猪场粪污处理的方式及利用

宋忠旭，汪开云，李良华，赵海忠，彭先文，孙 华，胡 华，梅书棋，焦祖武＊

（1.湖北省农业科学院畜牧兽医研究所，动物胚胎工程及分子育种湖北省重点实验室，湖北 武汉 430064；2.潜江市兽医局，湖北 潜江 433100）

我国作为全球第一大生猪养殖大国，养猪业在现代经济发展中占有举足轻重的地位，养猪过程中所产生的粪污量大，粪污消纳问题不能得到及时有效地解决会带来颇具挑战的环境污染问题，更危及着生态安全。目前这一养猪业生产焦点问题已然上升为人们普遍关注的社会问题，对粪污控制状况及处理将是未来猪场寻求发展出路的必经途径之一[1]。文中就猪场粪污处理的相关内容进行简要阐述，各养猪场需根据自己猪场的建筑模式、清粪方式等，选择合适的粪污处理方式，合理利用，变废为宝。

1 清粪方式

1）人工干清粪，即人工将干粪清理出舍，集中到储粪池，污水集中到舍外污水池。

2）机械清粪，采用刮粪板清除漏粪地板下粪沟中的粪便和污水，集中到粪污池，为干清粪的另外一种形式。

3）水冲清粪，猪将漏粪地板上的粪便踩踏下去落到粪沟，在沟的一端倒水或喷水，将粪便和污水集中到粪污池。

4）水泡清粪，漏粪地板下的粪沟内保持一定深度的水（约15 cm），落下的粪便浸泡变稀，随着落下的粪便增多，稀粪被挤入猪舍一端的粪井，定期或不定期打开闸门或活塞，稀粪流出猪舍集中到粪污池。

5）发酵床，通过添加木屑、稻草、谷壳、麦秆、玉米秆等辅料，喷洒菌种，配套翻耙，利用微生物的生物反应,达到产热、分解粪污的目的。按照猪与垫料的相对位置分为接触式发酵床和非接触式发酵床。

2018年，原农业部发布的《畜禽规模养殖场粪污资源化利用设施建设规范(试行)》第五条明确指出，规模化养殖场宜采用干清粪工艺[2]。

2 猪粪的处理工艺

1）作用，对固体粪便中的有机物进行降解，使之矿质化、腐殖化和无害化的过程。分为好氧堆肥和厌氧堆肥，目前主要采用好氧堆肥，可自然堆肥或采用发酵池、发酵塔堆肥，粪肥直接利用或生产有机肥。

2）异位发酵床，由阳光棚、粪污池、粪污喷淋、发酵槽、翻抛机等组成的系统，将粪污集中到粪污池，搅拌过程中用粪污提升泵将其抽到降解床的发酵槽，进行粪便、尿液的发酵分解和无害化处理，生产有机肥料进行农田利用；或者非接触式发酵床下的粪污，在垫料上进行分解，达到使用寿命的垫料清出舍外，进行好氧堆肥发酵，生产商品有机肥。

3）厌氧处理，产生的沼气可用于照明、发电、供热或做燃料利用，沼液、沼渣可作肥料。

3 污水的处理工艺

1）自然处理法，利用大自然对污水进行净化的原理来发挥作用，常见的有土壤处理法、生物氧化塘处理法、人工湿地处理法等。

2）厌氧处理法，即沼气工程，以提高污泥浓度和改善污水与污泥混合效果为基础的一系列高负荷反应器的发展来处理污水，常采用上流式厌氧污泥床及升流式固体反应器工艺等。

3）好氧处理法，基本原理是利用微生物在好氧条件下分解有机物，同时合成自身细胞(活性污泥)，可生物降解的有机物最终被完全氧化为简单的无机物。通常一级好氧的方法无法将猪场污水处理达标，必须进行多级串联，如三级接触氧化工艺处理猪场污水等。

4）厌氧-好氧处理法，采取厌氧-接触氧化-好氧等多种处理方法相结合的工艺处理猪场污水，后期可进行二级净化。

图1 控制系统

图2 二沉池

图3 储粪池

4 粪污的处理方式

多采用集中处理和分散处理的方式。

1）集中处理，在养殖密集区，依托规模化猪场处理设备设施或委托专门从事粪污处置的处理中心，对周边猪场（小区、养猪户）的猪粪和（或）污水实施专业化收集和运输、并按资源化和无害化要求集中处理和综合利用。

2）种养结合，固体粪便堆肥后就近或异地用于农田，污水进行厌氧发酵或多级氧化塘处理后，就近应用于大田作物、蔬菜、果树、茶园、林木等[3]，按需施肥，平衡施用。

3）清洁回用，固体粪便堆肥后用于栽培基质、牛床垫料、种植蘑菇、养殖蚯蚓和蝇蛆、碳棒燃料等；高架网床养猪，鲜粪养殖黑水虻，形成的虫粪就近还田或加工生产固体有机肥。污水通过固液分离，深度处理后全部回用于场内粪沟或圈栏等冲洗，无排放。

4）达标排放，固液分离，固体粪便堆肥生产有机肥或复合肥；污水通过两级A/O工艺等厌氧-好氧生化处理，结合生物氧化塘、人工湿地等自然处理或深度处理(膜处理)，处理水的水质达到国家排放标准和总量控制要求[4-5]。

5 猪场粪污的利用

主要是猪场粪污的综合利用和达标排放的问题。

1）漏缝地板猪舍，采用机械清粪（舍内处理粪污水），集中到粪污池，再进入异位发酵床（舍外处理粪污水）；非接触式（高床式）发酵床，粪污、垫料定期翻耙、外运。即“干法”处理猪场粪污，实现粪污的资源化利用[6]。

2）厌氧方式（沼气工程）无害化处理，沼气用于发电、产热等生物质能利用，沼液施用于农田，肥料化利用，或者沼液经过好氧处理，后期生物氧化塘、人工湿地等多级处理达标排放，沼渣根据猪场周边土地状况，进行资源化利用。

3）小型猪场，固体粪便堆肥后就近或异地用于农田，污水采用肥料化模式，无害化之后施用于农田。规模较小、比较分散的猪场（小区）也可通过固液分离，进行简单的固体粪便堆肥和污水厌氧处理，再进行集中处理。

4）规模化猪场粪污要“存得住、能腐熟、用得掉、不排放”。粪污既不能直接排入水体，又不能在还田过程中的地表径流进入容纳量不够的水体。机械清粪，粪污通过固液分离机进行干湿分离，固体粪便堆肥后在允许浓度范围内就近肥料化利用或委托其他机构进行集中处理；污水经过生物反应池、沉淀池、生物氧化塘等多级处理达标排放[7]，实现消纳途径的多元化，种养结合发展生态养猪[5]。

2017年6月12日国务院办公厅48号文件《关于加快推进畜禽养殖废弃物资源化利用的意见》，主推7种经济实用型技术模式；2017年7月7日原农业部印发了《畜禽粪污资源化利用行动方案（2017-2020年）》的通知，把7种模式进行了细化，对不同的地区给出了主推模式，同时提出粪污资源化利用必须遵循“源头减量，过程控制，末端利用”的原则。猪场建设和改造过程中应将粪污处理和利用作为重点关注项，实现雨污分离（减量化）；干清粪（机械、人工），清污分流，轻量化后处理；固液分离，无害化处理，资源化利用，污水达标排放。