畜禽规模养殖污染治理的典型案例分析

林忠华+包武+李元钦等

摘 要：该文主要对畜禽规模养殖污染治理的典型案例进行了分析，并提出了进一步加强畜禽规模养殖污染治理的对策建议。

关键词：规模养殖；污染；治理；福建省

中图分类号 X713 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2014）21-72-05

为了贯彻国务院第26次常务会议通过的自2014年1月1日起施行的《畜禽规模养殖污染防治条例》，根据福建省当前规模化养猪场粪污治理现状，笔者于2014年5～8月先后到福清、闽候、古田、平潭、蕉城区、屏南、建瓯、浙江上虞等地对有代表性的规模化养猪场治污情况进行了调研。通过现场察看、听取汇报、查阅有关环保检测数据及施工资料，努力探索高效治理规模畜禽场养殖污染的科学途径，对每个典型案例进行一一分析，作出评议，并对进一步加强规模畜禽养殖污染治理提出了对策建议。

1 生猪养殖污染治理典型技术模式综合分析

近几年来，福建省各级政府出台了多项治理生猪养殖污染的通知、规定和意见，各级农业环保能源部门及广大业主也在规模养殖污染区开展了不同环境条件下不同治理模式的理论与实践。通过深入实施生态省战略加快生态文明先行示范区建设的倡导与行动，从源头上控制养猪造成的环境污染，达到环保养猪的目的。笔者对各养殖场的模式类型及特点分述如下：

1.1 浙江省上虞市新苗农牧开发有限公司 养殖地位于绍兴市上虞区谢塘镇严家村，生猪存栏7 000头，年出栏量15 000头。

1.1.1 治理模式 沼气工程为主的能源环保模式，其特点如下：应用自创的“一体化深度处理设备”，使污水达标排放。该模式以“干清粪，两污分流”的处理方式，使污染物减量化，猪舍全部实现雨污分流，地埋管道自流输送，养殖污水进黑膜沼气池沼气发电、沼液进“一体化深度处理设备”组合，出水达标水质指标参照《城市污水再生利用——城市杂用水水质》的城市绿化用水标准，用于猪栏的冲洗及农牧业灌溉用水，使整个系统工程资源化和生态化。

1.1.2 投入产出 总投资204万元，年收益：沼气发电收益34.2万元，干清粪及污泥干化后，集中堆放场送有机肥厂作为有机肥原料，年产值20万元，4a可回收成本。

1.1.3 治理效果 污染物资源化利用系统主要由沼气净化、储存、供应系统组成，把沼气进行脱水、脱硫净化，通过“科真KEZHEN”系列纯烧沼气发电机组，将生物能转化为电能。采用燃气发动机设计理念对柴油发动机重新设计及生产。与普通国产沼气发电机组比较，该系列纯烧沼气发电机组在性能、稳定性、突加负载、机组寿命大修周期机组效率等方面都有很大程度的提升。整个工程处理效果稳定，实现“零排放”目标，运行方便，易于管理，并可以综合利用废水中可回收的物质和能源。避免二次污染。污水经一体化深度处理设备处理后可用于农业灌溉。

1.1.4 综合分析 黑膜沼气投资少，管理方便，但受气温影响较大，适合在气温较高亚热带地区推广，以保证稳定运行。采用综合利用污水经一体化深度处理设备，可避免二次污染实现“零排放”，适合大中型养殖场污水处理工艺。沼气发电可上电网，效益好，“一体化深度处理设备”系福建新科真农牧环保科技有限公司自行研制的，可起到好氧处理等达标排放之功能。对于缺乏土地建好氧池、氧化塘的猪场尤为实用。

1.2 福建省福州邑丰发展有限公司 养殖地位于福州闽侯县大湖乡新塘自然村，生猪存栏2万头，年出栏近4万头。

1.2.1 治理模式 沼气工程为“猪—沼—作物”能源生态模式，该模式为雨污分离→沉沙池→集料池→固液分离→中温沼气发酵池→二次中沉池→曝气池→沉淀池→三级养化塘→达标排放。

