生猪养殖排泄物机械化处理及综合利用技术示范推广与探析

林志荣　陆秋君　赵力勤　姜朝伟　叶文标

生猪养殖排泄物机械化处理及综合利用技术示范推广与探析

林志荣1陆秋君2赵力勤3姜朝伟4叶文标5

随着人民生活水平的不断提高，杭州市生猪养殖业得到了快速发展，规模化养殖场大量涌现。不可否认，生猪养殖业在杭州市的农业产业中占有举足轻重的地位，是促进农业增效、农民增收致富的重要渠道。但是，随着生猪养殖业的迅速发展，规模化养殖场排放的大量粪尿与废水现已成为农业的主要污染源，生猪养殖污染问题成为制约生猪养殖业进一步发展的主要因素。据有关资料显示，一头猪的日排泄粪尿约6 kg，年产粪尿约2 200 kg。由于政策、资金和技术问题，大部分猪场的猪粪污水都是未经任何处理而直接排放，这给环境带来巨大的影响。随着生猪饲养规模的逐步扩大，生猪养殖污染问题日益突出，排泄物污染河流、恶化空气等严重问题，令我们付出了沉重的生态代价。为此，规模化生猪养殖污染处理已引起养殖场业主及有关主管部门的高度重视，在“美丽杭州”和“五水共治”建设工作的不断推进中，畜禽养殖污染防治管理提到了更加突出的位置，一些散户和污水治理设施不达标的生猪养殖场纷纷被关闭。生猪排泄物的污染问题，已严重制约了杭州市畜牧业发展，采取一系列防治措施及选用经济、高效的处理技术已刻不容缓。

1　生猪养殖排泄物机械化处理技术

1.1技术路线

通过固液分离机、吸粪泵等生猪养殖场废弃物处理设备，将粪池中的原粪水粪渣经吸粪泵输送到固液分离机，固液分离机对粪便污水进行过滤脱水分离，其中的粪水则通过筛网滤出加流进入调节池（或沼气池）内，粪渣经分离后拌入草糠充分搅拌，利用堆肥法或加入菌种发酵，制成复合有机肥，少量干粪直接用于苗木基地、农业园区还田处理。固液分离机分离后的液体污水进入沼气池，经过沼气发酵后通过SP集成净化处理系统，将沼渣及微粒固态物进行絮凝分离，以分层技术和筛滤方式将固形物分捡出；经SP集成技术处理后的水流经氧化塘氧化、沉淀，再经土壤毛细渗滤系统、人工湿地、水生植物净化等手段，进一步对水体中含有的营养液进行净化和生物转化，达到生态资源化循环再利用的目的，最后达标排放。产生的沼气作为新能源利用。

1.2固液分离机的选用

畜禽粪便固液分离机的结构形式有多种，目前杭州市应用较多的固液分离机主要有螺旋挤压式、圆筒式和斜筛式三种。

对于传统的干清粪牧场，可以选择传统的螺旋挤压式固液分离机，这种分离机滤网相对较粗，对于干清的粪便，只需往存放粪便的粪池里加入少许污水即可实现粪便脱水，分离出来的固体可以直接装袋，而挤压出来的废水通过蓄粪池进入沼气池。蓄粪池一般以体积15 m3、深2.5 m的圆形池为宜，让猪尿液和洗栏水全部进入蓄粪池，蓄粪池上端设置溢流孔，溢出的污水直接流入沼气池，溢流孔设置格筛。

对于水冲粪的牧场，选择圆筒式固液分离机或斜筛式固液分离机。斜筛式固液分离机适合存栏1 500头左右的水冲粪猪场（不适合水泡粪），蓄粪池也是挖在沼气池之前 ，以深2.5 m的圆形池为宜。

圆筒式固液分离机是一款专门针对水泡粪、中等规模以上的牧场开发的设备，处理量大，分离效率高，能分离出污粪中85%以上的固体。水泡粪的蓄粪池根据牧场规模而建，中等规模的牧场一般建议采用50 m3左右的圆形池子，位置和深度同上所述。

2　猪粪处理综合利用技术

2.1直接返田处理利用技术

猪粪直接返田是最原始的猪粪利用方式，猪粪中所含的大量氮和磷可以供作物利用。通过土层的过滤、土壤粒子和植物根系的吸附、生物氧化、离子交换、土壤微生物间的拮抗，使进入土壤的粪肥水中的有机物降解、病原微生物失去生命运力或被杀灭，从而得到净化，合理使用可增加土壤肥力而提高作物产量，实现资源化利用。

