粪污处理主推技术（一）—猪场粪污处理主推技术应用实例

一、猪场污水沼气工程处理发电与猪粪有机肥生产实例介绍

1.猪场概况。安徽省科鑫养猪育种有限公司，位于合肥市长丰县吴山镇高岗村。公司占地450亩，猪舍建筑面积28000平方米，存栏能繁母猪1500头，存栏生猪12000头，年出栏种猪和商品猪共计2万头。猪舍内饮用水、淋浴水和清洗水采用不同的水源、不同管道供水，以节约用水。

2.猪场粪污收集和固液分离。猪舍地面轻微倾斜（图1），猪粪尿首先在重力作用下自动干湿分离，然后采用人工干清粪工艺。猪舍清理出的液体粪污流经舍外暗沟（图2）排出，经过污水拦泥坝（图3）阻拦部分固体粪便后，进入固液分离机（5千瓦），再次进行固液分离（图4）。人工清理出的干粪、拦泥坝阻拦的粪便以及固液分离机分离出的干粪，均运输至堆肥场进行槽式好氧发酵生产有机肥；液体部分进入沼气工程系统进行处理。该猪场年产生猪粪约7200吨，污水72000吨。

◎图1 粪尿自动干湿分离地面

◎图2 液体粪污收集的舍外暗沟

◎图3 固液分离前的污水拦泥坝

◎图4 固液分离机

3.猪场液体粪污进行沼气工程系统处理。

（1）污水二级厌氧发酵。经过固液分离的污水（200吨/日）进入酸化池（200立方米）经过调节后，用污泥泵抽进一级厌氧发酵罐（400立方米）（图5）进行处理。该发酵罐采用引进德国的UASB消化工艺，“上流式污泥床”技术，猪场污水从下向上流动过程中进行厌氧发酵，污水在一级厌氧发酵罐中的停留时间是48个小时，然后进入600立方米地下厌氧池进行二级厌氧发酵（72个小时），产生的沼气进入贮气罐（200立方米）（图6）短暂贮存。

◎图5 一级厌氧发酵罐（UASB）

◎图6 贮气罐

（2）沼气的用途。污水经过二级厌氧发酵处理，夏季日产沼气量500立方米，冬天日产沼气量约100立方米，年产沼气18.25万立方米；沼气通过50千瓦发电机组（江苏河海）发电，夏季每天发电16小时，冬天每天发电3～4小时，年发电26.28万千瓦·小时，用于场内饲料加工和生活用能，年可减少电费开支16万元；当气温在5℃以下时，停止发电，所产沼气全部用作洗浴和炊事等生活燃料气。

（3）沼液三级氧化塘处理和利用。污水厌氧发酵产生的沼液，20%直接用于周边农田生产，发展有机农业；80%进入近100亩的三级氧化塘，在一级氧化塘（5亩）中停留1个月、二级氧化塘（30亩）停留2个月、三级氧化塘（60亩）停留4～5个月。经过一级氧化塘（图7）处理后，约10%沼液被引入军张大坝和魏老河水库万亩水面养鱼，其余进入二级氧化塘（图8）；二级氧化塘出水，部分回用于猪舍冲洗，冲洗猪舍回用量约3.6万吨/年，其余进入三级氧化塘（图9）；三级氧化塘种植莲藕或养鱼后外排。

◎图7 一级氧化塘

◎图8 二级氧化塘

◎图9 三级氧化塘

4.猪粪槽式发酵生产有机肥。猪粪采用槽式发酵生产有机肥，建有300平方米发酵车间，发酵槽（图10）长60米、宽4.5米、高3.5米，采用自走式翻抛机（6千瓦）翻堆，翻抛机每2个小时运行一次（每天运行12次）。堆肥过程中发酵槽中心温度达65℃以上，能有效杀灭猪粪中的病原微生物和寄生虫卵，不生蛆蝇；发酵30天后，猪粪臭味变成醇香味，将猪粪转变成为高效活性的有机肥料。

◎图10 猪粪好氧发酵槽

该设施年处理猪粪3600吨，生产含水量20%的有机肥1100吨。场内配套建设有400平方米干化场，用于猪粪的临时堆积，500平方米的堆放场（图11），用于堆肥后熟。

