The results showed that the aquaculture waste TS was not less than 6%， the mode can realize the biogas station with the farm "winwin"， realize the manure harmless， reduction and resource utilization.

Key wordsLivestock pollutants；Reduction；Quantization；Treatment mode

隨著我國畜禽養殖業的日益發展，集約化養殖場產生的畜禽糞污因超過農田環境自身消納的能力，對農村環境造成了嚴重污染[1]。畜禽養殖過程中產生的排泄物含有大量的有機物，排出體外后會迅速腐敗發酵，產生惡臭物質，污染養殖場及其周邊的大氣環境[2]。而未經任何處理的排泄物排放到水體中，將對地表水和地下水產生嚴重的污染[3]。目前，加強農村污染防治，改善農村環境質量已受到國家的高度重視[4]。江西省具有畜牧業發展得天獨厚的自然資源和空間，畜禽養殖業已形成規模化、集團化的格局[5]。由此帶來的一系列嚴重的環境問題，已到非常嚴峻的程度，亟需解決。在此條件下，進行生豬養殖糞污減量化和集中全量化處理，是解決農村面源污染，改善農村環境，實現可持續發展與循環經濟的必要途徑[6]。

筆者以江西新余羅坊沼氣站為例，對養殖糞污減量化和集中全量化處理模式進行了闡述。

1生豬養殖糞污的危害

生豬養殖糞污主要包括豬糞尿和污水，豬糞尿及其有機物分解后會產生多種惡臭物質，其中大多數對人、畜具有刺激性和毒性，易引發眼病和呼吸道疾病[7]。養殖糞污對環境的危害主要表現如下[8-9]：第一，使水質惡化，水體富營養化，進而導致水生生物大量死亡。第二，有毒有害物質滲透進入地下水，影響飲水安全。第三，糞污產生的惡臭氣體主要是含氮、含硫的有毒化合物，嚴重污染空氣。第四，隨著糞污的排放，糞污中大量的致病微生物和蟲卵會不斷傳播，最終造成人畜間或畜禽間的交叉感染，引發疾病。第五，糞污中還含有大量銅、鐵、鋅、砷等礦物質元素，不僅污染環境，而且破壞土壤質地和微生物結構，影響農作物產量和養分含量。

2生豬養殖糞污處理現狀

國內外研究人員對養殖糞污的處理進行了大量的研究和實踐。目前，養殖糞污的處理方法主要有好氧處理、厭氧處理、好氧+厭氧處理、氧化塘處理和人工濕地處理等[10-11]。盡管處理方法很多，但處理效率仍然很低[12]。從2009年5月份開始，江西省率先在全國啟動了以生豬糞污治理為主要內容的畜禽清潔生產行動計劃。自該計劃實施以來，各地環保意識不斷增強。近年來雖然無重大的污染事件發生，但養殖污染形勢仍較為嚴峻，糞污消納壓力日趨增大。糞污處理存在的問題主要有[13]：

2.1監管不到位

規模化養豬場正式投產后，糞便、污水未經無害化處理，沼氣未經燃燒直接排放，少有監管機構介入查處。

2.2服務跟不上

處理豬糞的沼氣工程出現問題后，少有專業人員現場服務，沼氣工程有效使用率低。

2.3資金需求量大小型養豬場業主無充足資金建立配套設備，當監管缺位時，業主為了節約成本也不會按要求開啟某些處理設備。

2.4政府扶持少

鑒于養殖污染源多、面廣，治理成本高，在地方財政還不是很富裕的情況下，很難撥出足夠的資金對養殖污染進行徹底的整治，導致每年養殖污染治理效果不理想。

3糞污減量化和集中全量化處理模式

新余羅坊沼氣站對羅坊鎮周邊15 km范圍內豬場所產生的養殖糞污（污水、糞便）全部收集，通過完整有效的無害化解決方案，實現生豬養殖糞污無害化、減量化、資源化的過程。其中，豬場必須確保糞污總固體（TS）含量不低于6%；沼氣站負責養殖糞污的轉運和處理。

該模式建設內容主要包括：全量化收儲運體系、畜禽糞污無害化處理中心、田間消納體系及養殖場試點改造。

3.1全量化收儲運體系

養殖場的糞污收集方式主要分為2種：干糞收集和濕糞收集，通過專門定制的原料收集車和吸污車到養殖場進行收集。干糞收集主要是對于采用干清糞工藝的養殖場，建設糞污平臺，放置一個5 m3的運糞車專制車箱斗，裝滿后業主電話通知羅坊鎮沼氣站的業務部，由業務部管理員安排專門定制的原料收集車輛運至羅坊沼氣站；而對于沒有采用干清糞工藝的養殖場就采用濕糞收集，在養殖場建設40 m3的糞污收集池，業主可以將廠區產生的廢棄物（豬糞及豬尿）統一收集到糞污收集池中進行自然沉淀，待糞污收集池裝滿后業主通知業務部，由管理員安排吸污車將池中混合物收集并運送至羅坊沼氣站。