2.2堆肥处理利用技术

为避免长期、过量使用未经处理的鲜粪尿，而造成其中所含微生物、寄生虫等对土壤造成污染，以及寄生虫病和人畜共患病的蔓延，可将粪便经发酵或高温腐熟处理后再使用，一般采用堆肥技术。堆肥处理是在微生物作用下通过高温发酵使有机物矿质化、腐殖化和无害化而变成腐熟肥料的过程。在微生物分解有机物的过程中，不但生成大量可被植物利用的有效态氮、磷、钾化合物，而且又合成新的高分子有机物腐殖质，它是构成土壤肥力的重要活性物质。2.3沼气发酵利用技术

沼气发酵是微生物在厌氧条件下，将有机质通过复杂的分解代谢，最终产生沼气和污泥的过程。由于沼气发酵要求厌氧、一定的有机质含量、温度和酸碱度等条件的相对稳定，发酵时间也较长，因此，要求发酵装置的容量为日污水排放量的2～4倍，一次性投资较大。但是，沼气发酵能处理含高浓度有机质的污水，自身耗能、运行费用低，而且沼气是极好的无污染燃料，有较好的经济效益。通过沼气发酵可以杀死猪粪中的有害微生物，发酵后的沼渣含有大量的有机质，废渣还可以返田增加肥力，改良土壤，防止土壤板结，减少化肥用量。将沼气渣返田，可减少化肥、农药投入60%以上，实现农业废弃物资源化利用，并促进循环农业经济发展。

2.4加工有机肥利用技术

蓄粪池中的粪便通过固液分离机固液分离，得到水质量分数大概50%左右的干粪。干粪进入有机肥车间拌入草糠充分搅拌，利用堆肥法或加入菌种发酵，发酵过程（大概1～2星期）中利用翻堆机翻堆散热去掉多余水分，发酵完成后，将发酵完成的肥料装入进料斗，通过输送带将肥料运送至粉碎机进行粉碎；粉碎后的肥料通过输送带送入颗粒筛选机（即圆筒筛）进行颗粒筛选，得到大小均匀的颗粒；再将大小均匀的颗粒通过输送带加入需要的氮磷钾等微量元素送入混合机进行充分混合，最后再将混合后的肥料通过输送带送入绞龙式包装机包装，加工成成包的有机肥。

3　效益分析

3.1污水处理效率高

据2014年测试，动物粪便固液分离机平均每台年可处理污水3.6万t。固液分离机分离后的污水大大降低了污染物的浓度，不但减少了养殖场的污染，而且降低了后续污水处理难度。

3.2省工节本

据用户使用调查，动物粪便固液分离机实施处理前，生猪养殖场雇用2位员工和一辆拖拉机，将猪粪污水运到附近农田直接还田处理。利用动物粪便固液分离机处理后，只需要雇用1位员工，减少运输和人工成本。同时，由于经处理后的污水大大降低了污染物的浓度，若用沼气池可大大减少池底沉淀物，提高了沼气池的利用率，与不用固液分离机污水直接进入沼气池发酵处理相比，新建的沼气池可减少1/4面积。

3.3社会和生态效益

对猪粪污水进行机械化处理，可减少污染，保护生态环境，为人类和动物提供良好的生存和生活环境，积极推进养猪业生产持续稳定的发展，促进人和自然的和谐。

猪粪经堆肥处理，在微生物作用下通过高温发酵使有机物矿质化、腐殖化和无害化而变成腐熟肥料，在微生物分解有机物的过程中，不但生成大量可被植物利用的有效态氮、磷、钾化合物，而且又合成新的高分子有机物腐殖质，它是构成土壤肥力的重要活性物质，植物用有机肥，增加土壤肥力，使作物达到优质、高效、增产，实现资源化利用，减少化肥使用造成的危害。

生猪排泄物经处理综合开发利用，改善农田肥力，合理地将养殖业与种植业紧密结合起来，形成资源的良性循环，促进农牧业全面发展。

4　结论

生态文明养殖是生猪养殖业发展的必由之路，猪的排泄物是一种污染物，同时也是一种重要的农业资源，积极探索猪粪无害化处理方法和综合利用途径，这是顺应时代发展潮流的战略选择。通过示范推广，近年来，杭州市累计推广应用生猪养殖排泄物机械化处理设备70台，主要生猪养殖场开始采用机械化处理设备处理生猪养殖排泄物。因此，该技术的实施，将养殖业与种植业紧密联结起来，农牧并举，形成资源的良性循环利用模式，促进农牧业全面发展，为实现畜牧业生态循环型和可持续健康的发展起到积极的促进作用。

作者信息:1杭州市萧山区益农镇农办；2杭州市农业教育培训中心；3杭州市富阳区农业技术推广中心；4杭州市富阳区银湖街道农业公共服务站；5杭州市富阳区场口镇农业公共服务站