养猪业清洁生产途径与循环经济发展模式探讨

严良政，朱金城，林成先，矫学成

（1.大连市环境科学设计研究院，辽宁 大连 116023；

2.国家环境保护农业废弃物综合利用工程技术中心，辽宁 大连 116023）

近年来，我国规模化生猪养殖业迅猛发展，产值与规模每年增加10％以上。据农业部畜牧业司统计发布，我国2010年10月全国生猪存栏数为45 440万头，排放粪便约5.91亿t，其中猪粪便排放约2.8亿t，加上2～3倍的猪舍清洗污水，养猪业年排放的猪粪便和猪舍清洗污水约5～8亿t。养猪污水污染物含量特别高，COD高达 4 000～15 000 mg/L，氨氮高达 900～2 500 mg/L，SS超标近百倍。由于农村养猪业大多没有配置粪便处理设施，猪粪便就近露天堆存，污染地表水和地下水，局部地区对饮用水源地水环境质量构成了严重威胁；大气污染亦特别严重，蚊、蝇、细菌滋生，极易引发各种疾病；雨季粪便漫流，严重影响居住环境质量和身体健康。随着养殖业的迅猛发展，养猪污染将日趋严重。目前，清洁生产、循环经济和可持续发展理念与措施已经列入国家、省市等各级政府的“十二五”规划中，我国将继续强化农村养殖污染治理与生态环境保护工作，加强农村养殖污染综合治理与养猪企业清洁生产、积极推进农村循环经济发展、确保农村经济可持续发展已成为“十二五”时期的重要任务之一。

1 养猪业清洁生产途径

养猪业清洁生产途径包括清洁生产基地建设、清洁生产知识和业务培训，利用沼气池、发酵床和水处理设施处理猪粪便和污水，处理后的猪粪便用于制造有机肥，处理后的污水用于清洗猪舍和灌溉农业，在清洁生产过程中实现消除污染、节能减排、废物资源化循环利用、发展生态农业和促进循环经济发展的目的。以下简要介绍养猪清洁生产主要途径：一是建立养猪场清洁生产示范基地，积极开展国家环境保护法律法规和清洁生产知识与业务培训。各地环保及养殖管理部门要尽快在当地养猪场建立清洁生产示范基地，利用养猪场清洁生产示范基地，组织个体养殖户和养殖企业有关人员认真学习国家环境保护法律法规和清洁生产的有关规定，提高他们的环保意识和清洁生产意识。同时，让他们亲身感受到清洁生产过程中污染消除、环境优美，以及猪粪便资源化综合利用带来的综合经济效益等，以此增强养猪个体户和养猪企业自觉参与清洁生产的积极性。同时，有关部门还要积极为个体养猪户和养猪企业提供预防控制污染的技术和措施。二是利用沼气池处理猪粪便，发展生态农业。将禽畜粪便与秸秆等其他有机废物一起在沼气池内发酵处理，可同时获取多项经济、社会和环保效益：（1）有效地消除禽畜粪便污染，使其得到有效、合理的综合利用，变废为宝。（2）沼气作为农村清洁电源，供农村生活、生产用电，改善农村环境质量。（3）沼液、沼渣用作有机肥灌溉农作物，生产绿色农产品，发展生态农业。农户家庭和村屯集体养猪可利用沼气池处理猪粪便实现清洁生产与农业循环经济发展的目的。由于沼气产生需要较高的环境温度，我国北方地区冬天气温低，沼气产生量很少，故在北方推广沼气池处理猪粪便受季节限制，需采取保暖措施后使用。因此，沼气池处理猪粪便技术更适合在我国南方地区和电力资源缺乏地区推广利用。三是利用发酵床垫料处理猪粪便，发展生态农业。发酵床垫料主要有秸秆、米糠、谷壳和锯末等，按比例加入一定数量的土壤微生物菌、天惠绿汁和氨基酸混合，使含水量达到60％左右。经过2～4 d的发酵，制备成的发酵床养猪用的生物质有机垫料可以连续使用3年。猪粪尿不断地与垫料混合，并始终处于微生物转化分解过程中，故猪粪尿与垫料经混合发酵处理一年后就可成为天然、高效生物质有机肥料。该生物质有机肥料能促进农作物生长，改良土壤，施用于蔬菜、果树等作物可达到增产增收、发展生态农业的目的。发酵床养猪不需要建造沼气池，也无需安装污水处理设施，投资少，见效快，同时可节约土地资源，猪舍不用水冲洗，也没有猪粪尿排除。以上利用沼气池和发酵床垫料处理猪粪便的两种方法，都可以实现猪粪便污染“零排放”，在彻底消除猪粪便污染的同时实现养猪清洁生产、发展生态农业和促进农业循环经济发展的目的。四是利用水处理设施处理猪粪便尿液，处理后的水循环用于猪舍清洗和农业灌溉。大中型规模化养猪场的猪粪便排放量大，污染特别严重，必须依法安装污水处理设施进行处理。目前，我国大中型规模化养猪场常用的猪粪便污水处理技术主要有固液分离处理技术、厌氧好氧生物组合处理技术和膜生物技术等。例如，一个万头猪场总投资170万元，采用UASB+SBR（厌氧好氧生物组合处理）工艺处理猪粪便污水，经处理达到国家规定的排放标准后可循环用于猪舍清洗和农业灌溉。产生的沼气生物能源可供村民生产生活使用，每年还可生产2 000 t有机颗粒肥，可为企业增加经济效益150万元，以上综合效益可达300万元/a，每年可向国家上缴利税50万元，一年半可收回投资。又如万头猪场利用干猪粪便制造有机肥获取经济效益，污水采用膜生物技术处理，投资150万元，处理后的中水可全部循环用于猪舍清洗和农业灌溉，两年可收回投资。以上介绍的两种养猪污水处理方法都可实现消除养猪粪便污染、废水循环利用和清洁生产的目的。五是加强管理，杜绝瘦肉精，提高饲料利用率，实施节能减排措施。通过加强管理，选择生长快，繁殖率高的猪种；杜绝瘦肉精，科学调节饲料配方，采用无污染、易消化、低蛋白、氮磷降解酶类配方等措施提高饲料利用率，定量供食、供水，减少猪粪便、尿液及氮磷等污染物排出量。