1.2.2 投入产出 工程投入为320万元，年收益：年生产有机复合肥2 600t，沼气5.4万m2，日处理污水300t，处理费用0.05元/t·d，人工费0.15元/t。按《可行性报告》预计，3～5a可收回成本。

1.2.3 治理效果 采用循环立体生态综合模式，一是总体规模上控制，二是无害化处理，三是有机混合肥生产，四是沼液回田利用，五是利用沼渣，六是循环利用。按照整个工艺流程实施，污水排放达到国家农田3级达标排放。

1.2.4 综合评析 这是一种比较经济适用型的模式，投入与运行成本都比较低，管理方便，做到了综合利用。但是消纳沼液的人工湿地蔬菜、花卉、果园的总体面积不配套，“后处理”要保证一定面积的土地，才能完全消纳。

1.3 福建省南平市延发畜牧有限公司 养殖地位于福建南平市延平区西芹镇桨甲村罗杼山，年生猪存栏3 000头，年出栏生猪7 000头。

1.3.1 治理模式 “猪—沼—作物”能源生态型，该模式如下：

[ 外售肥料

干清粪↗ ↖粪渣

猪舍→沉砂#→集水池→固液分离→酸化调节→厌氧消化→兼氧滤池

→沉淀生化→人工湿地→氧化塘—————→储液池

↓沼气 ↓

气水分离→储气罐→脱硫塔→阻火器→发电 竹山、牧草利用]

1.3.2 投入产出 该场投入201.3万元（土建139.6万元，仪器设备45.34万元，其他16.09万元），年净利润30.08万元，静态回收6.4a。项目财务内部收益率15%。

1.3.3 治理效果 治理污水：70t/d，年产气21.6万m2，用于本场生产生活用能，污水达到GB7959-87《粪便无害化卫生标准》，污水处理用于竹山和经济林灌溉。

1.4 福建省农业科学院、武警8710部队——福清现代设施农业样板工程示范园 养殖地位于福建省福清市渔溪镇，生猪存栏1 500头，年出栏4 500头（3批），年效益670万元。

1.4.1 治理模式 微生物发酵床养猪是高新环保型零排放模式，其特点是：根据微生态理论，利用微生物发酵控制技术，节省人工控猪病，无药残，产肥料，智能化，机械化。环境监控微生物防病，益生菌饮水，饲料饲喂全部采用计算机自动控制，六大核心技术应用。微生物发酵床大栏猪舍分区、防风、通风、保温散热，机械化操作，发酵床大栏养猪提供宽敞的猪运动空间。生猪生产全程微生物发酵床，利用微生物防病，去味，分解猪粪，形成无污染、无排放、无臭气的清洁生产，实现零排放。生猪舍环境光、温、水、湿、料自动检测控制，远程监控。endprint

1.4.2 投入产出 总投资260万元，年产总值720万元，流动成本80%，年利润144万元，2～3a可收回成本。

1.4.3 治理效果 与同等规模传统养猪比较，节省投资16%，节省土地70%，节省人工60%，提高生猪防疫水平，综合效益提高30%，环保实现零排放。利用微生物发酵床吸附猪粪尿，原位发酵，原位消纳，生产人工腐殖质（有机肥），实现猪粪、猪仔尸的无害化处理，循环利用增效。

1.4.4 综合分析 该模式应克服垫料原材料单一，可进行就地秸杆粉碎利用试验，不然外地进来垫料成本高；夏天气温高，猪舍水帘加空调运行成本高；也有专家认为，猪在垫料中，易得呼吸道及肠胃病。该工艺利用现代高新先进的生物技术处理污水，在垫料能解决前题下，可承担夏季降温运行成本，并注意猪呼吸道与肠胃病防治，可以进行推广应用。要克服猪舍内垫料运行成本高及防止猪呼吸道与肠胃病。采用莆田市做法，将粪尿输送到猪舍外垫料场处理。本项自行设计和建造微生物发酵床生猪大栏养殖，系该园建设10个项目之一。福建省环保部门从日本引进生物菌垫料科技超过10a，现能坚持下来的不多，根据模式优缺点推广该模式要因地制宜。

