湖南省湘潭市生猪规模养殖粪污处理模式浅析

左晓红 吴买生

（1湖南省湘潭市畜牧兽医水产局，湖南 湘潭 411104；2湖南省现代生猪产业技术体系长株潭试验站，湖南 湘潭 411104）

湖南省湘潭市位于湖南省中部偏东，总面积5015km2，总人口293万，是长株潭“两型社会”综合配套改革试验区的重要一员。生猪产业是湘潭农业的传统优势产业和农民增收的富民产业，2014年全市出栏生猪574万头，人均出栏生猪2头，规模养殖比重达71%，猪粪尿污水年排放量在1000万吨以上。近年来，为解决好生猪养殖粪污问题，湘潭市按照减量化、资源化、无害化的原则，通过政府政策引导、企业主体投入，积极探索建立了几种生猪粪污处理和环保生态养殖模式。本文简要介绍了湘潭市在规模猪场粪污处理方面所形成的五种主要模式，并就进一步开展猪场粪污治理工作提出建议，供同行参考。

1 湘潭市粪污处理的主要模式

1.1 “规范化发酵床养猪+垫料后处理+种植”模式

该处理模式的技术特点是，将猪饲养在经过高温发酵的垫料（微生物与锯木屑、谷壳、秸秆等混合发酵而成）上，通过垫料中功能菌群的正常生长繁殖，完成对猪粪尿的降解转化。在垫料使用1.5～2年以后，将垫料进行堆肥处理，进一步高温杀菌和腐熟后，作为果木和农作物等的种植用肥。

发酵床养猪技术在全国各地都有应用。湘潭市从2008年开始推广这项技术以来，针对南方的气候条件、生态环境特点及生猪养殖习惯，进行了消化创新，集成一套具有湘潭特色的规范化发酵床养猪综合技术，发布了湖南省地方标准《发酵床养猪技术操作规程》。该技术以伟鸿食品有限公司所建的生物发酵床猪场为代表，采用“公司+农户”的方式运作，为合作农户担保贷款4000多万元，建设标准化生物发酵床猪舍200余栋。所建猪舍除长度根据场地大小有所区别外，其余全部按照同一标准建造，均为宽11 m、高5.4 m、走道宽1 m、采食台宽1.5 m，为有利于热天通风换气，采取南北开窗、屋顶增开天窗的通风模式；每栋猪舍内安装喷雾装置，便于夏天舍内降温和对发酵床垫料喷水；为有利于生物发酵床垫料的翻动和处理，发酵床地面用水泥硬化、栏间联通。每栋栏舍可饲养生猪500～1000头。这些具有伟鸿特色的发酵床栏舍设计经实践检验，均获得了良好效果。

该模式粪污对外无直接排放，空气中无臭气，具有环保、健康、安全、节水等特点，能解决农村适度规模养殖的污染问题。但从湘潭近几年的应用情况来看，该模式呈倒退和萎缩趋势，其制约因素主要体现在以下四个方面：一是垫料所用锯木屑等资源紧张，垫料采购困难；二是垫料原料价格偏高，导致处理成本增加，尤其在2014年猪价低迷、养猪亏损的情况下，这一矛盾更为突出；三是少数养殖场对发酵床管理不到位，死床现象时有发生；四是发酵床垫料及菌种补贴政策没有落实到位。

1.2 “规模养猪+沼气池发电+果木”模式

该处理模式的技术特点是，将规模猪场的粪尿污水经预处理后进入厌氧高温发酵装置产生沼气，沼气经净化处理后进入贮气柜，一部分沼气经发电机组转化为电能，用于规模场的加工饲料或生产生活，另一部分用于保育舍供暖和员工生活用气；沼液沼渣通过专用车辆运输至果木等种植基地，实现资源的循环利用。

代表性猪场为湘潭顺康生态农业科技发展有限公司韶山市银田养猪场，该场占地42亩，有猪舍18栋，常年存栏母猪600头，年出栏生猪1万头。该场环保工程主要建设内容有：400 m3沼气池2座、65 m3进料调节池、200 m3厌氧发酵池、150 m3沼气贮气柜、265 m3水封池、3000 m3沼液贮存池；配套建设50 m2控制室、30 m2发电厂房和50 kW沼气发电机组等。工程采用全混式厌氧高温发酵工艺，设计日处理猪粪（水）120吨。2010年以来，猪场与湖南永红生态农业科技有限公司、湖南宏发农林生态科技有限公司及三华村苗木基地合作，形成了“猪-沼-菜”和“猪-沼-果（苗木）”等生态农业循环模式。