由于糞污的TS和單位沼氣產氣率直接決定了沼氣收益和處理成本。為此，羅坊沼氣站根據連續攪拌反應器系統（CSTR）發酵工藝的基本要求及通過計算鮮糞的產沼氣收益補貼污水的處理成本，提出每噸鮮糞[TS為18%～20%、揮發性固體（VS）為13%～15%（基于鮮重）]配2 t沖欄廢水（TS<1%）的組合設計（即每頭豬每天產生2 kg糞便和4 kg污水，糞污總量6 kg），即混合后的糞污TS為6%～7%。

3.2畜禽糞污無害化處理中心

采用CSTR進行處理。完全混合式厭氧消化池的特點是可以直接處理懸浮固體含量較高或顆粒較大的料液，一般帶有機械攪拌，其特點是固體濃度高、處理量大、便于管理、容易啟動，適宜處理高懸浮物的有機廢棄物，具有其他反應器所無法比擬的優點，現在歐洲等沼氣工程發達地區廣泛采用。

羅坊沼氣站收集到養殖糞污后，先經過勻漿池預處理以除去糞污中的大顆粒無極雜質并將糞污稀釋到一定濃度后泵入CSTR厭氧反應器。CSTR反應器內使用立軸攪拌器進行攪拌，保證物料濃度和溫度的均一；采用熱水循環加熱系統，根據季節的變化，通過控制面板來調節溫度，保持發酵溫度恒定，利于物料的發酵。厭氧發酵產生的沼渣沼液進入固液分離系統，部分沼液回流至預處理工段做稀釋水使用，剩余部分沼液和沼渣作為有機肥供給附近種植業做有機肥使用。非灌溉季節將加工成商品肥料，面向羅坊鎮及其周邊的設施農業，保證沼肥完全消納。

3.3田間消納體系

畜禽糞污經厭氧發酵后，作物生長所需的氮、磷、鉀等營養元素基本上都保持下來，并且含有植物活性助長劑，使得沼肥的肥效比畜禽糞污直接施用的肥效高出幾倍，因此是生產優質綠色農作物的較好肥源。沼渣沼液如果直接外排，會對生態環境造成嚴重污染；而實現農業應用，不僅能夠大大減少農藥、化肥的使用量，還能夠促進區域內水和土地資源的合理利用和生態環境的良性循環。

羅坊沼氣站以水肥一體化技術為基礎，在羅坊下排村打造了33.33 hm2示范基地，示范基地采用水肥一體化技術，在生態稻田基地旁建設沼液暫存點1 000 m3，用肥季節使用潛污泵通過主管道和臨時管道泵送至農田或吸污車送至農田。并在此基礎上，繼續打造了1 33333 hm2生態水稻園區、33333 hm2生態果業、蔬菜園區，大力推廣有機肥的使用。

3.4養殖場試點改造

為全面推廣生豬養殖糞污集中全量化處理模式，需要對養殖場內糞污收集方式進行改造。改造內容包括：

①欄舍改造，地面采用水泥漏糞板，漏糞板下挖05 m糞溝，便于清糞機的刮糞板工作。

②糞溝可采用磚混結構，具有一定的傾斜坡度，需做防滲措施。

③按照養殖規模量建設糞污收集池，對于存欄量小于3 000頭的養殖場，收集池有效容積應大于養殖場每天產生糞污量，最小池容有效容積不小于20 m3；對于存欄量大于3 000頭的養殖場，糞污收集池有效容積應大于2次排污收集量。

④養殖企業必須保證有道路通向糞污收集池，且道路寬度不得小于3.0 m，含有6.0 m的轉彎半徑。

⑤使用豬用自動節水飲水器，節省生產用水量。

⑥整個養殖場進行雨污分離改造。

4結論

養殖糞污減量化和集中全量化處理模式在羅坊沼氣站已實踐一年多，正趨于完善。該模式實現了沼氣站與養殖場的無縫對接。該模式設計促進養殖企業改造豬舍，從源頭減少生產用水、降低疾病發生率；而沼氣站可通過簡化的糞污收集程序，提升了它的糞污處理能力，解決了養殖場污水量大帶來的處理難等問題。

該模式實現了豬場與沼氣站的雙贏。對于豬場來說，只需要保證糞污TS不低于6%即可，無需考慮廢水難處理及費用問題；對于沼氣站來說，穩定了整個收儲運體系中的糞污組成與TS（6%），降低了運行成本。

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