1.5 华峰生猪养殖场、新星生猪养殖基地场 养殖地位于福建省建瓯市徐墩乡，2场年出栏生猪量10万余头

1.5.1 治理模式 生态环保干清粪零排放模式，其特点是漏缝地面—免冲洗—干清粪有机肥，仅尿液进入消气池，沼液输入种植消纳地。该模式如下：

干粪

猪舍 干清粪 储粪池 有机肥

↓尿液

黑膜沼气池→管网或沟渠系统→果园、菜地

1.5.2 投入产出 2场总投资超过8 600万元（含漏缝地面造价+机械刮粪设备造价+有机肥车间造价+沼液灌溉管网造价）。投入成本按5a折旧换算，年投入813万元。年产出效益472.8万元（含节省用水成本+增加有机肥产量收益+提高猪群成活率收益）。年产经济效益340.2万元。

1.5.3 治理效果 （1）采用免冲洗与传统用水冲洗模式相比，可减少75%污水量，即可减少污水排放25.6万t。（2）采用漏缝地面产生猪粪直接成为有机肥，可减少60%以上由每头猪产生的COD和NH3-N等污染物含量，即减少COD年排放2 160t，减少NH3-N排放108t。（3）发酵后沼液直接浇灌果、茶园和菜地约0.33万hm2，做到种养结合零排放。（4）猪群未直接接触猪粪尿，减少病原污染，保障了猪的健康。

1.5.4 综合分析 漏缝地面-免冲洗-干清粪生态环保型养猪方式，符合“减量化、资源化、无害化”的养殖业污染治理原则，对于生态环保、经济效益和促进生猪产业的可持续发展等方面都具有重要意义。但由于目前存在有机肥销售困难，其主要原因是：（1）目前种植业者因各种因素不愿用生物质有机肥；（2）种植业有机肥需求有明显的季节性。而由尿液产生的沼液液态肥，需配套相应面积的种植消纳地。配套相应面积种植业消纳地困难及建筑成本高等问题，因此对于小型或需改造的旧规模猪场以及资金不足等情况，增加建造漏缝地面和排尿管道及刮粪设备等投入，与传统猪舍建筑费用相比需增加30%建筑费用。因此，应酌情考虑修改该方案，如为节约成本，建议：猪舍可采用半漏缝地面，猪粪采用人工检粪。尿液由倾斜地面流进专门的集尿沟，再进入沼气池，并要求达标排放。

1.6 屏南县好好吃有限公司养殖基地 养殖地位于福建省屏南县棠口乡凤林村赤湾茶场，生猪存栏7 800头，年出栏1万头。

1.6.1 治理模式 “猪-沼-作物”能源生态环保型模式，其特点是：顶返式发酵池内装潜水搅拌器，发酵充分，气压高，产气率高。该模式如下：

粪液

粪便→沉淀池→酸化池→固液分离→厌氧发酵池

农田、果园↙粪渣↙ ↓

达标 沼液 沼气（供农户）

1.6.2 投入产出 投入与运营成本：进行干清粪处理，固液分离机，建干粪场投入3.6万元；建成一套污水处理系统（包括沉淀池，酸化池、厌氧发酵池1 640m2，3个氧化塘及提升泵、曝气器、潜水搅拌器与配电设备等，投入89万元，3个氧化塘2.5万元，合计95.1万元。运行电量200元/d。产出：处理污水100t，日产沼气738m2，年沼气价值22.14万元；沼液沼渣肥田年节约化肥23.36万元。2项合计45.5万元。运行电费从发电或470户用沼气农户上交费解决。2a可回收成本。

