规模化猪场粪污治理的主要措施及问题

谢峰

（河北省石家庄市畜产品质量监测中心，河北石家庄 050000）

随着生猪养殖规模日益庞大，猪场产生的大量粪便、废水等得不到有效处置，会对生态环境造成严重破坏。本文就生猪养殖环境污染现状和危害进行了分析阐述，并对生猪养殖污染提出了治理措施。

1 生猪养殖行业环境污染现状

根据调查显示[1]，1头育肥猪从出生到出栏，排粪量850～1 050 kg，排尿量1 200～1 300 kg。1个万头猪场每年排放纯粪尿2万吨，再加上集约化生产的冲洗水，每年可排放粪尿及污水3～5万吨。生猪粪尿中含有大量的氮、磷、微生物和药物以及饲料添加剂的残留物，以及粪尿经过发酵产生的氨气（NH3）、硫化氢（H2S）、二氧化碳、酚、吲哚、甲烷等有害气体，不但危害生猪生长发育，还造成猪场及周边区域的环境污染。

1.1 对土壤造成影响

目前，各种饲料添加剂的使用造成猪场粪污含有大量有机物，长期使用生猪粪污灌溉土壤，将导致土壤孔隙堵塞，造成土壤透气、透水性下降及板结、盐化，严重影响土壤质量。

1.2 对水体造成影响

经雨水冲刷或者冲洗养殖场的废水排放进入水体，不仅造成地表水水体富营养化、硝酸盐含量超标，还会由此殃及地下水，造成较持久性污染。

1.3 对大气造成影响

粪尿中产生的NH3、H2S及挥发性有机化合物（VOCs）等，一方面造成大气污染，另一方面使动物长期处在低浓度有害气体环境中，体质变弱，生产力下降。研究表明，幼猪生活环境的空气中含50 mg/L的NH3时，其增重会下降12%；含100 mg/L的NH3时，则下降30%[2]。

2 猪场粪污治理的主要措施

目前，国内成熟的猪场粪污处理方式主要可以分为好氧发酵工艺、厌氧发酵工艺、生态发酵工艺、达标排放工艺等。

2.1 好氧发酵工艺

好氧工艺主要利用存在于粪便中的有机物作为培养基，在有氧条件下对各种微生物进行混合连续培养，去除有机物的工艺。好氧堆肥分解速度快、周期短、异味少、有机物分解充分。此工艺通过配套干粪储存池、粪水收集池、三级沉淀池、干湿分离机等设施设备，做到干粪、粪水分类储藏。干粪经好氧发酵处理后，作为有机肥出售、池塘养鱼或种植水生植物等；粪水统一清运、集中处理、还田利用，促进资源节约、环境友好、生态循环。

2.2 厌氧发酵工艺

厌氧工艺指利用猪场粪便、污水等各种有机物在密闭的发酵设备内，在厌氧条件下被微生物分解转化，最终产生沼气的过程。此工艺中猪场粪污通过厌氧发酵，产生沼气和沼渣液。沼气作为能源供猪场日常生活用气、发酵罐增温锅炉用气、病死猪无害化处理蒸煮设备用气以及发电用。沼渣液作为一种高效的有机肥用于苗木、农作物种植，不仅能促进作物生长，大量减少化肥使用，还能改良土壤，实现生态循环利用和持续发展。沼气发电不仅解决了养殖废弃物的处理问题，而且产生了大量的热能和电能，符合能源再循环利用的环保理念，具有较好的经济效益。但是，需要匹配大量土地消纳沼渣沼液，出栏万头猪场至少需要1 000亩土地，因此受条件限制，适应性不强；另外存在着传播畜禽疾病和人畜共患病的危险，以及降解过程有害气体对大气污染构成的威胁。

2.3 生态养殖工艺

生态养殖工艺中猪舍采用封闭式双层高架网床设计，栏舍一端上下层分别安装负压抽风机净化空气，猪舍上下层地面干爽，易于清理底层粪便，堆积发酵。粪便混合干草发酵后用于蚯蚓饲养，收集的蚯蚓粪便制成有机肥可用来种植有机蔬菜或食用菌，从而达到清洁回用、循环养殖的目的。此种养殖模式的前期投资较大，但高架网床生猪养殖模式免去其他粪污处理设施的建设投资，兼顾了养殖与粪污处理两方面的功能。一方面封闭式双层高架网床猪舍上下通风，可有效抵制细菌繁殖，提高生猪抗病力；另一方面栏舍内免冲水，极大减轻了污水处理和排放问题，节能减排效果明显。

2.4 达标排放工艺

达标排放工艺中厂区污水及分离出的粪水经汇集进入厌氧发酵反应器中，通过反应器中的高污泥浓度作用将废水中大分子有机污染物降解为小分子，产生的沼气收集至沼气罐，通过沼气发电机组进行发电，供给养殖场废水站处理系统。出水进入到A/O(厌氧-好氧）池、A2/O(厌氧-缺氧-好氧)池中除磷、脱氮，上清液进入到接触氧化池中，进一步去除污水中的有机污染物，其出水进入到混凝沉淀池中，去除污水中悬浮物和颗粒物，上清液再次进入曝气生物滤池（BAF滤池）进行进一步的深度处理，使得最终出水达标排放。而干湿分离出的干粪及废水处理中产生的污泥通过堆肥加工成有机肥。

3 规模化猪场粪污治理的主要问题

3.1 设施和技术滞后

多数养猪场的粪污处理设备和技术较为落后，粪便利用率低，或只注重单一能源回收。造成这一现象的原因，一方面是实用性强、低成本、效果显著的粪污处理设备与技术缺乏；另一方面也有政策扶持不足、粪污治理监管力度不够等。

3.2 养殖业污染治理投入不足

养殖粪污治理方面的补贴、税收、信贷等政策需进一步加强，尽管部分省、市出台了关于畜禽养殖粪污治理资金支持政策，但养殖企业、社会和政府资金共同投入机制仍显不足，造成部分养殖场主对政府补助期望过高，自身投入污染治理主动性不强。

3.3 对污染防治认识不足

对猪粪便污染的防治工作缺乏政策性指导，养殖户对猪场粪便污染防治认识不足，环保意识不强。要利用广播、传单、宣传栏等形式，切实增强养猪户污染防治的紧迫感，进一步提高全社会的环保意识。

4 小结

规模化猪场粪污治理作为一个系统工程，需要通过优化管理过程、达标无害化治理，形成真正有效利用粪污的治理模式。为尽快改变养殖业污染的问题，要根据养殖场自身特点及周边环境优势，结合不同的粪污治理工艺，满足环保要求，降低企业维护成本。同时要进一步提升养殖场户环保意识，加大对《畜禽规模养殖污染防治条例》 《中华人民共和国环境保护法》等相关法律法规宣传力度；进一步加强金融资金政策支持，尽快建立企业主体、政府支持、社会参与的市场化运行机制。

[1]曹建新,齐莹莹,王虹.畜牧业环境污染的危害及治理措施[J].当代畜牧,2013(27):77-78.

[2]Ndegwa PM,Hristov AN,Arogo J,et al.A review of ammonia emission mitigation techniques for concentrated animal feeding operations[J].Biosystems Engineering,2008,100(4):453-469.