◎图11 发酵猪粪后熟堆放场

5.猪场粪污处理系统经济效益分析。

该场的粪污处理设施投资合计约360万元，其中，厌氧发酵设施投资160万元，有机肥场投资60万元；沼气发电和有机肥出售的年收入达80万元，4～5年可回收投资成本。

二、猪场“猪—沼—油”循环农业经济模式实例介绍

1.猪场概况。江西盛源牧业有限责任公司蒋家猪场作为江西云河实业有限公司子公司，位于万年县石镇镇蒋家村，占地面积120亩，猪场现有职工32人，技术人员6人。猪场三面环山，一面临水，自然隔离条件优越，猪场总建筑面积13340平方米，其中，母猪舍10幢，面积5200平方米；商品猪舍12幢，面积6100平方米；其他绿化等配套设施2500平方米。2012年存栏猪约4000头，其中，能繁母猪550头，年出栏商品猪10000头。年排猪粪约2600吨、污水约29000吨。配套建设油茶林3500多亩。

2.猪场粪便收集和贮存。猪场依靠山坡自然倾斜坡度，傍山而建，采用干清粪、雨污分流、干湿分离工艺设计，人工清理出的干粪（图12）和含水量不高的猪粪直接运输到100立方米的堆粪池（图13），池顶部设有两个下粪口。该场共有2个堆粪池，交替使用。每个堆粪池容纳约15天的干粪，其中，一个粪池堆满后，开始使用另一个堆粪池，第二个堆粪池使用期间，用农用车将第一个堆粪池中经发酵的干粪运输到果园的堆粪池继续堆放发酵，当第二个堆粪池堆满后，接着使用第一个堆粪池，如此往复。

◎图12 人工清理出的固体粪便

◎图13 带顶部下料口的干粪堆放池

3.猪场污水沼气工程处理系统。

（1）猪场污水前处理。猪栏一般不用水冲，场区的粪尿及少量溢出的饮用水与粪渣等自流到专用污道，经污水管（直径约60毫米）集中到栏栅池（250立方米）（图14），经过斜板筛（筛孔规格1.5厘米×1.5厘米）进行固液分离预处理后，除去污水中悬浮杂物、沉砂等；固液分离预处理后的污水依靠落差（约1.5米）自流进入水解酸化池（直径8米，约300立方米），将复杂的有机物分解为简单的有机物质，减少厌氧发酵的有机负荷，提高发酵速率。

◎图14 污水预处理栏栅池

◎图15 沼气贮气罐

（2）猪场污水厌氧发酵。经水解酸化后的污水自流进入地下式的厌氧发酵处理（200立方米×8），该发酵采用“斗墙布水折流厌氧发酵工艺”，废水在发酵池内呈“W”上下折流，废水经过多次折流充分厌氧发酵后，沼气通过专用管道经汽水分离、脱硫后进入200立方米贮气罐（悬浮式）（图15）。

（3）沼气的利用。污水厌氧发酵产生的沼气，除用于猪场冬季供热保暖，食堂做饭和职工洗澡等生活用能外，其余部分免费输送给附近村庄作为居民生活用气。

（4）沼液的处理和利用。沼液进入沉淀池（300立方米×2）进行二级沉淀处理（图16、图17），沉淀的清理采用人工不定期进行。经过沉淀后的沼液通过污水泵（15千瓦）抽送到专门的沼液管道，送到油茶林的沼液贮存池，以贮存或再通过污水泵送到各油茶林喷管进行喷灌（图18），正常时每2天1次。沼渣和沼液均用于公司蒋家油茶林基地的施肥与喷灌，实现循环利用。

◎图16 沼液一级沉淀池

◎图17 沼液二级沉淀池

◎图18 油茶林喷灌沼液

4.猪场粪污处理系统经济效益分析。猪场采用雨污分流、干清粪工艺，尽量减少养殖用水，并加大养殖污水污物的无害化处理及循环利用。自2008年以来，公司投资180多万元用于粪污处理设施建设，粪污处理系统建成后，公司年产沼气12万立方米，每立方米沼气按1.5元计算，年收入达18万元；年产沼液4万吨，每吨按6元计算，年收入达24万元；沼渣、干粪等干物质处理成有机复合肥，年产400吨，每吨按200元计算，年收入达8万元；猪场废弃物处理系统的年收益达到50万元。据此测算，3～4年可回收投资成本。

5.猪场粪污处理系统生态效益分析。该场干粪、沼渣及沼液用于公司蒋家油茶林基地的施肥与喷灌，使养殖企业的废弃物粪污成为过去，猪场产生的污染源从源头上得到了根治，改变了周边的环境，同时污水经厌氧发酵处理后，变废为宝，使之转化为高效农业种植肥料，促进了农产品的升级，为无公害、绿色和有机食品油茶（图19）的种植提供了宽广的发展平台，提高了市场竞争力和产品的附加值，促进了生猪养殖业的可持续发展。（注：本栏目稿件由全国畜牧总站体系建设与推广处提供）

◎图19 “猪-沼-油”循环利用油茶长势喜人