1.6.3 治理效果 日处理污水100t，处理出水水质达到环保部门排放标准，用于100hm2农田果园作液体肥；470户用沼气（每户每天用沼气节约薪柴25kg）1a可替代2 144t薪柴，可保护295.2hm2森林不被砍伐。

1.7 莆田市天马养殖有限公司 养殖地位于莆田市荔城区黄石镇天马村天马山，生猪存栏5 500头，出栏量约

9 000头。

1.7.1 治理模式 能源环保型养殖模式，将养猪场粪污经固液分离，干粪气化发电并采用组合式的集成技术，建立了以循环利用为治理特点的“粪污—沉砂池—滤粪柜—酸化池—顶返式厌氧反应器—贮液池—OAO曝气池—人工湿地—达标排放或出水回用”处理新工艺，实现了规模养猪场达标排放（或零排放）的减排目标。

1.7.2 投入产出 （1）投入：污水处理设施总投资181.63万元。（2）产出：万头猪场每天产生含水率82%的猪粪20t，经烘干后，可得到含水率25%的猪粪2.88t。2.88t猪粪总热值获得3 615×104kJ。按气化炉效率80%，发电机效率30%。可生产1 948kW/h电。生物质能1kW/h电价0.25元。每年收益：533 448元。运行成本：人工成本：2人，每年7万元；设备维护费：每年3万元；设备折旧费：每年10万元。扣除运营成本每年可获纯利33.34万元。回收期：5.45a。endprint

1.7.3 治理效果 经检测，本污染治理工程的出水能够稳定达标排放，即符合《GB18596-2001畜禽养殖业污染物排放标准》的排放要求。

1.7.4 综合分析 好氧处理技术系统运行需要“三相电源“操作规程较为复杂，技术难度大，而且生猪养殖场多处偏僻，养殖户（企业）无法掌握接到电源，无法自行解决，相对其他模式，还有系统用电量大，运行成本较高的问题。干粪气化发电是全省首创，本模式依靠厌氧、好氧设备降解污染物，更适用于大型养猪场和不具备选用其他模式条件的养殖企业，具有一定的应用潜力。因此，在不具备种植消纳和生物垫料舍等建设条件，以及养殖规模较大（如存栏5 000头以上）的养猪场或农林地面积较小的地区，选用本模式较为合适。

1.8 福建省新星种猪育种有限公司 养猪地位于建瓯市俆墩镇山边村杨墩自然村，年存栏生猪0.18万只，生猪1.1万只，成栏2万只。

1.8.1 治理模式 沼气工程为主的能源环保模式，其运行方式如下：

固态物→人工清扫→堆肥处理→有机肥

猪舍→

污水→格栅分离→搅拌池→固液分离→酸化调节池→中温厌氧发酵→沉淀储液→氧化沟→生物氧化塘→达标排放

1.8.2 投入产出 所使用建造的玻璃钢沼气池比普通沼气池成本高130元/m3。容积产气率高0.2m3/m3·d以上，保温部分年益率比则为0.84。按工程设计预算5～8a可收回投资。

1.8.3 综合分析 该模式采用玻璃钢沼气池，保温性能好，解决了冬季气温低对产生率影响。使用太阳能，以水循环系统为热能介质，实现沼气池加热保温，实现了周年均衡产气。5a来，年产沼气21万m3集中供气供户150户以上。周边配套灌溉80hm2，每667m2每年可增产经济效益1 000元以上。经过检测，都能做到达标排放。上流式沼气池进料需要动力，耗能较大，提高了运行成本。贮气 超出存气容量后自动放气，未能回收沼气，并造成浪费与污染，要回收沼气作为他用。该模式特别适合山区冬季低温环境，可保证冬季正常产气，保证达到治污要求。可是建造成本高，购置太阳能集热器费用大，运行费用也相应高，推广难度较大。

