豬糞豬尿分別收集的資源化利用與沖洗水的處理回用

鐘科賢

（江西省泰然科技有限公司，江西泰和 343700）

豬糞豬尿分別收集的資源化利用與沖洗水的處理回用

鐘科賢

（江西省泰然科技有限公司，江西泰和 343700）

尋求既環(huán)保又經(jīng)濟的治污模式已成為養(yǎng)豬業(yè)當前的重要關切。采用干清糞收集的豬糞經(jīng)生物處理生產(chǎn)固體有機肥，單獨收集的豬尿經(jīng)儲存作為液體有機肥，實現(xiàn)豬糞、豬尿的資源化利用。減量后的豬舍沖洗水與生活污水合并，經(jīng)一系列物化、生化工序的處理，實現(xiàn)中水回用，達到零排放目標。

豬糞；豬尿；分別收集；資源化利用；沖洗水

眾多的規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖場已成為污染水體的重要污染源，全國每年的養(yǎng)殖污水總量遠遠超過工業(yè)廢水與生活廢水排放量的總和[1]。養(yǎng)豬糞污的處理模式通常分為還田模式、自然處理模式和工業(yè)化處理模式三種[2]。還田模式、自然處理模式可就地消納糞污，固然是理想的生態(tài)模式，然而并非所有養(yǎng)豬場周邊都具備大面積使用土地的條件，況且很多養(yǎng)豬企業(yè)缺乏向種植業(yè)進行產(chǎn)業(yè)鏈延伸的優(yōu)勢；工業(yè)化處理模式雖節(jié)約占地面積，但運行成本偏高，低利潤的養(yǎng)殖行業(yè)無力全面實施。尋求既環(huán)保又經(jīng)濟的治污模式已成為養(yǎng)豬業(yè)當前的重要關切問題。

豬糞與豬尿是養(yǎng)豬污染物的源頭。目前養(yǎng)豬場基本上是采用水沖糞工藝，豬糞、豬尿有機肥被人為地混入沖洗水中一沖了之，增加了廢水處理的負荷和難度，固體物質再從廢水中回收利用頗費周折，寶貴的肥料成分受到不同程度的損失。

干清糞工藝是業(yè)已推廣的治污減量化的重要方式，豬糞回歸了應有的利用價值。但豬尿依然混入沖洗水中一并處理，使廢水中氨氮、總磷的達標處理仍顯繁瑣。

應運而生的豬尿收集工藝，則是將豬尿單獨回收利用的進一步減量化方式，由此獲得另一肥料品種——液體有機肥，與豬糞一樣，達到資源化利用的目的。因豬糞豬尿減量，豬舍沖洗水也隨之減量，沖洗廢水的含渣量、有機物和氮磷濃度大為降低，廢水處理負荷相應減輕，經(jīng)一系列的物化、生化處理，可實現(xiàn)中水回用目標。

本文針對豬糞豬尿分別收集的資源化利用、沖洗水的處理回用作簡單敘述。其中豬尿單獨回收作為液體有機肥產(chǎn)品的減量化治污技術尚未見報道。

1 糞尿分別收集與廢水處理的工藝流程

糞尿分別收集與廢水處理的工藝流程見圖1，對該流程的說明如下。

豬糞采用干清糞工藝間歇收集，由豬糞瀝尿槽瀝去富余豬尿，經(jīng)堆漚發(fā)酵處理生產(chǎn)有機肥料，用自卸貨車運送，向周邊鄉(xiāng)村的種植戶銷售。

豬尿基本為全時段收集，單獨收集的豬尿由集尿管流經(jīng)格柵池，再入儲尿池儲存，最后用槽罐車運送，向周邊鄉(xiāng)村的種植戶銷售。

沖洗水為短時段收集，夾帶少量糞屑及殘尿的沖洗廢水由集水管進入格柵池，再與生活污水合并，經(jīng)調節(jié)后進入?yún)捬跸託獬亍．a(chǎn)生的沼氣在場內用作炊事燃料；從沼氣池出來的混合物經(jīng)重力沉降，沼渣泵出，經(jīng)瀝水后并入豬糞內；沼液經(jīng)過好氧生化池、兼氧穩(wěn)定塘后，作為沖洗水循環(huán)使用。

圖1 糞尿分別收集與廢水處理的工藝流程圖

2 糞尿分別收集與廢水處理的方法

豬糞、豬尿、沖洗水在豬舍收集，收集后全部轉移至廢棄物處理區(qū)進行統(tǒng)一處理。實行雨污分流，沖洗水在管道內輸送，不與雨水合流。

豬舍地面朝外墻方向呈一定的下降坡度，墻腳沿室外總管道的液流方向依次設置三個地面孔：出糞孔、出尿水孔、出水孔。其中出糞孔的尺寸稍大，便于鏟出豬糞；出尿水孔位于墻腳的中間位置，是豬舍地面的最低點，收集舍內的尿與水；出水孔靠近飲水嘴所在一角。

