规模化猪场废弃物无害化处理技术应用

杜宏宇

摘要：在规模化猪场养殖过程中，粪污和病死猪是主要的污染物，为减少其对环境造成的污染，有必要采取无害化处理技术对粪污和病死猪进行处理，如此可实现对废弃物资源的有效再利用。本文分析了规模化猪场粪污与病死猪废弃物的无害化处理技术应用，期望对促进当地养猪业与环境保护协调发展，不断提高畜禽养殖废弃物无害化处理水平有所帮助。

关键词：规模化猪场；废弃物；粪污；病死猪；无害化处理

随着畜禽养殖业的快速发展，规模化猪场废弃物无害化处理要满足清洁生产、种养结合的要求，这样才能最大程度地实现废弃物资源的有效利用，促进养殖业生态良性循环。在废弃物无害化处理中，猪场要严格执行国家和地方的法律法规，引入先进的无害化处理设备和技术，在废弃物产生源头降低污染量，并确保处理后的废弃物达到无害化标准后才能允许排放或使用，如此可不断提高猪场废弃物的无害化处理水平。

1 粪污的无害化处理

1.1 粪污处理地点

规模化猪场在粪污处理中要按照相关规定合理选定处理厂的建设位置，不得在政府划定的禁养区建设无害化处理厂，应将处理厂建设在禁建区域，且常年主导风向的下风向处或侧风向处。处理厂要远离禁建区域，距离控制在500 m以上。

1.2 粪污贮存

在规模化猪场建设粪便贮存设施，要求贮存设施远离地表水不小于400 m，设施需要分别贮存液体废弃物和固体废弃物，便于无害化处理。在贮存设施周围设置防护栏，避免人畜误入其中造成安全事故。贮存设施的深度不小于5 m，底部进行防渗处理，避免对地下水造成污染，在满足最小贮存体积的情况下，预留出一定的空间。在粪便贮存设施周围设置防雨设施，防止造成粪污外溢污染环境[1]。

1.3 粪污清理

1.3.1 干清粪

采用人工或者机械方式收集、清除猪舍内的尿液和污水，将其从排污管道内排出，汇入粪污贮存设施。固体粪便采用堆积发酵、厌氧反应器发酵、条剁式发酵等方式进行发酵处理，产出有机肥或农家肥；液体粪污采用沼气池或者氧化塘进行处理，将处理后形成的沼液或者废水用于农业生产。

1.3.2 水泡粪

在猪舍地板下方建设贮存池，地板有漏缝，池中注入一定量水，将饲养过程中产生的粪便、尿液和废水都排入贮存池内，贮存时长为30～60 d。对贮存池内的粪污进行干湿分离处理，其中固体粪便采用发酵技术制成有机肥和农家肥，液体粪污采用沼气池或者氧化塘处理成肥水或沼液。

1.3.3 水冲粪

用高压水枪对猪舍内的粪便、尿液和污水进行冲洗，使其从排污管道内流到粪污贮存池。这种粪污清理方式消耗大量用水，且后续的粪污处理成本也会随之提高。

1.4 粪污处理工艺

根据猪场的养殖规模、猪只种类、自然环境条件以及排水条件等实际情况确定粪污处理技术，以保证在废弃物排放达标或综合利用符合要求的情况下控制废弃物无害化处理成本。常用的粪污处理工艺主要包括以下3种模式。

1.4.1 粪污处理工艺模式一

对存栏数量不足2 000头的猪场，应采用以下粪污处理工艺流程：猪舍→粪便水→格栅→沉砂集水池→厌氧反应池→沼液贮存池→施肥或其他用途。在此工艺流程中，厌氧反应池可进行沼气净化、产出沼渣，其中沼气净化后贮存到贮气罐内，用于其他用途。沼渣用于堆肥，此处理工艺要求粪尿都进入到厌氧反应器中进行处理，对没有采用干清粪工艺的猪场，需在日常管理中控制冲洗用水量，以提高粪污废水浓度。通过对粪污进行无害化处理，不仅能够提高能源利用率，满足当地农业种植对堆肥的需求，而且还能够满足农户生产生活对能源的需求。

1.4.2 粪污处理工艺模式二

对存栏数量不足2 000头的猪场，还可以采用以下粪污处理工艺流程：猪舍→废水→格栅→沉砂集水池→

固液分离设备→水解酸化池→厌氧反应池→沼液贮存池→施肥或其他用途[2]。此类处理工艺产生的沼气能源相对较少，其主要功能是对粪污进行无害化处理，降低粪污中的有机物浓度。在处理工艺中，猪舍产生的粪便、固液分离设备产生的粪渣以及厌氧反应池产生的沼渣都用于堆肥，可满足当地农作物种植对肥料的需求。

1.4.3 粪污处理工艺模式三

对存栏数量超过10 000头的猪场，应采用以下粪污处理工艺流程：猪舍→废水→格栅→沉砂集水池→固液分离设备→水解酸化池→厌氧反应池→配水池→好氧处理系统→自然处理系统→排放达标水。此处理工艺适用于土地有限且无法大量消纳沼渣和沼液的地区，对废水处理达标后才能排放。在粪污进入厌氧反应池前进行干湿分离，分别对废水和粪渣进行单独处理。

