规模化猪场粪污处理技术

2020-07-07李金桥

国外畜牧学(猪与禽) 2020年6期

李金桥，贺军，苗旭

(1.甘肃省会宁职业中等专业学校，甘肃白银 730700；2.甘肃畜牧工程职业技术学院，甘肃武威 733006；3 甘肃省猪鸡产业技术体系凉州区试验站，甘肃凉州 733000)

近几年，随着我国畜牧业的快速发展与农业产业结构的调整，规模化畜禽养殖场迅速崛起并占据主导地位。我国作为生猪生产大国，各类规模化和标准化猪场遍布全国各地。规模化和集约化的生产方式在极大提高养猪生产效益的同时，也产生了粪污难以处理和环境污染等社会问题，为各类猪场的可持续发展带来了困难。2017年，甘肃省制定了畜牧养殖废弃物资源化利用方案，要求全省养殖场废弃物综合利用率要达到75%以上；2018年，白银市出台了《白银市进一步加强畜禽养殖户污染治理实施方案》，提出加强规模化养殖场粪污处理设施建设、完善畜禽养殖污染监管、落实规模化养殖场主体责任和加大示范推广应用等重要措施,有效提高了畜禽养殖废弃物资源化利用率。因此，从粪污前处理、粪污处理技术和粪污再利用等方面分析规模化猪场粪污治理与再利用现状，为推进规模化猪场粪污循环再利用和增强环境保护具有十分重要意义。

1 规模化猪场的粪污处理流程

对规模化猪场来说，不同的粪污处理模式会有不同的成本投入。目前，猪场通常采用干清粪、水冲粪或水泡粪等方式进行处理。将粪污进行固液分离后，对固态的粪渣进行好氧发酵，对液态的粪液进行厌氧及好氧发酵。具体流程如图1所示。

2 规模化猪场粪污处理方式

猪场粪污收集技术主要有人工清粪工艺、水冲粪工艺、干清粪工艺和水泡粪工艺等。

2.1 人工干清粪工艺

采用传统的人工清理方式，将干粪便清理出猪舍后集中堆放，将污水通过管道或粪沟等集中到场区污水沉淀池。

2.2 水冲粪工艺

排放的粪、尿和污水混合进入粪沟，每天数次放水冲洗，粪水顺粪沟流入粪便主干沟或集污池内，通过排污泵经管道将其抽送到粪污处理区。

2.3 干清粪工艺

猪舍产生粪尿后，随时进行粪尿分流，干粪由人工或机械进行清扫和收集，冲洗水和尿经污水管道流出，然后分别进行处理。此种方式可以充分利用劳动力资源丰富的优势，固态粪便的营养物得以保持，粪污作为有机肥的肥效得以提高，能够降低后续粪污处理的成本。

2.4 水泡粪工艺

采用在猪舍内排粪沟中注水的方式，将粪便、尿液和污水等一起排入漏粪地板下的粪沟中，储存1～2个月等粪沟装满后，打开出口闸门，将粪沟中的粪污排出，粪便流入主干沟进入地下贮粪池或用泵抽吸到地面贮粪池即可。

3 规模化猪场粪污处理技术

3.1 自然处理法

自然处理法是利用大自然对污水具有净化功能的特性对粪污进行处理，常见的处理方法有人工湿地处理法、土壤自净处理法和生物氧化池塘处理法等。

3.2 好氧堆肥法

以常温发酵工艺为主，采用机械化操作，通过加菌、混合、通气、抛翻、烘干、筛分和包装等流程，利用好氧微生物在适宜条件下将畜禽粪便中各种有机物分解生成一种无害的腐殖质肥料。好氧堆肥法生产有机肥工艺如图2所示。

3.3 自动化高温生产有机肥

从原料混合到发酵采用一体化处理，混合、搅拌、控温和通气实现自动控制。采用90 ℃～95 ℃高温处理，使病菌、寄生虫卵和草籽被彻底杀灭，避免了二次污染，产品质量较高。发酵时间只需24 h。该方法节约空间，节约时间，生产效率高。自动化高温生产有机肥如图3所示。

3.4 厌氧-好氧深度处理

污水和尿液经厌氧发酵后，厌氧出水再经好氧及自然处理系统处理，达到国家和地方排放标准，既可以达标排放，也可以作为灌溉用水或场区回用。工艺流程如图4所示。

4 粪污再利用措施

4.1 用作肥料

畜禽的粪便经发酵处理后可以就地还田。在人工控制条件下，通过微生物的发酵作用将有机物转变为肥料，同时将畜禽粪污中的病原微生物杀死，固态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，用作果树、蔬菜和大田作物等的肥料[3]，按需施肥，平衡施用。

4.2 用作饲料

研究表明，粪便中的氮、矿物质和纤维素等能作为取代饲料中某些营养成分的物质。猪粪含3%～5%的粗蛋白、14.8%的粗纤维、2.72%的钙和2.13%的磷，是用作饲料的合适原料，可通过干燥、发酵或青贮等方法加工处理，作为非常规饲料生产。但是，粪便也是有害物的潜在来源，使用时要注意有毒物质的去毒处理。

4.3 用作燃料

利用厌氧发酵或沼气池处理粪便，能够产生沼气、沼渣和沼液等再生能源。沼气可以用作燃料，沼渣和沼液能够用作肥料，饲喂鱼虾和养蚯蚓等。经过发酵的粪便，还能够消灭90%以上的畜禽寄生虫卵和大肠杆菌等。此种处理方式能够实现粪污的资源化、肥料化和饲料化，是目前比较流行的一种粪污综合处理方法。图5所示为国内较为常见的一种通过厌氧发酵产生沼气的方式。