关于生猪养殖粪污处理技术的研究分析

李林霖

生猪养殖在近年来发展速度较快，养殖规模不断扩大，在养殖水平上也有了较大程度上的提升。而在生猪养殖中，其所产生的粪污较多，需做好处理才能减少生猪养殖对于环境造成的影响。而随着科学技术的不断发展，生猪养殖粪污处理技术在类型上更多，极大的提升了粪污处理效率。本文分析生猪养殖粪污的危害，并提出生猪养殖粪污处理技术，旨在为今后开展相关研究提供参考。

随着我国社会的不断发展，人们的物质生活水平也有着明显提升，对于畜牧产品的需求量有着明显增加，这也带动了我国养殖业的发展。生猪养殖作为养殖业中的重要组成部分，在当下的发展规模较大，且发展模式也更为科学，在粪污处理上的水平也较高，符合可持续发展对于养殖业的要求。

一、生猪养殖粪污的危害

当下，我国的生猪养殖规模较大，在养殖水平上也有着明显的提高，规模化以及集约化的养殖理念在当下也被广泛运用到生猪养殖业中。而在生猪养殖的过程中，由于其可产生大量的粪污，一旦处理不及时，将会造成严重的危害。从生猪养殖粪污的危害来看，由于生猪的粪便中有机物的含量较大，而在有机物受到外界影响进行分解时，可生成磷以及氮气等物质，其气味较大且极为难闻，并且刺激性较强，一旦氮气的浓度较高，将给区域内的生猪本身造成较大的影响，引发呼吸道疾病以及眼睛上的疾病，降低其免疫力和生产能力。同时，生猪粪污对于人类生活环境也可造成严重的影响，在粪污分解生成氮气之后，其对空气也会造成污染。并且粪污中的有机物在分解的过程中也会生成硝酸盐以及磷酸盐，其均属于性质极为稳定的无机物，可与雨水共同渗入地下，污染地下水，并降低地表水中的含氧量，加重水资源的污染。以粪污数量为例，通常每头生猪每天所产生的粪污数量在2-3 千克左右，以养殖场每年可出栏的生猪数量为1 万头为例，则粪污的数量在7300-10000 吨左右。并且随着生猪养殖规模的不断扩大，粪污产生的数量也会不断增加，一旦在处理上不及时，将给环境造成严重的污染。与此同时，部分地区在养殖规模上较小，在分布上也较为分散，也使得其在粪污集中处理上的难度较大，加剧生态环境污染。

同时，生猪粪污中寄生虫较多，且极易滋生虫害，并且病毒与细菌在生猪粪污中含量也较大，这也使得生猪养殖场内含有较多的有害菌，也在一定程度上增加了生猪感染上各类疾病的几率。由于市场上对于生猪的需求量较大，一旦检疫力度不足，在这些患病生猪流入到市场之后，将增加人患病的几率，更使得一些人畜共患病得以暴发。

在生猪养殖的过程中，部分地区的养殖户由于养殖理念较为落后，在养殖中为促进生猪快速出栏，选择利用大量的饲料添加剂以及兽药进行养殖，而在生猪摄入这些兽药以及添加剂之后，其在排泄粪污上也会含有该类物质。而部分兽药以及添加剂残留量较大，不仅重金属如砷或者铜的含量较高，给生猪的健康造成影响。在进入到人体之后，这些重金属也会残留在人体中，给人体健康造成影响。同时，生猪养殖中对于猪饲料的使用量较大，部分猪饲料在微量元素上的含量较大，如铁、铜、锌等，由于生猪无法完全吸收这些微量元素，将使得这些微量元素随着生猪粪污一起被排出体外。若将这些粪污作为肥料运用在农业生产患者，可导致土壤中的有害元素含量超标，对土壤的肥力和结构均造成破坏，不仅降低了农作物的产量以及质量，更增加土壤盐碱化的几率。

二、生猪养殖粪污处理技术

1、肥料化处理技术

①直接还田

肥料化处理技术是生猪养殖粪污处理技术中的关键内容，可将粪污转化为肥料，提升资源利用率，更可提升粪污处理效果，在生猪养殖业中极为常用。而从肥料化处理技术来看，当下的类型也较多。首先为直接返田，是生猪粪污处理的最早方法，将生猪的粪污直接排放到土壤中，利用物质之间的互相作用来达到处理的目的。从直接返田的优势来看，其在处理步骤上较少，处理成本较低且处理效果也较好。但直接返田在实际运用中也存在较多的不足之处，例如生猪粪污可产生大量的磷以及氮，且氨气的产量也较大，一旦在返田时没有合理把控其排放量，将导致粪污的排放超过标准量，给周围的环境造成严重的污染。同时，若生猪粪污的排放量较大且没有经过腐熟处理，在还田之后可进行发酵，从而产生大量的热量，给农作物的呼吸作用和正常生长均造成影响。