豬舍外沿墻腳平行埋設兩條地下PVC管道、一條糞溝。其中一條PVC管道為集尿管，另一條PVC管道為集水管，此兩管道分別收集豬尿、廢水；糞溝位于兩條地下PVC管道的外側，在墻體與糞溝之間設有低于豬舍地面的暫時停放糞筐的小平臺，該位置須搭建罩棚，防止雨淋。

2.1 糞、尿、水的分別收集

2.1.1 豬糞收集

豬糞在豬舍一隅集中鏟出，投入出糞孔墻外的帶有篩板的長方形淺層瀝尿糞筐里，篩板下面有出液管接至“尿-水”轉換液斗。糞在筐內經(jīng)短時間擱置，瀝去多余的尿液，再卸入糞溝由刮糞機輸送（或取消糞溝，用翻轉機將筐內豬糞倒入推車運送）至廢棄物集中處理區(qū)。

每天收集的豬糞，集中平攤在瀝尿槽上再次瀝干，瀝出的豬尿引至儲尿池前的格柵池，并入尿液中。瀝干后的豬糞用裝載機鏟運到堆漚發(fā)酵間，與發(fā)酵劑、秸稈等拌合，堆成立方體。期間視料堆的溫度變化情況，翻堆1～2次。

發(fā)酵完畢的固體有機肥，臭味基本消除，可直接銷售。亦可根據(jù)用戶要求，補充N、P、K元素的無機肥，定制復合有機肥。

2.1.2 豬尿、沖洗水分時段收集

在豬舍坡底最低位置的出尿水孔安裝短管，管外端接“尿-水”轉換液斗。該轉換液斗有兩個出口選項，當收集尿液時，尿液流入集尿管；當收集沖洗水時，廢水流入集水管。

“尿-水”轉換液斗的操控點位于豬舍內。尿液收集基本上是全時段進行的，處于集尿狀態(tài)時，集尿口開啟且集水口關閉；每次沖洗豬舍之前，將液斗轉換至集尿口關閉且集水口開啟的集水狀態(tài)，豬舍沖洗的廢水便全部進集水管；短時間內完成本豬舍沖洗，重新恢復集尿口開啟且集水口關閉的狀態(tài)，轉換液斗再度處于集尿工況。

基本為全時段收集的豬尿，由PVC總管道引入格柵池，再入儲尿窖池儲存，作為液體有機肥。

豬尿中含有2.3%的有機質，以及豐富的氮、磷、鉀，其中磷元素含量較高，為其他畜尿所不及，豬尿易腐熟，肥效快[3]。豬尿原液屬高濃度有機物溶液，在集尿管道的輸送過程和靜置儲存期間會發(fā)生尿素水解，散發(fā)氨氣，同時產(chǎn)生鳥糞石的結晶物沉淀[4]。集尿管道在長期使用后，會出現(xiàn)鳥糞石結晶體板結成垢現(xiàn)象，當沉積厚度達到一定程度時，會造成集尿管道內壁增厚，脫落垢片堆積嚴重時會堵塞集尿管，因此尿液輸送管道安裝時盡可能多加些清洗孔，不提倡用膠水作永固性連接，可拆式的安裝方式便于必要時拆管清理內壁的硬質尿垢；埋入地下的PVC集尿管道不能用混凝土澆注固定，最好用中砂填埋，利于檢修清垢。儲尿池窖建造時，窖頂要設高位排氣管，自由釋放部分氨氣，并安裝檢修孔蓋，以備人工清理窖底的鳥糞石；地窖啟用前，在窖底鋪一層細砂或擺放塑料板，作為鳥糞石與窖底表面之間的預置隔離層，利于剝離收集高致密度的鳥糞石，所獲取的鳥糞石是一種含N、P豐富的優(yōu)良緩釋肥料。還應該注意的是，豬尿輸送泵不宜選用潛水泵，應使用地面安裝的自吸泵，每次使用抽尿泵灌裝后，及時清空泵體內的積尿，或用水反沖一次，方便下次啟動。

2.1.3 飲水嘴滴漏水收集

在豬舍飲水嘴所在位置的小區(qū)域，地面坡形建成向出水孔收集滴水的走勢。不與地面豬尿相混。

將飲水嘴的滴漏水在角落的小區(qū)域地面收集于墻角，經(jīng)出水孔短管直接流入集水管。該滴漏水的收集是全時段進行的，不論沖洗豬舍與否，始終是將此水引入集水管。