利用生物的自生与共生原理，建立沼气池处理猪粪尿污水是当前规模猪场普遍采用的处理方式；在沼气处理的同时添置发电机组，一般在年出栏5000头以上的猪场应用。2010年以来，湘潭市沼气池建设资金总投入每年都在2600万元以上（其中92%是用于养猪场的沼气池建设），近30家猪场获得国家大中型沼气建设项目支持3000多万元。随着沼气发电处理技术的不断发展和完善，厌氧发酵（沼气）技术已成为湘潭市大中型养猪场粪污处理的主要方式。但在实际应用过程中也存在一些缺点，主要表现在以下三个方面：一是沼气发酵受温度的影响大，冬季温度低时，产气慢、效率低，影响处理效果；二是设施投资大、运行成本较高，一般猪场难以承受；三是沼液和沼渣如不进行适当的利用和处理，将对环境造成二次污染。

1.3 “节水型养猪+沼气+工业污水处理+达标排放”模式

该处理模式的技术特点是，规模猪场先在养殖环节采用全方位的节水技术，减少粪尿污水的排放总量，再进入沼气综合利用处理装置产生沼气，沼气用于保育舍的保温和食堂用气，产生的沼液进入按工业治污标准建设的污水处理厂，实现污水达标排放。

代表性猪场为新五丰湘乡分公司猪场。该场占地180亩，有猪舍42栋，常年存栏母猪1200多头，年出栏生猪2万头以上。该场采用全方位节水养殖模式，从猪场设计入手，采用“干湿分离、雨污分流、暗沟排污”，在养殖过程中建立节水考核奖励制度，鼓励员工捡干粪，每栋栏舍都装上水表，制定限量用水指标数，控制冲洗栏的用水量，减少污水产生量。减量后的污水再经过“厌氧（沼气）-曝气-药物处理”等一系列工业化处理后，基本实现达标排放。工艺流程见图1。

图1 新五丰湘乡分公司猪场粪污水处理工艺流程图

该模式主要适用于周边农业配套用地少或距离城市较近、居民密集度较高的大型猪场，经处理后污水能达到排放标准，对周边环境不造成污染。但该模式一次性投入大，运行成本高，其环保设施投入一般都在200万元以上；据调查了解，一个万头猪场按这个处理程序确保污水达标排放，每年的运行成本在20万元左右。这对于高投入、高风险的养猪业来说，无疑是一笔不小的开支。

1.4 “规模养猪+连续动态发酵+种植”模式

该处理模式的技术特点是，采用微生物好氧发酵工艺，将养殖场废弃物（猪粪、沼气池的沼渣、沼液）与统糠或锯木屑按一定比例混合后进入“动态发酵处理装置”进行发酵，处理形成的有机肥原料用于种植业。

代表性猪场为湘潭飞农牧业有限公司种猪场。该场占地52亩，有猪舍11栋，常年存栏母猪300多头，年出栏生猪6000多头。其工艺流程为：将“粪水池”中的粪尿污水和统糠或锯木屑等吸附料按比例加入进料螺旋机，混合搅拌后经提升机提升至塔顶螺旋机，输送至一次发酵塔，经一次发酵后转运至进料螺旋机进料处，再提升进入二次发酵塔，经二次发酵后卸出，转运于稳定仓，7天后成为有机肥原料。有机肥原料可作为吸附料和统糠一起混合进入下一循环。工艺流程见图2。

图2 湘潭飞农牧业有限公司种猪场粪污水处理工艺流程图

该模式的技术核心是多棱多层发酵塔，它具有达诺滚筒发酵设备工艺优势，自动稳定供料、传道、排出，同时还具有分层布风供氧、调温、除湿的功能，它利用好氧菌产生的生物能，处理猪场的固液有机废弃物，在无需外供热能的条件下，通过发酵产生的高温灭杀废弃物中的有害微生物，达到“无害化”；去除废弃物中约60%的水分，达到“减量化”；最后产品为有机肥，实现了废弃物的“资源化”，达到零污染，也无废液排放的要求。但由于该模式一次性投入大，在实际操作过程中需要使用大量统糠或锯木屑等吸附原料，受吸附原料资源和价格的影响，粪污处理成本居高不下。

1.5 “规模养猪+堆肥+沼气+花卉苗木”模式

该处理模式的技术特点是，猪场采用干清粪和固液分离工艺，将收集到的干粪和沼渣运至堆肥车间，经生物堆肥和翻堆机处理后，制成有机肥；污水进入沼气池发酵，沼气作为能源用于猪场用气，沼液流入沉淀池，经5级沉淀后用水泵引上山，再从上至下自流灌溉花卉苗木。

代表性猪场为湖南科星猪场，该场占地283亩，其中花卉苗木基地200余亩，常年存栏母猪600头，年出栏生猪1万头以上。猪场建设有堆肥处理车间、粪水池、沼气及配套工程、五级沉淀池等，其工艺流程见图3。