②腐熟堆肥技术

其次为腐熟堆肥的方式，这种生猪养殖粪污处理技术在当下是最为广泛的生猪粪污处理技术，即将生猪的粪污进行集中堆积，并添加一定的物质，使得其在集中发酵的过程中合理控制水分以及从严监督等。而利用腐熟堆肥方式进行处理的生猪粪污，可利用发酵中产生的大量热量对粪污进行脱水，并将有机质转化为矿物质，可有效杀灭粪污中的细菌以及虫卵，达到粪污无害化的目标。在运用腐熟堆肥中，针对固体粪污一般利用好氧堆肥的方式进行，针对液体粪污，一般利用厌氧发酵的方式进行，在充分腐熟之后可产生有机肥，可为农业生产提供优质肥料。但腐熟堆肥的方式在应用中也存在一定的局限性，其需要较长的时间才能完成，并且对于场地也有着一定的要求，也会增加环境污染的几率。同时，利用腐熟堆肥的方式所处理的粪污无法直接利用在农业生产中，可导致作物的肥力不足，或者出现烧苗的情况。在具体的应用中，其对于生猪养殖场有着较高的要求，其需具备能够对粪污进行吸纳并处理的场地，才能将生猪粪污处理与种植业进行有机结合，使其实现互相促进。并且在具体利用中，需做好粪污的收集工作以及处理工作，全面利用其中的营养成分。而在对粪污进行处理时，需利用专业设备进行，提升处理效率。

而从堆肥的过程来看，其一般分为3 个阶段，分别为温度升高阶段、温度保持阶段以及腐熟阶段。在温度升高阶段，这一阶段的温度在45℃之下，嗜温性微生物为其优势微生物，借助其中的可溶性有机物来进行繁殖，并在这一过程中生成热能，使得温度始终保持上升。而在温度维持阶段，这一阶段的温度在45℃至70℃之间，嗜热性微生物为其优势生物，可对可溶性的有机物以及化合物进行分解并转化；而在腐熟阶段，这一阶段的温度在45℃之下，嗜温性微生物，对上两个阶段中没有分解的有机物进行继续分解，腐殖质含量在这一阶段中也有所增加，稳定性也变好。在温度下降之后，堆肥的含水量以及需氧量均有所下降，物质之间的空隙也有所提升。

从堆肥的影响因素来看，可对腐熟堆肥的效果产生影响的因素较多，如粪污中有机物的含量、水分含量、碳氧比以及酸碱度等，温度以及供氧也可对堆肥效果产生影响。在运用好氧堆肥中，有机质的含量在20%-80%中效果最好，若其含量超过80%，可对通风造成影响，可产生难闻的气味；若有机质的含量在20%之下，可使得在堆肥的过程中温度不足，影响堆肥效果。从含水量的角度来进行分析，一般在40%-65%之间最为适宜，若含水量较大，将使得分解速度下降；若含水量较小，则微生物无法正常生长，不利于分解有机物。而碳氧比在20-40∶1 之间最为适宜，若其比例过高，可对微生物的生长造成限制，若其比例过低，也会使得能量不足，无法满足发酵消耗所需，可造成氮素剩余较多，并利用氨气的形式进行挥发，降低堆肥肥力。酸碱度也是影响堆肥效果的重要因素，一般酸碱度以中性或者弱碱性为主，若酸碱度过高或者过低，均会对微生物的生长造成抑制，影响发酵效果。

③微生物活菌处理技术

最后为微生物活菌处理技术，其也属于无害化处理技术的一种，利用活菌制剂进行无害化处理，即利用有益微生物来对粪污进行发酵，这种方式进行的分解较为彻底，可生成优质的有机无机混合肥以及生物有机肥。而在对粪污进行干燥以及除臭的过程中，需选择能够对固体有机物进行发酵的活菌制剂的菌种。为提升发酵效果，粪污的水分需在一半左右，氮和碳的比例需控制在1∶30-1∶35 的范围内，有机质的含量需在30%之上。利用微生物活菌技术处理之后的生猪粪污，其中的虫卵和病原菌可得到彻底清除。并且在处理之后的产物中加入钾肥、磷肥以及无机氮肥，可生成一种质量较高的肥料。

2、饲料化处理技术

饲料化处理技术也是生猪粪污处理技术中的重要内容，其可将生猪的粪污进行充分利用。从其原理来看，在生猪的粪污中，不仅含有较多的有害物质，也含有较多的营养成分，可利用来进行昆虫养殖，从研究来看，生猪粪污中昆虫数量超过10 种，以水虻科昆虫以及双翅目丽蝇科为主，可利用生猪粪污来饲养昆虫，以此净化养殖场的环境。可对生猪粪污进行处理，将其转化为饲料。为提升生猪粪污的利用率，可利用滋生其他生物的方式进行，如培养褐云玛瑙蜗牛、大平2 号蚯蚓和北京家蝇等。而这些培养出来的昆虫，作为饲料来说其营养成分含量较高，属于优质的动物性蛋白饲料。而在昆虫饲养之后的剩余废料，还可利用来进行种草以及养鸡，使得食物链得以延长，更提升生猪粪污的利用率。但该种技术在应用中也存在一定的局限性，其操作步骤较多，且对于技术有着较高的要求，前期在对于生猪粪污进行灭菌和脱水处理上的难度较大，后期在饲养昆虫上也对于技术有着较高的要求，并且饲料化的处理技术对于温度的要求较高，无法在全年均可进行生产，这也限制了饲料化处理技术的进一步推广。