2 养猪业清洁生产与循环经济发展模式

目前，我国农村猪粪便污染量大、面广，地表水、地下水水质污染日趋严重，猪粪便臭味导致空气质量恶化，已严重影响当地居民生产生活和身体健康。我国在农村养猪行业还没有建立清洁生产与循环经济发展理念。“十二五”是我国建设社会主义新农村的关键时期，开展农村环境综合整治，改善和提高农村生产生活环境质量，农村养殖污染治理是“十二五”主要任务之一。为了彻底消除农村养猪场猪粪便污水和臭味污染，改善农村环境质量，促进农业经济发展，认真总结长期从事清洁生产和循环经济发展研究的实践经验，提出养猪场清洁生产与循环经济发展模式，简要介绍以下3种模式：（1）农户家庭养猪“猪—沼气—肥—庭院生态农业”清洁生产与循环经济发展模式。该模式适用于农户家庭少量养猪，也是农民家庭养猪清洁生产简便易行的方法。养猪户在养猪过程中，将猪粪和秸秆等发酵产生的沼气用于生产生活用电，沼渣和沼液用于发展庭院生态农业，使猪粪和秸秆等污染物全部实现无害化、资源化利用，养猪“污染物零排放”，实现农户家庭养猪清洁生产、庭院生态农业经济可循环持续发展和农民增收的目的。（2）中小型规模化养猪场“猪—肥—粮（或果蔬）”清洁生产与循环经济发展模式。为便于猪粪便污染治理，政府等有关部门应积极扶持500头以下小型养猪场、3 000头以下的中型养猪场建设，并在小型养猪场大力推广发酵床无污染“零排放”的生态养猪技术。在发酵床垫料（秸秆、谷壳和锯末）丰富的地区，中型养猪场也可以推广发酵床无污染物排放的生态养猪技术。发酵床垫料缺乏地区，中型养猪场应依法按照环保法规要求安装猪粪便污水处理设施，将猪粪便污水处理达标后，循环使用。利用该模式养猪具有以下优点：①实现源头控制污染，污染物“零排放”，环保效益明显。利用发酵床养猪，猪粪尿与秸秆、谷壳和锯末等垫料混合发酵成高效优质有机肥，无猪粪便排放，也无需用水清洗猪圈和猪粪便，符合清洁生产要求，从源头上消除污染，实现污染物“零排放”，达到国家《畜禽养殖业污染物排放标准》中COD、BOD以及臭味排放标准要求，彻底解决了猪粪便污染问题，环保效益明显。②污染治理投资少，运行管理费低，废物资源化综合利用率高，经济效益显著。例如，一个千头猪养殖场，建设污水处理厂处理猪粪便投资约40万元，利用沼气池处理猪粪便需投资约12万元，而将普通养猪场改造成发酵床养猪方式只需投资9万元。污水处理厂和沼气池运行管理费每年约需5万元。可节约燃煤5万元，基本持平；发酵床养猪年运行管理费为13万元，每年节约水电可节省支出5万元，产生的高效优质有机肥销售可获收益约10万元，两项合计年收益约15万元，直接经济效益较显著。此外，猪粪尿与秸秆、谷壳和锯末等废物资源化利用率高，可100％得到资源化综合利用，有利于循环经济发展。秸秆、谷壳和锯末等废物资源缺乏地区的中型养猪场应依法安装猪粪便污水处理设施，污水处理达标后可循环用于猪舍清洗和农业灌溉。（3）万头猪大型规模化养猪场“粪肥制造—污水处理—中水回用”清洁生产与循环经济发展模式。万头猪大型规模化养猪场必须按照《环境保护法》要求依法采取有效处理设施处理猪粪便。处理过程中可将干粪便分离后用于制造有机肥，污水处理达标后再循环用于猪舍清洗和农业灌溉，实现养猪场清洁生产与循环经济发展。