1.5 粪污处理技术

1.5.1 厌氧生物处理技术

此项技术是规模化猪场粪污无害化处理中经常采用技术，其技术原理是将粪污投入到厌氧反应器中进行发酵，借助微生物的作用分解有机质，使其转化为沼气和有机肥料。厌氧生物技术具有高效、节能、环保和资源化的技术优势。厌氧生物处理技术依靠厌氧反应器、沼气收集与处理系统、沼液和沼渣处置系统完成粪污的无害化处理，主要包括以下2种处理方式：（1）固液分离的厌氧生物处理。采用升流式厌氧污泥床或折流式厌氧反应器，发酵温度控制在20℃以上，水力停留时长大于5 d，配置2个以上体积不小于2 000 m?的厌氧罐体，当需要处理数量较大的粪污时，采用多个单体反应器联合处理。采用三相分离器有效分离粪污中的水、气、泥，降低物料中的含泥量。（2）固液未分离的厌氧生物处理。采用全混合厌氧反应器或推流式反应器，生物处理时的温度为35℃，当总固体含量不超过3%时，水力停留时长需在5 d以上。当总固体含量超过3%时，水力停留时长需在8 d以上。在厌氧生物处理中，一般采用一级厌氧消化。

1.5.2 好氧堆肥技術

猪场采用好氧堆肥技术处理粪便时需要经过以下工序：（1）预处理。分选出粪便中的杂物，如玻璃、石块、金属等，调整预处理后的粪便指标，含水量为40%～60%，碳氮比为20∶1～30∶1，pH为6.5～8.5。在碳氮比调整中，可在粪便中添入稻壳、秸秆等物料，或者加入酶制剂或菌剂进行调整。（2）发酵。粪便发酵温度为55～65℃，最大温度不得超过75℃，发酵持续时长在5 d以上。根据粪便的碳氢比、含水量、堆肥工艺以及天气状况确定堆肥时间，堆肥物料的氧气浓度在10%以上。如果采用翻堆方式，则要适时通风换气，对堆肥物料的氧气浓度和温度进行适当调节。当发酵完成后，物料的碳氢比控制在20∶1以内，含水率降至20%～35%，腐熟度不低于Ⅳ级。（3）处理。在此道工序中对物料进行干燥、破碎、造粒、过筛处理，形成堆肥制品，要求堆肥制品含水量不得超过30%，含盐量不得超过2%，质地松散且无恶臭[3]。（4）贮存。将堆肥制品贮存到堆肥场地，最长贮存时间为6个月。

1.5.3 发酵床技术

这是一种利用微生物从猪场粪污产生源头进行处理的环保养殖技术，该技术以发酵垫料和猪粪尿为基质，利用高效粪污降解菌对基质进行降解转化，进而达到猪场养殖零排放的目的。规模化猪场采用发酵床技术能够快速对粪污进行杀虫、除臭、灭菌、干燥处理，再通过烘炒将粪污制成有机复合肥，或者也可以在液体废料中掺入其他营养元素废料制备成液体肥，为农田生产提供充足的肥料供给。通过发酵床技术进行粪污处理效率是自然堆肥进行粪污处理效率的

10倍以上。猪场粪污在发酵床堆肥过程中实现无害化处理，其产出的有机肥料符合农业生产相关技术指标，提高了废弃物资源的循环利用率。虽然发酵床技术具有节约用水、减少臭气污染、冬季保暖性强等优势，但是也会带来消毒困难、疾病传播风险大等弊端，故此需根据当地实际的猪场规模确定是否采用发酵床技术。

2 病死猪的无害化处理

2.1 无害化处理技术

在规模化猪场饲养过程中，病死猪的无害化处理是生物安全防控的重要内容，要按照相关规范要求处理病死猪的尸体，以降低高致病性传染病传播风险。病死猪不得随意售卖、不得丢弃、不得用于饲料，需根据实际情况采取以下无害化处理技术。

2.1.1 深埋法

将病死猪投入到深埋坑中覆盖和消毒处理，具体处理技术如下：根据病死猪尸体数量确定深埋坑的坑内容积，深埋坑的底部距离地下水位不得少于1.5 m，对底部做好防漏、防渗处理。深埋坑底部撒一层漂白粉或生石灰，厚度为2～5 cm。病死猪的尸体投入到深埋坑之后，最上层病死猪距离地表不得小于1.5 m。向深埋坑内覆土，覆土厚度不小于1.2 m。覆土时不能过于夯实，防止因尸体腐败产出的气体从土体内冒出。当深埋处理后，使用漂白粉、氯制剂等消毒剂对深埋坑表层及其附近进行消毒。

