福建省生猪规模养殖场粪污治理主要技术模式的集成与分析

2016-08-19邱昌颖福建省农业厅350003

福建畜牧兽医 2016年4期

关键词：粪污福建省福建

邱昌颖　福建省农业厅　350003

邱昌颖福建省农业厅350003

在分析研究福建省自然、气候条件，并实地调研各地生猪规模养殖场粪污治理的基础上，对福建省生猪规模养殖场粪污治理的主要技术进行了梳理和分析，总结集成了5种粪污治理主要技术模式及其原理、工艺流程、优劣势和适用范围，并提出具体建议。

生猪规模养殖场粪污治理技术模式

生猪是福建省畜牧业当家品种，生猪养殖面源污染问题已引起政府、社会、媒体的高度关注。近年来，福建大力推进生猪养殖污染防治工作，力度空前，成效显著。但在治污过程中，对治理技术模式的研究探讨是一个薄弱环节，总结提炼一批适合福建资源环境特点且经济高效适用的治理技术模式已迫在眉睫。本文根据近年来福建生猪养殖污染治理的工作实践，对治理技术模式进行探讨，为加快推进福建生猪养殖污染防治提供参考。

1　粪污治理技术模式对生猪养殖污染治理的重要现实意义

福建省是全国生猪优势产区，有5个设区市年出栏生猪超过200万头，7个县（市、区）被农业部确定为生猪调出大县，有11个县（市、区）被农业部列为生猪良种补贴县，11个生猪养殖企业年出栏生猪超10万头，4个养猪企业荣获过国家级产业化龙头企业。2015年，福建生猪出栏总量1 707.8万头，产值近300亿元，占全省畜牧业产值的50%以上，是福建省畜牧业的第一大产业。近年来，福建生猪规模化养殖水平不断提高，2015年全省年出栏500头以上的规模猪场出栏商品猪数量占全部出栏量比重达83.75%，规模化率高出全国平均水平一倍，位居全国前列。然而，在福建省生猪规模化发展进程中，也存在一些生猪规模养殖场粪污处理设施不够完善等问题，形成众多的点源污染，给生态环境造成一定程度的影响，生猪养殖污染仍然是农业面源污染的首要因子［1］。

2014年，国务院《畜禽规模养殖污染防治条例》生效实施以来，福建省委省政府高度重视，认真贯彻落实条例精神，以省政府名义先后出台了《进一步加强生猪养殖面源污染防治工作的六条措施》及其《实施意见》，综合采取“关闭拆除、改造升级、规范处理、综合利用、总量控制”等措施，并投入省级以上财政资金8.03亿元，重点扶持可养区存栏1 500头以上生猪规模养殖场实施以粪污治理为主的标准化改造，市县负责存栏250～1 500头生猪规模养殖场标准化改造。通过近两年的努力，全省已关闭拆除禁养区生猪养殖场8.3万家，消减存栏生猪796.4万头，基本完成了关闭拆除工作，并已完成3 704家可养区生猪规模养殖场标准化改造，超过总任务的三分之一，生猪养殖污染治理成效显著，走在全国前列。

在生猪养殖污染治理工作推进过程中，笔者深切地感受到，虽然国家已出台了一系列畜禽养殖污染治理的技术规范、标准，也涌现了诸多的新技术、新模式，但能与福建省不同区域独特的资源环境相适应的并不多，这与福建省当前生猪养殖污染治理的新形势是不相适应的。因此，加强生猪规模养殖场粪污治理技术研究，系统归纳总结适合福建不同资源环境条件的治理技术模式，对加快推进生猪养殖污染治理、确保生猪产业永续发展具有重要意义。

2　福建省资源环境特点对养殖粪污治理的影响

福建省地跨南亚热带和中亚热带两个气候区。南亚热带地区约占全省土地面积的四分之一，包括闽东南沿海的漳州、厦门、莆田、泉州、福州部分县区等35个县（市、区）［2］；中亚热带地区约占全省土地面积的四分之三，包括南平、三明、龙岩、宁德、福州市部分县区以及泉州德化等46个县（市、区）［3］。由于两个区域气候差异明显，对生猪养殖粪污治理技术的影响也十分明显。例如，处在闽北的南平市为中亚热带季风气候，冬无严寒，年均气温19.3℃，无霜期268 d，年降雨量1 660 mm；处在闽南地区的漳州市为南亚热带地区，年均气温21℃左右，无霜期330 d以上，年降雨量1 000～1 700 mm［4］。因此，对沼气的厌氧发酵、单位面积沼液沼渣的综合利用量等，有明显的影响。