而在生猪粪污处理中，饲料化的处理方式可与其他方式配合使用，如清洁回用模式等。可在生猪养殖场中安装专业设备，对粪污进行高压冲洗，在对固体粪污进行堆肥之后，可将其产物利用来进行菌类种植以及基质的栽培等，而液体的粪污在进行处理之后也可回用到养殖场中。以粪污的基质化为例，需将粪污以及菌渣进行处理，并将一些农作物进行混合，共同进行发酵，利用这种方式所生成的基质在果树栽培中有着明显优势。

3、能源化处理技术

随着我国农业生产水平的不断提高，生态农业的理念在农业生产中也有着广泛的运用，这也使得生猪养殖粪污处理在生态农业的发展中也得到普及，尤其是生猪粪污的能源化处理，由于其可实现能量和物质之间的循环利用，在生态效益和经济效益上均较高，更成为生猪粪污处理的常用技术之一。

由于生猪粪污中的能量含量较大，在温度以及湿度适宜的条件下，可在碳氧比与酸碱度的控制下进行厌氧发酵，产生大量的沼气，沼气具有一定的可燃性，其成分上以甲烷为主，在经过处理之后的生猪粪污，可将能量转化成为沼气，并利用其所产生的热能作为优质能源，相较于烧煤来说成本较低，且二氧化碳的排放量较小。而经过发酵之后剩余的沼渣，其营养成分也得以保留，不仅可用来进行渔业的生产，也可作为有机肥料，在农业生产中进行运用。而在运用能源化处理技术时，可在生猪养殖规模较大或者养殖场分布较多的区域建立发电厂或者沼气池，并与粪污处理部门进行合作，收集养殖场的粪污，将其集中在沼气池中，利用高浓度厌氧发酵的方式来进行处理，而处理后所产生的沼气可并入到电网中并进行提纯，然后可成为生物燃料。但运用能源化处理技术也有着一定的局限性，其在前期的成本投入较大，并且对于技术和设备的要求较高。同时，能源化处理技术需要在大型养殖场或者养殖场分布较多的地区较为适用，这也限制了其在基层地区的推广。

4、达标排放技术

在生猪养殖的粪污处理中，达标排放模式在当下也被广泛运用到粪污处理中，显著提升了处理效果。而在运用达标排放技术中，需综合考虑养殖场的承载能力，在收集粪污时需利用设备分离固体粪污，然后进行生产并发酵，生成有机肥或者复合肥，并利用对于液体的粪污进行处理，使得其水质符合排放标准。利用达标排放模式，可使得粪污处理利用工业化的方式进行。在具体运用达标排放技术的过程中，针对液体粪污，需利用厌氧的方式来进行发酵处理，发挥各种处理技术的优势来提升处理效果，然后再进行污水的排放。而在实际运用在这种技术的过程中，其对于液体粪污处理效果要求较高，并且对于机械设备的要求也较高。由于达标排放模式不需要对液体粪污进行存储，可降低场地成本。但从达标排放技术的整体运用来看，由于其对技术以及设备的要求均较高，这也增加了该种技术的成本投入，一些规模较小的养殖场无法负担这一费用，而规模较大的养殖场一般也不愿利用这种方式来处理生猪养殖粪污，也限制了达标排放技术的普及。

5、减量化处理技术

在生猪养殖粪污的处理技术中，减量化处理技术也有着较强的应用价值。从其原理来看，减量化处理技术提倡合理规划生猪养殖产业，并利用对末端进行疏通处理的方法来构建连接口，拓展生猪养殖场区域的养分资源以及淡水资源，提升粪污资源的利用率。利用减量化处理技术，可在淡水资源的源头上控制其使用，减少粪污的排放量，并加大对于干清粪的推广力度。可在养殖场中建造清粪沟，并依照要求配备机械化设备，利用机械来清理粪污；而对于生猪养殖场中的污水管道以及雨水管道，也需进行改造，将固体粪污与液体粪污进行分离，并将雨水和污水进行分离。固体粪污可利用好氧堆积来进行发酵，而液体粪污可利用氧化塘或者集污池来进行处理，提升粪污处理效率。

总而言之，当下，我国正处于社会主义现代化建设的关键时期，在经济建设的同时，生态文明建设也在大力推进的过程中，这也对养殖业提出了更高的要求。生猪粪污作为生猪养殖业的产物，其对于养殖业本身以及生态环境均可产生较大的危害，需及时进行处理。而在技术发展的促进下，生猪粪污处理水平也得以不断提升，肥料化处理、饲料化处理以及能源化处理均在生猪养殖业中广泛进行运用，在提升养殖水平的同时，也减少了对于环境的污染，实现了生猪养殖业的长远可持续发展。