加强规模猪场液体粪污处理设施建设规范助力乡村振兴

□文/杨靖 李菲 程志利

随着畜牧业的发展，养殖规模不断增加，畜禽粪污的处理也日益变成养殖业必须面对和解决的难题。并且法律、法规、政策等多层面提出了一系列的强制目标，同时通过试点推进作用，畜禽粪污资源化利用取得了很大成效。就液体粪污处理方面，从第一次污染源普查和第二次污染源普查的对比结果可以看出，畜禽养殖场液体粪污的无害化和资源化利用比例提高了78%，生猪养殖业采用干清粪模式的比例提高了32%，有效降低了生猪规模养殖场污水的产生量。但是，在我国“双碳”和乡村振兴的双重目标压力下，加强规模猪场液体粪污处理设施建设规范将是生猪养殖场必备硬件条件。

一、加强液体粪污处理设施建设的必要性

（一）生态环保要求

按照《畜禽规模养殖污染防治条例》，畜禽养殖场、养殖小区应当根据养殖规模和污染防治需求，建设相应的污水贮存设施、污水处理、综合利用和无害化处理设施。液体粪污主要通过厌氧发酵或贮存发酵-还田利用的处理方式。按照污水综合排放标准、农田灌溉水质标准、畜禽粪水还田技术规程、沼气工程沼液沼渣后处理技术规范等的要求，畜禽粪污无论是要达标排放还是还田利用都要经过严格的无害化处理后，蛔虫卵死亡率、大肠杆菌数量、重金属含量以及氮、磷、钾的含量均要达到排放和还田标准；液体粪污也可以通过无害化处理达标排放。

（二）养分资源利用和能源利用价值

液体粪污主要包括动物粪尿液，外漏饮水和冲洗水，以及少量散落饲料等组成的液态混合物（含粪浆），内含大量营养成分。第一次污染源普查，畜禽养殖水污染排放物：化学需氧量（COD）1324.09万吨，总氮（TN）270.46万吨，总磷（TP）28.47 万吨，分别占农业源污染物排放量的43.7%、57.2%和67.4%。第二次污染源普查结果显示，2017 年我国畜禽养殖水污染物排放量：化学需氧量（COD）1000.53万吨，总氮（TN）59.63万吨，总磷（TP）11.97万吨，分别占农业源污染物排放量的93.76%、56.46%和42.14%。在法律、法规和政策等多层面提出的一系列强制目标下，第二次污染源普查畜禽养殖水污染物COD、TN、TP 排放量比第一次污染源普查分别下降了19%、48%、26%。但畜禽养殖业污染排放量还很大。而畜禽污染排放中，液体粪污占比也不小。

二、液体粪污设施建设规范

（一）液体粪污还田利用处理设施设备规范建设

1.原料收集和贮存设施设备。主要是：运粪车、物料贮存池。

2.预处理设施设备

格栅：污水进入沉砂池、集水池、水泵之前安装格栅；格栅间距一般为15～30毫米；材料可选不锈钢；可制成可移动的便于清洗。

泵：根据输送物料的量，选择合适型号的泵；至少有1 台备用泵；泵机组设置在泵房内，若为室外泵组应设置操作工作台。

固液分离系统：自流式滤粪（柜）系统：采用不锈钢或者木质框架；由多个不锈钢滤网并联；污水输送管为管径约为110 毫米的PVC 管；按照滤粪柜的能力和自身排污量选择滤粪柜的规格和数量。固液分离机：固液分离机主要有挤压式螺旋分离机、离心分离机；养殖场根据自己是实际情况和不同固液分离机的处理量选择适合的固液分离机。

其他预处理设施设备：调节池、集料池等。

3.厌氧发酵处理设施设备。厌氧发酵是在密闭设备中，利用厌氧微生物的发酵作用，对畜禽养殖产生的粪污进行无害化处理，去除粪便中的杂质和有害物质等，最终形成的性能稳定的沼渣沼液可以作为肥料等进行处理，沼气可作为能源利用。厌氧发酵处理设备，根据不同的工艺一般都是成套配置的。基本组成包括贮存设备、进料输送设备、发酵设备、物料输出设备、自动控制设备等。养殖场根据自己的经济实力和处理需求选择合适的型号。

厌氧消化器按照不同的工艺和发酵规模主要可以分为全混合式厌氧反应器（CSTR）、卧式推流厌氧反应器（HCPF）、升流式固体床反应器（USR）、厌氧复合反应器（UBF）、厌氧接触反应器（AC）和上流式污泥床（UASB）等。养殖场可根据实际选择合适的厌氧发酵设备。

4.沼气收集和利用设施设备。沼气作为能源在利用之前要进行提纯，去除有害物质，并且要有配套的临时贮存设备；沼气利用相关设备有沼气灶具、沼气发电组、沼气锅炉等。厌氧消化产生的沼气经过净化后，属于优质清洁能源，可以用于取暖、锅炉、发电等。

5.沼渣沼液利用设施设备。该工艺是将厌氧发酵剩余物作为固肥、水肥利用。沼渣沼液利用设施根据实际需要，对沼渣沼液进行分离，沼渣通过晾晒制成有机肥，沼液通过管网进入农田灌溉系统等。经过处理的沼渣沼液重金属和卫生指标要符合国家施肥标准。沼渣经过晾晒可制成有机肥，宜作为基肥施用；沼液宜作追肥和叶面追肥。

6.其他配套设施设备。供电、消防、防火、防爆、防雷、安全标识等。

（二）液体粪污达标排放处理设施设备规范建设

液体粪污达标排放的原料收集储存、预处理沼气处理的设施设备与还田利用相同。不同的就是对沼渣和沼液的处理。如果畜禽污水要达标排放，必须进一步除N、P 等营养性污染物。主要采用人工湿地、生物氧化塘的处理方式。

人工湿地是人工建造和控制的类似沼泽的污水处理系统。这种湿地系统是利用土壤、植物、微生物和加入的人工介质的协同效益，去除污水中的氮、磷、有机物、重金属、病原体等，进而起到净化污水的作用。

人工湿地的建设一般包括预处理设施设备（格栅、沉淀池、水解酸化池、曝气装置等，具体根据污水水质确定）、人工湿地（防渗层、植物、基质、集水和出水装置、清淤装置等）。

生物氧化塘的基本原理是利用水中的藻类和菌类形成的微生态系统，菌类分解水中的有机物，产生的二氧化碳和其他盐类作为藻类的营养供给，藻类进行光合作用产生的氧气供给菌类生长生活，形成相对稳定的共生系统。这种共生系统被称为水体自净功能。

生物氧化塘主要设施设备有沼液贮存池、沉淀池、曝气池、稳定塘、膜生物反应器等。经生物氧化塘好氧消化处理后的污水可以达标排放。

三、社会和经济效益

通过液体粪污处理设施的规范化建设，可以提高猪场养殖液体粪污资源化利用水平，推进养殖污染治理，实现节能减排，改善环境，为畜禽养殖业持续健康发展提供动力和保障。畜禽粪污经过处理后还田利用，变废为宝，从整体上降低了生产成本，提升了养殖效益，从而实现畜禽养殖者节本增收，获得良好的经济效益。