图3 科星猪场粪污水处理工艺流程图

该模式主要适用于占地面积较大或周边农业配套用地较多的猪场，在猪场粪污得到合理处理的同时，还能实现林业或种植业的效益增值，是一种投资少、效益好、值得大力推广的模式。但受猪场选址场所限制，该模式无法在一些养殖密集区实施。

2 当前湘潭市规模猪场粪污处理存在的主要问题

2.1 受规划布局滞后的影响，粪污处理措施难以全部落实到位

生猪产业作为湘潭市的传统产业，受农民养殖习惯以及养殖用地局限的影响，人畜混居的情况仍普遍存在，养猪场地狭窄，猪圈与住宅相邻，有的甚至房前屋后都是猪舍。虽然近两年湘潭市出台了养殖业发展区域布局规划，将沿湘江干流1 km禁养区范围内的300多个规模养殖场（户）清理退出养殖领域，但相对于已建设好的众多养猪场而言，规划的引导和制约作用较弱，尤其在养殖密度大的区域，小型粪污处理设施往往处理不到位，沼液利用程度也不够，一些养殖场甚至直接向沟渠排放沼液，造成池塘水体的富营养化严重。

2.2 养猪业污染治理投入不足，不能满足粪污治理需要

尽管湘潭市启动了农村沼气工程和规模猪场粪污治理项目，投入了一定的粪污治理资金，但对于生猪养殖大市而言，投入还是不足；同时，受支持范围和支持手段的影响，一些养猪场无法得到与生产规模相匹配的粪污处理扶持资金。国家环保扶持资金则更多地用于工业污染治理，很少用于养殖业，不能满足湘潭市现有养殖场的粪污治理需要。

2.3 养殖业投入品和废弃物造成的环境污染不容忽视

部分养猪场没有专门的饲料、兽药贮存间，猪场用过的疫苗瓶、注射器等随意堆放，有的甚至直接丢弃到粪尿池中；个别地方还出现病死猪污染现象，养殖者将未经无害化处理的病死猪尸体随意丢弃，给农村的生产、生活造成污染，为疫情传播带来隐患。

3 对猪场粪污处理的几点建议

3.1 加大环保宣传，增强养猪户环保意识

只有养猪户具有较强的环保意识，真正重视环保，才会在养猪生产中采用减排工艺，才舍得在环保设施上投入。要利用有线电视、广播、传单、宣传栏等形式，切实提高全社会的环保意识。要充分发挥舆论导向的作用，重点对绿色环保养殖业的优势和生态养殖取得好效果的养殖场进行典型新闻跟踪报道，发挥典型示范作用；同时对造成污染、破坏环境的违法行为向社会公开曝光。要宣传鼓励种植业与养殖业的行业协会（合作社）进行横向联合和产业融合，以行业协会（合作社）为纽带，引导广大养殖业主走种养循环的经济发展之路。

3.2 加强规划引导，推广环保养殖模式

根据“两型社会”的发展要求，强化养殖业发展区域布局规划的引导作用，根据禁养区、限养区和适养区的不同要求，细化出台不同政策，引导城镇近郊人口密集区逐步退出生猪生产；同时，大力提倡适度规模养殖和生态循环养殖模式，采用新技术和新工艺减少猪场粪污排放。对新建的规模化猪场，从猪场选址和猪场设计开始进行指导，要求远离居民区，实行生产区、生活区、污水处理区与病死畜禽无害化处理区分开，净道与污道分开，实施种养结合和生态养殖。对已建好的大、中型规模猪场推广“三改二分再利用”技术（即改水冲清粪为干式清粪、改无限用水为控制用水、改明沟排污为暗沟排污，实施固液分离、雨污分离，粪便无害化处理后再利用），引导猪场对现有设施进行改造。对小型养殖户引导建设与其养殖规模相适应的沼气池，建设好“四池一塘”（四个分级发酵池，一个氧化塘）粪水处理系统，对猪粪实行干湿分离，粪水经发酵实现无害排放，干粪可用于养殖水蚯蚓或制作商品肥料，实现“规模养猪-沼气利用-沼渣、沼液用于种植和水产养殖”的生态循环养殖。

3.3 增加环保投入，加快提升猪场处理粪污的能力

由于养殖业是弱势产业，如果没有资金支持，让养殖户自筹大量资金用于环保是不现实的，因此，建议多渠道增加对养猪业环保建设的投入。一是建议各级政府设立养殖业环境保护专项资金，制定相应的补偿标准，每年安排资金用于养殖场的搬迁、关闭和建设粪污无害化处理设施等；二是建议整合发改委、科技、能源、环保等部门的资金，加大对养猪业节能减排、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；三是在国家标准化生猪养殖场项目建设、生猪调出大县奖励资金等的用途上，向粪污处理设施建设倾斜。