1.9 福建省福清市东翰景苑善生态养殖有限公司 养猪地位于福清市东翰镇陈庄村石马自然村，生猪存栏4 812头，年可出栏量10 000头。

1.9.1 治理模式 沼气工程为主的能源环保型，其特点是：漏缝地板猪舍干清粪。其模式如下：

干清粪固态物→人工清扫→堆肥处理→有机肥厂加工用肥。

污水→格栅分离→搅拌池→固液分离→酸化调节池→CGUBF层叠集气上流式厌氧过滤器→中温厌氧发酵→污泥干化场（农用肥）；污水流入氧化塘→过滤消毒池→冲洗栏舍，余液排放农灌果林菜。

1.9.2 投入产出 总需投资120万元，现仅投入78.96万元。年可发电25.2万元，年节省用水2.9万元，部分沼液无偿输送农灌果、菜地、年可收回污泥费18.25万元，约3a可回收成本。

1.9.3 治理效果 采用“厌氧反应器的，填料的布置方式（专利号：200570094558.1）”，作为CGUBF的填料，滤料。安置填料架安置了可脱膜的半软性生物填料，使在填料表层吸附产生的生物膜，不断形成有效的循环，因此有很高的去除降解率，解决了UBF设施不能用于高浓度、高悬浮（SS）的有机污水处理的瓶颈。利用中压贮气，使设施造价低廉，可利用CO2气体适时进行气体搅拌，又可重新利用CO2能量。利用气液二相叠加压力，解决地下设施难以自动排污泥的问题。可利用低浓度沼液冲洗猪舍，污水达到“零”排放的要求。

1.9.4 综合分析 这是一种简单易行、经济适用型的发展模式，投入与运行成本都比较低，管理方便，适合大中型养殖场的发展与应用。但氧化塘容量不够，消纳沼液的人工湿地、蔬菜、花果园的总面积还不够配套。通过过滤消毒池后的沼液回冲猪舍，具有节水功能。

1.10 福建阳光生态农业发展有限公司 养殖地位于福建省平潭县芦洋乡野鹅山，年存栏生猪约40 000头，生猪出栏约80 000头。

1.10.1 治理模式 猪—沼—作物能源生态模式。该工程模式应用红泥塑料厌氧发酵，其特点是红泥塑料厌氧池能吸收太阳能，提高污水温度，增强厌氧菌活性。此项工程采用前处理系统，厌氧处理系统和接触好氧处理系统组成的新型三段式消化工艺处理猪场污水，工艺流程如图1。

图1 工艺流程

1.10.2 投入产出 工程总投资概算216万元。红泥塑料厌氧发酵池有效容积4 100m3，年产沼气27.38万m3，则年燃气效益27.38万元，处理后污水自用菜地果园24hm2，每667m2节省化肥农药150元/a，则年效益5.4万元；年生产猪粪15 000t，则年销售收入45万元，年经济效益77.78万元。间接经济效益：果园增产增收效益。年运行成本为52.268万元。年净效益25.512万元，静态回收期8.5a。

1.10.3 治理效果 经工艺技术的前处理系统，红泥塑料厌氧消化系统（厌氧前槽为高负荷区，采用CSTR工艺，厌氧后槽为低负荷区，采用ABR工艺）和装置结构特点，所采用的红泥塑料厌氧池系卧式半地下式处水封钢筋混凝土结构，构造简单，建池容易，安装拆卸容易，进出料方便。运行效果稳定，年产生的29.2万t水量，大部分进行灌溉本猪场果园，实现达标排放，日均产沼气量750m3，且365d产气，沼气工程日常运行成本低，仅为现场设备所需的电费，用户反映良好。

1.10.4 综合分析 红泥塑料沼气池受气温影响较大，要研究用何种措施解决冬季低温影响，沼气产气率问题，才能得以保持正常稳定运行。大中型的畜禽养殖场多建在农村或城市近效，经济基础相对薄弱，交通不便，电力供应不稳定环境治理压力大，选用处理畜禽养殖污水的工艺和技术必须要投资少，处理效果好，安装，拆缷容易吸热性能优良，运行稳定的红泥塑料材料作为厌氧池的覆皮，是一种不错的选择。