3 结论与管理措施

提出的养猪清洁生产途径和循环经济发展模式，可供有关管理部门依法按养猪场生产规模分类强化猪粪便污染治理，同时可帮助管理部门提高服务意识，在管理中为个体养猪户和养猪企业提供可参考借鉴的技术方法与模式，在技术上帮助养猪户和养猪企业从源头上消除养猪污染，实现养猪污染物“零排放”，逐步推广和普及养猪清洁生产与循环经济发展模式。以上介绍的养猪业清洁生产途径和循环经济发展模式对消除农村养猪污染，改善农村环境质量，积极推进养猪清洁生产和农村经济循环可持续发展具有重要意义。

介绍的养猪场清洁生产途径和循环经济发展模式中提供的技术措施与方法可用于已建成投产的养猪企业猪粪便污染治理。对新建、改扩建养猪企业的污染预防控制必须依法强化管理，从源头上消除污染，杜绝走“先污染、再治理”的老路。为此，笔者提出以下强化管理建议：（1）进一步严格执行环境影响评价法，严格控制万头猪大型养殖场建设。根据我国《环境保护法》第26条规定：“建设项目中防治污染的措施，必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用（三同时管理规定）。防治污染的设施必须经原审批环境影响报告书的环保部门验收合格后，该建设项目方可投入生产或者使用。”根据中华人民共和国环境影响评价法第三章第十六条国家根据建设项目对环境的影响程度，对建设项目的环境影响评价实行分类管理的要求，进一步严格审批新建、改扩建养猪场建设。有关管理部门要进一步严格执行环境影响评价法，提倡家庭养猪，积极扶持500头猪以下的小型养猪场建设，重点扶持千头猪以下的中型规模化生态养猪场建设，严格限制万头猪大型规模化养猪场建设，为实现养猪场猪粪便污染治理，资源化综合利用，清洁生产和循环经济发展提供必要条件。（2）认真贯彻执行国家法律法规，加大环境监管力度。我国2001年已出台《畜禽养殖污染防治管理办法》、《畜禽养殖业污染物排放防治排放标准》和《畜禽养殖业污染防治技术规范》，为进一步加强畜禽养殖业环境管理的法规建设，2010年国家环境保护部已发布《畜禽养殖业污染防治技术政策》，认真贯彻执行国家有关法律法规，同时编制地方性的《农村养殖业清洁生产和循环经济发展实施办法》和《农村猪粪便污染治理和资源化综合利用管理办法》，为农村养殖业清洁生产和循环经济发展提供重要的制度保障。各级环境执法部门要尽快建立养猪企业污染自动监控网络，并加大在线环境监察力度，严格执法，对已建成投产的污染企业实施限期治理或整改，对位于自然保护区和饮用水源地保护区内的养猪企业依法责令其搬迁改造、转产或停产。（3）继续完善养猪产业扶持政策，目前我国现有的养猪产业扶持政策中没有养猪污染治理扶持政策。由于养猪成本逐年增加，属于薄利养猪，同时养猪污染治理费和设备运行管理费都较高，因此依靠养猪户或养猪企业投资治理污染有一定的困难，国家、省市和县级政府在已有的养猪产业扶持政策中补充“猪粪便污染治理补助资金”，以便进一步调动养猪户和养猪企业投资治理污染的积极性。（4）加强组织领导，层层落实污染治理责任制。强化各级政府环境保护、清洁生产、循环经济和可持续发展意识，把农村养猪污染治理、清洁生产和循环经济发展规划列为社会主义新农村建设规划的主要内容，并把养猪污染治理工作任务和目标分解落实到各级政府，实行主要领导负责制，签订责任状，制定奖惩办法，并纳入领导政绩考核内容。