2.1.2 焚烧法

在专门的焚烧容器焚烧病死猪的尸体，使尸体在富氧状态下进行氧化反应，或在无氧的状态下进行热解反应。具体处理技术如下：对病死猪尸体进行破碎预处理，将处理后的尸体投入到焚烧炉内，使尸体充分氧化和热解，焚烧过程中产生的高温烟气进入到二次燃烧室内继续燃烧，从渣机处排出炉渣。焚烧炉的燃烧室温度不小于850℃，燃烧中产生的烟气氧含量控制在6%～10%之间。按照相关技术规范要求配置余热利用系统、烟气净化系统，对二次燃烧室排出的烟气进行再利用。燃烧室始终保持负压状态，在焚烧过程中禁止发生烟气泄漏，收集和贮存焚烧炉渣，避免对环境造成污染。

2.1.3 堆肥发酵降解法

这种处理方法将病死猪放到猪场堆肥区进行发酵降解，这是最安全的无害化处理技术。具体操作如下：控制好每次进行堆肥发酵处理的病死猪数量，不得超出堆肥区的承受能力。堆肥发酵的适宜湿度为45%，低于40%的湿度不利于细菌生长，高于60%的湿度不利于氧气流通；堆肥发酵的适宜温度为55～70℃，在此区间的温度适合微生物生长，堆肥速度随着温度的升高而加快，产生的热量也会随之增多。如果发酵温度低于50℃，则会降低分解效率，减慢微生物活性。当发酵温度超出77℃时，会出现自燃现象。在堆肥发酵降解过程中，需要使用疏松剂，可选用锯末，按照250∶1的比例配制锯末与猪堆肥碳源，当堆肥开始后用刨花等粗糙材料将分解后的物料进行混合。

2.1.4 高温法

在常压状态下，利用专门的封闭系统对病死猪尸体进行高温处理。具体技术要点如下：破碎处理病死猪的尸体，破碎处理后的物体长、宽、高都不得超过5 cm。在封闭系统的容器内加入油脂，利用导热油加热容器夹层，将破碎后的物体送入容器内，使物体与油脂混合，容器内部温度升高到180℃以上，持续加热不小于2.5 h。在加热过程中会产生热蒸汽，热蒸汽通过废气处理系统进行处理后排出，加热后的残渣输入到压榨系统进行处理，使其符合废弃物排放标

准要求。

2.2 无害化处理管理措施

2.2.1 完善病死猪无害化处理程序

当猪场上报病死猪时，要由当地官方兽医和收集点工作人员到猪场进行核查，确定病死猪的死亡原因，待排除因重大传染病造成的死亡后开具收集凭证，将病死猪运回收集点准备进行无害化处理。当地病死畜无害化企业从收集点运输病死猪，运输过程中做好消毒工作，在进行无害化处理过程中要安排2名官方兽医进行全程监督，以确保无害化处理流程合规。当病死猪无害化处理后，收集整理各个环节的材料，将处理情况上报市畜牧兽医管理部门进行审核，按照地方性政策规定落实病死畜禽无害化处理财政补贴资金。

2.2.2 实施病死猪无害化处理闭环运行

对养殖户较多的乡镇街道办事处建立收集点，各收集点配置专业收集车和专职人员，当有病死猪时，收集点工作人员要对病死猪拍照，在畜禽无害化处理监管信息系统中填报相关情况，上传照片和数据资料，全面落实闭环管理。收集点要按照相关技术要求收集、暂存和转运病死猪，对进出收集点的车辆进行彻底消毒，保证收集点安全，防止发生疫病风险。

2.2.3 加大病死猪无害化处理执法力度

规模化猪场不得随意丢弃病死猪，不得将病死猪贩卖给屠宰者、经营者，不得私自贮藏病死或死因不明的病死猪。当地有关部门要加大对病死猪无害化处理的监管力度，以《动物防疫法》为依据，对违法违规的猪场以及个人进行严厉处罚。在监管过程中，畜牧兽医、公安、市场监督等部门要保持沟通联系，落实联防联控机制，合力监督和打击收购、贩卖、屠宰、加工病死猪的违法犯罪行为，这样才能提高养殖户对病死猪无害化处理的思想意识，积极配合有关部门做好传染病防控工作。

3 结论

综上所述，在规模化猪场养殖过程中要重视废弃物的无害化处理，将粪污与病死猪作为无害化处理的重点，严格按照法律法规和技术规范做好无害化处理工作，加强粪污废弃资源的有效利用，杜绝病死猪流向市场，以有效防范重大传染病。在粪污无害化处理中，规范实施粪污无害化处理工艺流程，合理采用厌氧生物处理技术、好氧堆肥技术等，将粪污变废为宝，为猪场带来额外的经济收益。

参考文献

[1] 顾学珠.畜禽养殖废弃物无害化处理及综合利用的思考[J].中国畜牧业，2023（3）：73-75.

[2] 任海燕.规模化养猪场建设与养殖废弃物处理及利用研究[J].中国畜牧业，2023（6）：73-74.

[3] 申晓利，李中习.浅谈养猪场粪污无害化处理[J].中国畜牧業，2022（20）：76-77.