2 进一步推进规模畜禽场污染的对策建议

2.1 因地制宜，选择符合当地实际的畜禽污染治理模式 加强畜禽规模养殖废弃物资源化利用的示范，积极推广适合当地资源环境条件、符合生态畜牧业发展方向的畜禽养殖污染防治技术和养殖模式，不能强行推广某种没有科学论证的模式。因地制宜选择适合不同地区和畜种的能源生态型、能源环保型、能源生态环保型、垫料养殖“零”排放型、生态环保型畜禽废弃物利用模式。大力推广“猪-沼-作物”、“漏缝地面-免冲洗-减排放”、以“一体化深度处理机”为关键技术的养殖业污染物循环利用零排放等生态养殖和技术模式，从源头预防污染和削减排放量。大力推行生物有机肥转化利用，引导和鼓励农民使用有机肥。

2.2 探索和推广“养治分离”、“服务托管”等新思路、新举措 科学规划畜禽养殖业发展布局，削减敏感区域的饲养总量，建立畜牧小区，推行清洁生产和生态养殖。鼓励和引导畜牧业以合作社或股份制形式，全面推广规模化、专业化、标准化的集约饲养道路；探索“养治分离”的畜牧业产业转型发展新思路，即业主专管畜禽生态、健康养殖新技术的应用，污染治理由有资质的环保公司承担，通过生态补偿机制或相关权责利转移落实养殖废弃物的综合利用与达标处理；推广环保公司、沼气专业合作社等专业机构与养殖业主以“服务托管”方式，运营管理畜禽污染治理工程，满足生态环境保护的要求，实现种养平衡、生产与生态的良性循环，促进人类与自然生态环境的和谐发展，推动畜禽养殖产业科学发展。

2.3 增加环保投入，加快提升畜禽养殖场处理粪污的能力 一是建议各级政府设立畜禽养殖业环境保护专项资金，安排年度资金，制定不同的补偿标准，对畜禽养殖场的搬迁、关闭和建设畜禽粪污无害化处理设施等方面，尤其是对沿江沿岸敏感区域范围内的养殖户，做好逐步退出规划，优先安排补偿资金。二是建议整合发改委、科技、能源、环保等部门的资金，加大对畜禽养殖业节能减排、粪污无害化处理及资源开发利用新技术研发应用等方面的支持力度，开辟污染治理新途径。重点要对引领环保技术推广和示范的农业产业化龙头企业在技术、资金和政策上给予支持和倾斜。三是在国家标准化生猪养殖场项目建设、生猪外调大县奖励资金等的用途上，向粪污处理设施建设上倾斜。应建立完善畜禽养殖业污染减排激励机制，对治污成效突出、示范推广作用明显的畜禽养殖治污项目，给予工程的施工、管理或托管公司以一定政策优惠与资金扶持、运营补助或管理奖励。

2.4 创新管理方式，强化监管责任 养殖场粪污处理的防治对策是一个系统工程，解决方案应坚持综合利用优先，实现粪污的减量化、资源化、无害化处理以及运营费用的低廉化。源头控制、过程控制、循环利用和末端处理，也就是说尽可能减少污物，尽量做到粪污的综合利用，否则退而求其次，追求排放达标。

3 结语

养殖业属于传统产业，养殖场废水处理必须寻求经济可行、处理效果好的方法。经济有效的处理工艺是目前养殖场废水处理的重点。目前虽然有不少养殖场废水处理的新方法，但都只停留在试验室小试阶段，真正应用到生产中还需要进一步的研究试验。高效厌氧反应器的研制、氮磷污染物的去除、沼气发电技术及无害化资源能源的回收是今后猪场废水处理的重要研究方向。

（责编：张宏民）endprint