福清市猪场粪污处理与资源化利用典型案例分析

陈为福 福清市畜牧兽医中心阳下畜牧兽医站 福建福清 350323

1 概 况

近年来， 我国养猪业已从过去家庭副业式的中小养猪场逐渐向现代化、集约化、规模化和专业化的“工厂化”养猪场转变，在畜牧业绿色发展的大背景下， 如何处理好粪污与选择粪污处理模式关乎企业生存和可持续性发展。 文章调研并介绍福清市2 家中大型猪场粪污处理及种养结合资源化利用创新模式典型案例， 旨在探讨分析不同粪尿清理及污水处理方式下粪污处理效果及投资运行成本。

案例引用的2 家中大型猪场均为自繁自养场，采用自动饮水、自动喂料饲养方式。 猪舍温度控制，夏季采用湿帘降温方式， 冬季只有分娩舍用保温灯+电热炉保温。 场I 位于福清市城头镇，设计年出栏6 万头，占地27 hm2，建有20 栋猪舍（平层），共47 706 m2； 场II 位于福清市渔溪镇， 设计年出栏5 万头，占地5 hm2，建有猪舍6 栋，其中2 栋为保育育肥楼（各4 层），总生产面积共36 048 m2。

2 猪场前端减量及清粪方式的选择

2.1 清粪方式及工艺做法 规模化养猪场目前主要清粪工艺有水冲粪、水泡粪和干清粪3 种。出于生产效率以及经济性的考虑， 现阶段规模化猪场最常用的清粪工艺是刮板干清粪和水泡粪方式，2 家规模猪场选择类似的清粪方式，即在配怀、妊娠及后备舍等采用水泡粪工艺，育肥舍采用干清粪工艺。

2.1.1 水泡粪工艺流程 在猪舍下方设置粪池，粪尿、冲洗废水一并排入漏缝地板下的粪池中，经一定时间贮存后，人为打开排粪塞，利用虹吸原理或重力将粪污排入地下总排污管， 而后进入贮粪池（见图1）。福建地区夏季环境湿热，粪尿在猪舍内停留时间过长易发生厌氧发酵，产生过多的NH3、H2S、CO2等有害气体，2 家猪场均为全封闭猪舍， 配套水帘+过滤的通风换气系统，能有效降低猪舍有害气体浓度，保证夏季舍内空气质量。 场II 在水泡粪粪池配置地沟风机，利于调节猪舍温度和猪舍冬季排氨。

图1 场I 种猪舍水泡粪设计结构

2.1.2 猪场在育肥猪舍采用干清粪工艺 在粪沟上铺设水泥半漏缝地板，粪污从缝隙流入下面的粪沟，固体粪便与液污分流，干粪由人工或机械刮粪收集、集中、运至堆肥场，尿液等液污则从下水道流出，分别进行处理（见图2）。 干清粪做到粪尿分离，冲水量较水冲粪方式减少70%以上。

图2 场II 育肥猪舍1/2 漏缝地板及刮板干清粪结构

2.2 清粪方式对污水性质的影响 水泡粪较水冲粪工艺节省用水， 且粪便的可溶性有机物经长时间浸泡（在微生物的作用下消解）后，污水溶度各项指标超过干清粪刮出来的尿液。 干清粪工艺污水产生量少于水泡粪工艺，减少粪污浓度，降低后端污水处理难度，且固体粪便含水量较低，营养成分损失少，肥料价值高，利于采用高温堆肥等方式处理利用。

3 污水处理工艺流程及投资分析

根据农业农村、生态环境部门联合发布的《关于进一步明确畜禽粪污还田利用要求强化养殖污染监管的通知》中提出，畜禽粪污处理应根据排放去向或利用方式的不同执行相应的标准规范。

3.1 能源生态型兼容异位发酵床模式 该工艺适用于配套土地不足、能源需求少，主要以深度处理、粪污无害化处理为主。场I 的污水经厌氧发酵+好氧处理等组合工艺进行深度处理（见图3），污水达到《农田灌溉水质标准：GB 5084-2021》[1](其中旱作COD 低于200 mg/L、BOD 低于100 mg/L) 后用于农田灌溉（部分），固体粪便进入异位垫料床发酵后，垫料就近肥料化利用或委托专业机构进行集中处理。

图3 场I 能源生态型兼容异位发酵床模式

3.2 能源利用型模式 该工艺以能源综合利用为主要目的，适用于周边有足够土地消纳沼液、沼渣，能源需求较大，沼气可以有效利用，猪场的粪污可以在小区域范围内全部循环利用（见图4）。 场II 配套土地充足，以生产可再生能源为主要目的，投资建设红膜沼气工程， 进行高浓度厌氧发酵， 沼气发电自用，固体粪便和沼渣生产有机肥农田利用，沼液无害化处理符合《畜禽粪便无害化处理技术规范》[2]《畜禽粪便还田技术规范》[3]《畜禽粪污土地承载力测算技术指南》[4]要求后农田利用。

图4 场II 能源利用型模式

3.3 不同处理模式的投资运营对比 估算不同清粪方式与液污处理模式的投资、运营费用（见表1），场I 农田灌溉模式后端粪污处理平均费用明显高于场II 沼液灌溉， 水泡粪运行费用较干清粪有明显优势。

表1 不同处理模式的投资运营对比情况

4 结 论

以国家政策为导向， 在福建地区大中型猪场污水处理以污水预处理+沼气+沼液还田资源化利用模式为首选，若配套土地面积不足，可选择达到农田灌溉标准的污水处理系统，“达标排放” 作法已不推荐。 超过养猪场周边土地承载力的沼液， 集中消毒后， 可适当回收冲栏利用， 以减轻沼液就地消纳的压力。

水泡粪一般采用深坑贮存， 粪便和尿液储存时间较长， 在配有先进通风系统的种猪舍可选择水泡粪工艺，以减少清粪对猪的干扰，并降低运行和维护费用。考虑水泡粪后端处理污水难度较大，除种猪舍外的育肥舍采用干清粪更节省处理成本。