规模猪场排泄废弃物的减量运行与资源化加工

陈王珠 徐力蛟

（1.福州环保职业中专学校福州350002；2.福州九州互联农牧科技有限公司福州350003）

规模猪场排泄废弃物的减量运行与资源化加工

陈王珠1徐力蛟2

（1.福州环保职业中专学校福州350002；2.福州九州互联农牧科技有限公司福州350003）

通过对规模猪场排泄废弃物的现有处理方案的研究和总结，优化猪场排泄废弃物的减量运行方案的设计，同时对排泄废弃物的资源化加工方案进行遴选和优化。

猪场排泄废弃物减量运行资源化加工

从国家安全的角度来看，食品供应尤其是主粮和肉蛋乳的生产供应的主动权必须牢牢掌握在中国人自己手里，否则过多依赖进口会带来极其严重的安全隐患。中国人偏爱猪肉，而且中国家庭的猪肉消费习惯还以新鲜猪肉为主，不喜欢吃冰冻肉。基于此，中国不可能通过产业结构调整来解决养猪带来的环境污染问题。而且，在本省范围内、适度容量的前提下发展养猪业可以有效解决农民就业和农民增收的问题，是藏富于民之举，也体现对老百姓的菜篮子负责的执政理念。近段时间，多地政府在面对养殖污染压力的情况下，基本采取了以强制拆除和关闭为主的处理方式，国内生猪的存栏量持续快速下降，估计报复性的猪价上涨已不可避免。下一阶段发展符合环保要求的规范化养殖时代即将来临，拿出既符合环保要求又有利于养猪业发展和提高中国养猪业国际竞争能力的环保方案已经摆在政府和环保部门的面前。由于养猪的污染构成中，排泄废弃物占比大，是主要的污染源，所以，研究好养猪场排泄废弃物的处理事关中国养猪业的良性健康发展。现就规模猪场排泄废弃物的减量运行和资源化加工进行探讨与分析。

1 猪场排泄废弃物的减量运行[1]

1.1 猪粪减量与高效收集

1.1.1 猪粪减量方案从现有的研究来看，猪粪减量的技术路径主要有两个方面：（1）优化饲料的纤维源。目前国内猪饲料配方的大原料以玉米、豆粕和麸皮为主，猪粪中也以未消化的麸皮为主。麸皮是当前猪饲料结构中的主要纤维源，优化猪饲料中的纤维源可显著减少猪粪的产生量。采用纤维含量更高的浓缩纤维部分或全部替代麸皮是可行的方案，目前国外已有成熟的产品在使用，国内也已经有类似产品在推广，以各种不同来源的木质纤维为主。值得一提的是，纤维的结构和应用方案非常重要[2]。（2）运用生物技术提高饲料的利用率。从现有的研究来看，能够显著减少粪便产生量的技术方案已有不少，大多以生物技术为主。笔者结合实践观察与研究，归纳起来，以芽孢杆菌为主的微生态制剂、复合酶制剂和生物饲料对减少粪便产生量的效果比较确切。

1.1.2 猪粪的高效收集经过近三十年的粗放式发展，传统的“土栏”冲水方式已经不适应环保的要求，通过摸索和借鉴国外尤其是欧洲的经验，以下两大方式已逐步获得广泛认同。

1.1.2.1 干清粪方式干清粪方式又可分为两种。

1）人工干清粪，一般采用半漏缝地板，漏缝板下面为光滑的斜坡面，外侧设导尿沟。定期通过人工将漏缝板下的猪粪铲到圈外，然后集中处理。这种方式适合小规模家庭农场，且以商品猪舍为主。

2）机械干清粪，一般采用全漏缝或大半漏缝地板，漏缝板下面为光滑平整地面，采用刮粪机自动收集。采用这种方式时可有两种做法：一是设置小坡度，反向刮粪，实现粪尿分离；二是不设坡度，粪尿一起刮。机械干清粪方式适合规模较大的猪场，机械干清粪方式的设计要点如下：（1）漏缝地板与地面之间的高度最好能达到2 m左右，广西等地有的场采用了3 m的高度，以方便人员和设备进出，也便于设备维修、粪便转移、空栏时的底部清洗等；（2）在猪舍设计和布局时要充分考虑猪粪的归集，以节省设备成本，最好采用集中连体猪舍；（3）刮粪区的地面处理一定要平整，其平整程度直接影响刮粪的效果。