2.2 沖洗水的處理回用

需要進行廢水處理的僅是集水管收集的沖洗豬舍之沖洗水與少量水嘴滴漏水，含糞、尿量甚少，因此廢水處理的負荷大幅減輕。沖洗水挾帶少量糞屑與殘尿流入格柵池，格柵池同時接收生活區(qū)的污水。在該池去除大尺寸雜物后進入兼具酸化功能的調節(jié)池，最后流入?yún)捬跸恼託獬亍Ｓ捎跊_洗水所含豬糞、尿很少，所以沼氣池產(chǎn)生的沼氣量也不大，匯入了生活污水中的人糞、尿后，可提高沼氣池發(fā)酵的干物質含量。與之前的水沖糞工藝相比，此種廢水量少且淡。為了在沼氣池內能盡最大限度地實現(xiàn)BOD、COD、NH3-N與TP等物質的消化降解，尤其是大腸桿菌、蛔蟲卵的殺滅消除，沖洗廢水在沼氣池內仍然應保證有足夠的水力滯留時間。

消化后的混合物流至沉淀池，進行重力沉降式的固液分離。下層沼渣用污泥泵輸送至瀝水槽，回收沼渣，濾出來的水返回本沉淀池；上層沼液流至曝氣氧化渠，在曝氣氧化渠經(jīng)循環(huán)混合式曝氣，氧氣不斷補充至水體內，加速好氧生化處理進程。

曝氣氧化渠出來的廢水流至四級串聯(lián)的兼氧穩(wěn)定塘，進一步降低COD、BOD、NH3-N與TP的濃度。為了獲得更好的廢水處理效果，四級穩(wěn)定塘宜結合水生動物、水生植物的養(yǎng)種建成生物塘，即第一級塘用于養(yǎng)嗜肥腐水的魚類，第二級塘種植水浮蓮之類的水生植物，第三級塘作為過渡性隔離塘（亦可種水生植物），第四級塘在必要的情況下可適度投加藥劑進行除磷脫氮。從四級塘出來的水進入集水過濾池儲存，視水質狀況，在該池進一步回調pH值至中性。

沖洗水經(jīng)過上述一系列的處理后，水質可達到排放標準。為節(jié)約水資源，在本養(yǎng)殖場可作為沖洗水回用，包括豬舍沖洗、地面清洗、管路疏通、花木噴灌。需要注意的是，曝氣氧化渠的轉刷運轉與否、第四級塘與集水池投加藥劑與否須根據(jù)回用水的復用頻度、累積次數(shù)決定，即以廢水中的COD、NH3-N、TP等物質的濃度作為判定依據(jù)。

清洗地面、道路的廢水含有污物，應引入廢水格柵池。實行雨污分流后，屋面雨水和綠化區(qū)雨水較為清潔，可匯入多級穩(wěn)定塘。

2.3 收集與處理場所的布局

糞、尿、水的收集位于豬舍，收集的糞、尿、水則在處理區(qū)進行集中處理。處理區(qū)宜選址于山坡，減少提升泵的數(shù)量。實行干清糞和尿收集后，豬舍達到與以往相同的清潔程度，沖洗水用量大為減少，同時沖洗廢水的污物含量也處于較低水平，因此廢水處理在相同的水力滯留時間內，各級池容皆可減小。如果場所的用地面積限制，可進行上下疊加布置，即在地下建儲尿窖池與沼氣池，在池上方建豬糞發(fā)酵及其相關設施。在布局時，要遵循工藝銜接緊湊、操作運行順暢、清理維護便利的原則。

3 結語

采用豬糞、豬尿分別收集處理的技術，將末端治理與源頭控制相結合，豬糞經(jīng)生物處理生產(chǎn)固體有機肥料，單獨收集的豬尿則作為液體有機肥料，符合資源化利用的可持續(xù)發(fā)展方向。同時，節(jié)省了豬舍沖洗水的用量，是資源節(jié)約型的減量化生產(chǎn)方式；沖洗水經(jīng)厭氧消化、好氧生化及生物穩(wěn)定塘的處理，實現(xiàn)中水回用，達到了完全意義上的零排放目標。

豬糞、豬尿有機肥是廣大種植戶普遍接受的優(yōu)質肥料，出售商品有機肥，不僅彌補了養(yǎng)豬場的糞污處理費用支出，而且還能實現(xiàn)盈利，治污成本低廉化的優(yōu)勢凸顯。降耗增效的資源化利用新模式，有利于養(yǎng)豬企業(yè)擺脫環(huán)境污染的困擾，獲得新的可持續(xù)發(fā)展的生機和動力。

（略）

X713

：A

：1673-4645(2017)08-0076-03

2017-04-12

鐘科賢（1965-），男，工學學士，高級工程師，主要研究方向為畜禽養(yǎng)殖廢棄物處理與環(huán)保工程設計，E-mail：tai-ran@163.com