同时，福建省素有“八山一水一分田”之称，田地较少，而山地资源丰富，土地对生猪粪污的消纳能力较弱；境内河流众多，大小河流共663条，且在省内自成体系并入海，基本不与外省交叉，年平均水资源总量为1 181.7亿m3，人均水资源3 465 m3，是全国人均水资源的1.61倍［5］。最大河流闽江，主干流长559 km，流域面积6.1万km2，流量为1 980 m3/s，超过黄河流量［5］；第二大河流九龙江，干流长度258 km，流量为446 m3/s。独特的水环境条件对生猪粪污治理有着更为严苛的要求，而且，福建降雨时空分布不均，每年雨季主要集中在4～9月，降雨量达到全年的七八成［4］，雨季雨量集中，也对生猪粪污综合利用产生了十分不利的影响。

综上所述，我省独特的资源环境条件，对生猪粪污治理有着独特的影响，加上不同养殖场养殖规模、粪污收集设施、周边消纳地面积、综合利用水平、污染治理技术选择等的差异，均对生猪粪污的治理技术有着不同的要求。因此，因地制宜地采用科学、合理、有效的粪污治理技术，集成经济、高效的治理模式，直接关系到福建省生猪养殖污染治理的成效。

3　福建生猪养殖粪污治理主要技术模式集成

两年来，笔者在实地走访调研福建各地生猪规模养殖场粪污治理现状、研究分析不同的污染治理技术及各地不同的污染治理模式和特点等基础上，结合国家畜禽养殖污染治理技术政策和我省资源环境特点，总结并集成了以下适合不同规模养殖场且经济适用的粪污治理技术的主要模式，供生猪规模养殖场粪污治理时参考借鉴。

3.1“厌氧+能源生态”模式该模式是种养结合模式，生猪养殖场的猪粪、尿全进全出，沼气作为农村能源综合利用。该模式要求养殖场周边有足够的农田消纳厌氧发酵后的沼液、沼渣，养殖业与种植业的规模要配套。该模式具有成本低、技术单元少等优点，但需要配套与养殖规模相适宜的消纳地，且常温发酵对外界自然气候条件有所要求。主要适用于年出栏1 000头以下生猪规模养殖场，南亚热带地区尤为适宜。工艺流程图见图1。

3.2“堆肥+沼液还田利用”模式该模式通常包括粪污收集贮存、预处理、厌氧处理和沼液沼渣储运等过程，将固体粪便堆肥处理后异地还田利用，污水经过沼气发酵后输送到田间沼液贮存池，还田利用。通过固体粪便的堆肥处理，减轻对周边消纳地要求的压力。主要适用于年出栏3 000头以下，周边消纳地不能完全配套的生猪规模养殖场。工艺流程见图2。

3.3“堆肥（有机肥）+废水利用为主”模式该模式是以资源利用为主的能源生态模式，辅以适度的好氧处理设施、设备。采取干清粪、固液分离等源头污水减量措施后，粪便经过堆肥或加工成有机肥，污水经过厌氧处理后，以综合利用为主，同时配套污水处理设施、设备，以减轻对消纳地要求的压力。主要适用于年出栏5 000头以下的生猪养殖场或进行养治分离的分散养殖密集区。工艺流程见图3。

3.4“有机肥+废水处理为主”模式该模式是粪污资源循环利用和工程处理技术相结合的污染治理模式。粪便处理以生产有机肥为主，废水在综合利用的基础上，以废水处理为主，实现达标排放。特别在当前对污水排放要求越来越严格的趋势下，部分养殖企业已经考虑通过MBR等深度处理技术来实现达标排放。主要适用于年出栏5 000头以上的生猪养殖场。工艺流程见图4。

3.5“发酵床养殖”模式该模式是以垫料床消纳畜禽粪污为主要环节的污染防治模式。利用微生物发酵控制技术，将微生物与锯木屑、谷壳、秸秆或其他基质按一定比例混合，进行高温发酵后作为有机物垫料，制成发酵床，并将猪饲养在发酵床上，其排出的粪尿在垫料中通过微生物及时降解，减少臭气（硫化氢、氨等），从源头上控制养猪造成的环境污染。目前，由该模式改进的“微生物异位发酵床”模式克服了直接在发酵床上饲养、温度过高、空气中粉尘多等弊端，在实际生产中更有推广意义。该模式能彻底清除畜禽粪尿，实现零排放，无污染、无异味，但对垫料来源、管理操作有一定要求。主要适用于垫料易于获得地区的生猪养殖场。工艺流程见图5。