宋忠旭,汪開云,李良華,趙海忠,彭先文,孫 華,胡 華,梅書棋,焦祖武*
(1.湖北省農業科學院畜牧獸醫研究所,動物胚胎工程及分子育種湖北省重點實驗室,湖北 武漢 430064;2.潛江市獸醫局,湖北 潛江 433100)
我國作為全球第一大生豬養殖大國,養豬業在現代經濟發展中占有舉足輕重的地位,養豬過程中所產生的糞污量大,糞污消納問題不能得到及時有效地解決會帶來頗具挑戰的環境污染問題,更危及著生態安全。目前這一養豬業生產焦點問題已然上升為人們普遍關注的社會問題,對糞污控制狀況及處理將是未來豬場尋求發展出路的必經途徑之一[1]。文中就豬場糞污處理的相關內容進行簡要闡述,各養豬場需根據自己豬場的建筑模式、清糞方式等,選擇合適的糞污處理方式,合理利用,變廢為寶。
1)人工干清糞,即人工將干糞清理出舍,集中到儲糞池,污水集中到舍外污水池。
2)機械清糞,采用刮糞板清除漏糞地板下糞溝中的糞便和污水,集中到糞污池,為干清糞的另外一種形式。
3)水沖清糞,豬將漏糞地板上的糞便踩踏下去落到糞溝,在溝的一端倒水或噴水,將糞便和污水集中到糞污池。
4)水泡清糞,漏糞地板下的糞溝內保持一定深度的水(約15 cm),落下的糞便浸泡變稀,隨著落下的糞便增多,稀糞被擠入豬舍一端的糞井,定期或不定期打開閘門或活塞,稀糞流出豬舍集中到糞污池。
5)發酵床,通過添加木屑、稻草、谷殼、麥稈、玉米稈等輔料,噴灑菌種,配套翻耙,利用微生物的生物反應,達到產熱、分解糞污的目的。按照豬與墊料的相對位置分為接觸式發酵床和非接觸式發酵床。
2018年,原農業部發布的《畜禽規模養殖場糞污資源化利用設施建設規范(試行)》第五條明確指出,規模化養殖場宜采用干清糞工藝[2]。
1)作用,對固體糞便中的有機物進行降解,使之礦質化、腐殖化和無害化的過程。分為好氧堆肥和厭氧堆肥,目前主要采用好氧堆肥,可自然堆肥或采用發酵池、發酵塔堆肥,糞肥直接利用或生產有機肥。
2)異位發酵床,由陽光棚、糞污池、糞污噴淋、發酵槽、翻拋機等組成的系統,將糞污集中到糞污池,攪拌過程中用糞污提升泵將其抽到降解床的發酵槽,進行糞便、尿液的發酵分解和無害化處理,生產有機肥料進行農田利用;或者非接觸式發酵床下的糞污,在墊料上進行分解,達到使用壽命的墊料清出舍外,進行好氧堆肥發酵,生產商品有機肥。
3)厭氧處理,產生的沼氣可用于照明、發電、供熱或做燃料利用,沼液、沼渣可作肥料。
1)自然處理法,利用大自然對污水進行凈化的原理來發揮作用,常見的有土壤處理法、生物氧化塘處理法、人工濕地處理法等。
2)厭氧處理法,即沼氣工程,以提高污泥濃度和改善污水與污泥混合效果為基礎的一系列高負荷反應器的發展來處理污水,常采用上流式厭氧污泥床及升流式固體反應器工藝等。
3)好氧處理法,基本原理是利用微生物在好氧條件下分解有機物,同時合成自身細胞(活性污泥),可生物降解的有機物最終被完全氧化為簡單的無機物。通常一級好氧的方法無法將豬場污水處理達標,必須進行多級串聯,如三級接觸氧化工藝處理豬場污水等。
4)厭氧-好氧處理法,采取厭氧-接觸氧化-好氧等多種處理方法相結合的工藝處理豬場污水,后期可進行二級凈化。

圖1 控制系統

圖2 二沉池

圖3 儲糞池
多采用集中處理和分散處理的方式。
1)集中處理,在養殖密集區,依托規模化豬場處理設備設施或委托專門從事糞污處置的處理中心,對周邊豬場(小區、養豬戶)的豬糞和(或)污水實施專業化收集和運輸、并按資源化和無害化要求集中處理和綜合利用。
2)種養結合,固體糞便堆肥后就近或異地用于農田,污水進行厭氧發酵或多級氧化塘處理后,就近應用于大田作物、蔬菜、果樹、茶園、林木等[3],按需施肥,平衡施用。
3)清潔回用,固體糞便堆肥后用于栽培基質、牛床墊料、種植蘑菇、養殖蚯蚓和蠅蛆、碳棒燃料等;高架網床養豬,鮮糞養殖黑水虻,形成的蟲糞就近還田或加工生產固體有機肥。污水通過固液分離,深度處理后全部回用于場內糞溝或圈欄等沖洗,無排放。
4)達標排放,固液分離,固體糞便堆肥生產有機肥或復合肥;污水通過兩級A/O工藝等厭氧-好氧生化處理,結合生物氧化塘、人工濕地等自然處理或深度處理(膜處理),處理水的水質達到國家排放標準和總量控制要求[4-5]。
主要是豬場糞污的綜合利用和達標排放的問題。
1)漏縫地板豬舍,采用機械清糞(舍內處理糞污水),集中到糞污池,再進入異位發酵床(舍外處理糞污水);非接觸式(高床式)發酵床,糞污、墊料定期翻耙、外運。即“干法”處理豬場糞污,實現糞污的資源化利用[6]。
2)厭氧方式(沼氣工程)無害化處理,沼氣用于發電、產熱等生物質能利用,沼液施用于農田,肥料化利用,或者沼液經過好氧處理,后期生物氧化塘、人工濕地等多級處理達標排放,沼渣根據豬場周邊土地狀況,進行資源化利用。
3)小型豬場,固體糞便堆肥后就近或異地用于農田,污水采用肥料化模式,無害化之后施用于農田。規模較小、比較分散的豬場(小區)也可通過固液分離,進行簡單的固體糞便堆肥和污水厭氧處理,再進行集中處理。
4)規模化豬場糞污要“存得住、能腐熟、用得掉、不排放”。糞污既不能直接排入水體,又不能在還田過程中的地表徑流進入容納量不夠的水體。機械清糞,糞污通過固液分離機進行干濕分離,固體糞便堆肥后在允許濃度范圍內就近肥料化利用或委托其他機構進行集中處理;污水經過生物反應池、沉淀池、生物氧化塘等多級處理達標排放[7],實現消納途徑的多元化,種養結合發展生態養豬[5]。
2017年6月12日國務院辦公廳48號文件《關于加快推進畜禽養殖廢棄物資源化利用的意見》,主推7種經濟實用型技術模式;2017年7月7日原農業部印發了《畜禽糞污資源化利用行動方案(2017-2020年)》的通知,把7種模式進行了細化,對不同的地區給出了主推模式,同時提出糞污資源化利用必須遵循“源頭減量,過程控制,末端利用”的原則。豬場建設和改造過程中應將糞污處理和利用作為重點關注項,實現雨污分離(減量化);干清糞(機械、人工),清污分流,輕量化后處理;固液分離,無害化處理,資源化利用,污水達標排放。