1.1.2.2 液泡粪方式液泡粪方式在丹麦、荷兰等养猪发达国家较为普及。这种方式有以下优点：（1）粪便、尿液同时收集，并在集粪池内持续发酵自动形成液态有机肥；（2）有利于密闭舍的内环境控制；（3）可以利用高低落差在不耗能的情况下实现汇总收集；（4）根据不同猪舍，粪浆可在集粪池内蓄集达6个月至2年以上，可根据季节和市场需求等因素灵活决定出粪的时间。液泡粪方式的设计要点如下：（1）考虑到蓄粪和生产管理的需要，最好采用全漏缝地板；（2）漏缝板与粪池底部高度要达到1.8～2 m；（3）集粪池底部为水平地面；（4）需采用机械通风，并设置地沟风机，最好采用自动通风系统。

1.2 猪场污水减量与高效收集

1.2.1 猪场污水减量方案猪场污水主要有以下来源：（1）饮用水溢漏，即猪在喝水时会从猪的嘴角溢出很多水，另外天气热时，猪还会故意用嘴顶住饮水器造成水喷出以降温，这是猪场污水的一大来源；（2）冲洗猪圈，这主要是传统猪舍，其主要目的是冲走猪舍地面的猪粪和保持猪的卫生需要；（3）空栏清洗用水；（4）猪的尿液。针对猪场污水的主要来源，猪场污水减量的主要方案如下。

1）升级饮水系统。将原来常用的鸭嘴式饮水器或乳头饮水器改为目前较先进的水位控制器+水碗或水盆，根据临床反馈，饮水器改进后，经由饮水产生的污水可减少2/3以上。

2）采用免冲水模式。将猪舍地面改进为漏缝地板，最好是采用全漏缝地板。从临床反馈来看，猪舍采用全漏缝地板以后，猪粪可以自动掉下去，平时不用再冲洗猪圈，猪看上去会稍微脏一些，但并不影响猪的生长。免冲水模式不但大大减少污水量，而且对生产更有利，一是在温度较低的季节里，没有冷水的刺激，猪更不容易生病；二是大大减少了工作量，可降低人力成本。目前免冲水模式已获得广泛认同。

3）升级清洗设备。猪场原来大多采用移动式高压清洗机，常见弊端如下：（1）压力不够大，耗水量大，且速度慢；（2）机器和高压管使用寿命短，故障率高；（3）有漏电风险，有不少猪场因此出过伤亡事故。笔者经过调研，推荐使用超高压中央泵站，市场上已经有不少专业的公司在做这一业务。一个场或一个集中区设一个泵站，将高压水管布设到每栋猪舍，并设置万能接口。清洗时，工人只要带一把清洗枪，到猪舍接上高压接口就可以清洗了。由于水压是普通高压清洗机的5倍以上，清洗更干净，速度更快，更重要的是节水，可节水60%以上，也就是说，既节约水费，又减少污水产生。

1.2.2 污水的高效收集对于液泡粪模式而言，猪粪和污水是同时收集的，不再重复讨论。对于干清粪模式，需要根据终端处理的方案来决定是否需要单独进行污水收集。污水收集主要注意以下两点：（1）尽量利用地势自动收集，使污水集中，尽量不要耗能；（2）污水通道要采用暗管，既做到雨污分流，又有利于减少蚊蝇滋生和猪场的防疫。

2 猪场排泄废弃物的资源化加工

资源化利用的前提是资源化加工，资源化加工的目的有三：（1）无害化处理；（2）提升肥效；（3）便于运输和施用。经过近几年很多地方的尝试，笔者对此进行了综合分析和研究，目前有部分资源化加工方案较为可行，探讨如下。

2.1 液态有机肥方案（1）采用液泡粪模式后，确保粪浆发酵时间不低于1个月，即可实现无害化处理，可直接用作肥料，这是丹麦、荷兰等欧洲国家通行的做法。该方法的好处是运行成本低，缺点是只能近距离使用，适合配套土地较多的猪场和附近有较多种植土地且签有供应协议的猪场。（2）采用干清粪+粪尿分开收集模式后，液体部分可经过固液分离（去除残余粪渣）→黑膜厌氧发酵→氧化塘曝气有氧发酵（带阳光棚，防止雨水进入）三步处理后，可用作肥料，且可用作无土栽培的底肥。

2.2 固体有机肥方案对于周边配套种植用土地较少或加工成液体有机肥后无法全部近距离利用的猪场，将排泄废弃物加工成固体有机肥就成了必然选择。需要说明的是，只要能够实现排泄废弃物的无害化处理，就可以作为肥料来使用了，并非只有固体肥料才能称之为肥料。所以，固体有机肥方案大多数情况下是为了解决有机肥的长距离运输而不得不采取的方案，当然也与原有设计方案有关。

2.2.1 加速发酵模式即通常所讲的舍外垫料发酵，干清粪的粪便部分加工、干清粪的粪尿混合加工、干清粪的液体部分加工、液泡粪的二次固体化加工均可采用这种模式。舍外垫料发酵生产固体有机肥的生产设计要点如下：（1）有机肥加工厂最好离生产区有一定距离（300 m以上），以利于防疫；（2）需要根据处理量搭建足够数量的阳光棚；（3）选择好的菌种，发酵速度和发酵温度均很重要；（4）根据规模和实际情况选择合适的翻耙方式，可以是固定的全自动的布料和翻抛系统，也可以是移动的翻耙机器或设备；（5）利用肥效优势，建立稳定的有机肥销售通路，从简化生产的角度出发，最好直接销售粉状肥，无需制粒；（6）提倡采用有机肥生产外包模式，对于简化猪场生产和人员管理非常有利。

2.2.2 自然发酵与晒干模式

2.2.2.1 自然堆肥采用干清粪模式，粪便部分做自然堆肥，腐熟完成后，可通过阳光棚直接晒干。这种方式需要有一定量的蓄粪场所，以及足够的晒干用的阳光棚。当然，必须充分腐熟，通过腐熟实现无害化处理后才可用作肥料，并减少苍蝇的滋生。

2.2.2.2 液泡粪晒干采用液泡粪模式后，粪尿都以粪浆的形式储存在猪舍内漏缝板下的集粪池中，一般蓄集能力都在半年以上，在母猪舍和保育舍可达2年以上，可以在天气合适时，通过阳光棚自然晒干。这种模式的优点如下：（1）管理简单，运行成本低；（2）发酵充分，长时间发酵后的粪浆无臭味，苍蝇少；（3）肥料的肥效好，粪尿的有效成分都完好保存在晒干的肥料中，肥料卖价也高；（4）不受天气影响，没有储粪压力，天气好、气温高的时候就晒，天气不好可以不晒。一般可集中在每年的夏季多晒，晒的速度也快。这种模式的缺点是占地面积较大，必须搭建足够的阳光棚。当然，由于气候条件不同，所需阳光棚的面积也差异较大，越是南方越适合。阳光棚晒场用地的形状可以不象猪舍用地那么规整，但地面要水平，这样粪浆流到晒场后，深度一致，便于同时晒干。晒场最好选在比猪舍低的地方，这样粪浆可通过管道直接流到晒场。

3 结语

目前来看，解决养猪污染的核心并非科学层面，这不是什么科学难题，更多的是认识问题。当前首先要解决以下三大认识问题。

1）养猪不能污染环境。对养猪人来说，一定要明白过去那种粗放的养猪方式，那种只管自己养猪赚钱、粪尿直排、污染环境、侵害他人利益的做法，必须彻底纠正。未来的养猪人必须要有这个认识。

2）养猪污染的唯一解决方向是资源化利用，是有机肥。对政府来说，一定要认识到猪粪尿的利用是利国利民的大好事，应当主动推动。做好猪粪尿的利用对整个社会来说好处多多：（1）有利于养猪业的长期、稳定、健康发展，有利于解决菜蓝子问题；（2）有利于解决就业，解决农民增收的问题；（3）有利于解决土壤退化和土地板结的问题（由于化肥的无节制施用，这一问题其实已非常突出）；（4）有利于提高蔬菜及其他农产品的品质，提高老百姓的生活水平，提高蔬菜及其他农产品的国际竞争力；（5）有利于减少化肥生产带来的化工污染，有利于减少石油进口，这一方面应当向养猪强国丹麦学习。

3）猪场的环保方案必须是低成本的。长远来看，农业包括养猪业都是各国政府要补贴和扶持的产业，而不是什么暴利行业。中国目前的养猪业还处于发展阶段，还不成熟，还存在某些周期性的暴利阶段，但并不意味着遍地黄金、天天有暴利，周期性的暴亏阶段也是很多的。对环保主管部门和研究单位来说，一定要认识到猪场的环保方案必须因地制宜，既要彻底解决问题，又要能低成本运行。否则，既不利于环保措施的贯彻执行，又不利于养猪业的发展，不利于中国猪肉国际竞争能力的提高。

通过近几年的摸索及行业专家学者的研究与呼吁，相关政府部门已经开始意识到，猪场的排泄废弃物是放错了地方的资源，资源化利用是行业发展的科学要求和必然趋势，将猪场排泄废弃物做达标处理进而实现可达标排放的做法将得到纠正。当然，如何因地制宜，摸索更加科学、高效、低成本的猪场排泄废弃物资源化加工和利用方案，还值得政府及科研部门继续研究和探索。

[1]陈王珠.规模猪场污染防治良性运行的模块设计研究[J].福建畜牧兽医,2013,35(2):43-45.

[2]徐力蛟,贺喜,成廷水.膳食纤维在母猪营养中的应用[J].饲料工业,2012,33(23):12-15.

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1003-4331（2017）04-0024-03