福建省生豬養殖污染狀況及治理對策

摘 要：闡述了福建省2011年生豬存欄1 297.80萬頭，按每天每頭豬排放糞尿加沖洗豬欄污水約25kg計算，全年排污量高達11 842.425萬t，成為農業面源污染的主要污染源之一。當前相當一部分規模化養豬場沒有糞污處理達標排放與綜合利用“三沼”的設施。福建省各級政府出臺了多項治理生豬養殖污染的通知、規定和意見，目前治污的工藝模式有5大類型。針對目前的狀況，提出了治理對策與建議。

關鍵詞：福建省；生豬養殖污染；治理模式；治理對策

中圖分類號 S851 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2013）18-90-06

近年來，福建省養豬業不斷發展，產生的糞便污染成為主要的農業面源污染源，尤其是規模化養豬污染引起了各級政府及相關部門的重視，陸續出臺了許多治理養豬污染的規定、辦法和意見。各級農業環保能源部門及廣大業主也在不斷探討有效治理工藝技術。福建省老科協農業分會能源生態研究中心從2011年起就致力于福建省生豬養殖污染狀況與治理對策調研，先后于2011年10月、2012年11月召開了兩次學術研討會，對上述問題進行探討，并于2013年5～8月又深入到規模化養豬場進行專題調研。筆者現將學術研討達成的共識意見與調研結果匯總歸納寫成題為“福建省生豬養殖污染狀況及治理對策”的調研報告如下。

1 生豬養殖污染的現狀

2013年春季受禽流感（H7N9）的影響，禽類銷售幾乎停止，因此對豬、牛、羊等肉類需求量猛增，從而刺激了生豬養殖的增長。據調查其增長率達8.23%，這是自2007年增長7.98個百分點之后，首次破8。生豬存欄數也創新高。福建省2008年生豬出欄數為1 840.13萬頭，位居全國第16位，2009-2011年，由于生豬存欄數變化不大，2011年生豬出欄為1 950.43萬頭，福建省在全國主要省份中提高了一位，排第15位。

十幾年前，一些農村小型生豬養殖場的建設與發展，從一開始就缺乏規劃與指導，大多數養殖場都是從中小規模養殖開始，經過幾年積累發展壯大，很快就達到存欄數2 000～5 000頭的規模。養殖場規模擴大后，糞污量也增大，從而加大了農村環境壓力。這些養殖場由于選址、設計、布局比較隨意，所以都存在許多弊病。調查時發現仍有30%的生豬養殖場就建在村邊的自留地或荒坡上，所建的豬舍又比較簡陋，存在雨污不分、干濕不分的問題，造成了污水亂流，糞便亂堆現象較為嚴重。多數養殖場址都選擇在水源邊，取水方便，因此污染物就順流而下，最終都排入大江大河。

近幾年來，隨著國家對污染處置力度加大，也適當關閉一些中小生豬養殖場，并隨著生豬價格的波動，也淘汰部分經營不善的豬場，致使生豬養殖向規模化、集約化方向發展。到2011年福建省生豬存欄數達1 297.80萬頭，生豬存欄數多寡直接關系著規模化養豬場的污染物產生量。而生豬養殖場的污染物主要為兩大部分：一是生豬的糞尿；二是沖洗廢水。按1頭50kg生豬每天排糞尿加沖洗豬欄污水25kg計算，全年排污量高達11 842.425萬t。這些都屬于高濃度的有機廢水、廢料。其中：氨氮（NH3-N）和懸浮物（SS）的含量都很高。目前，我省大部分規模化養豬的糞便污水仍然沒有得到徹底有效的治理，豬糞便污染問題已經成為困擾我省養豬業可持續發展的一個主要制約因素。隨著人民生活水平的提高，又受食品消費傳統習慣的影響，生豬消費量仍持續增長。因此隨著養豬業的迅速發展，養殖規模不斷擴大，養豬業帶來的污染已成為福建省日益嚴重的環境問題。據調查，由于生豬養殖廢棄物產生量很大，還有相當一部分的養殖場沒有污水處理達標排放與綜合利用的設施，或者有些設施不夠合理、不完善，又受到處置成本的制約，未充分發揮其應有作用。更有少數豬場完全是應對檢查，污染處理設施從未正常運行，形同虛設。生豬養殖廢棄物污水任意排放現象仍然存在。更令人氣憤的是極少數養豬場設立偷排污水管道，將生豬養殖廢棄物未經任何處理，即直接偷排進入水體，加劇了溪流、江河、湖泊的富營養化，造成了嚴重的環境污染。生豬養殖場廢棄物產生的環境污染，已成為福建省農村面源污染的主要來源之一。

福建省規模化生豬養殖場的環境污染問題主要包括以下5個方面：

1.1 污染水體 含有大量的生物耗氧量（BOD）、化學耗氧量（CODcr）、懸浮物（SS）、大腸桿菌、蛔蟲卵、氮和磷等與水體污染有關的生化物質。這些規模化養豬場的高濃度的有機污水直接排入江河湖泊水庫，造成水質不斷惡化，而且糞水中高濃度的N、P將會造成水體富營養化。糞水直接排入魚塘水庫，會導致對有機物污染敏感的水生物死亡、絕滅，嚴重威脅水產業的發展。其有毒、有害成分還易滲入到地下水中，嚴重污染地下水源，將使地下水溶解氧含量減少，水體中有毒成分增多，失去使用價值。

1.2 污染空氣 規模化養殖場產生的大量糞水如果沒有進行有效的處理，將會在微生物的作用下，分解產生大量氨、硫化氫、吲哚、硫醇、硫醚、硫酚和揮發性脂肪酸等具有惡臭氣味或有毒有害的物質，散發出非常難聞的氣味。嚴重影響了空氣質量。

1.3 危害農作物 高濃度的污水隨溪水等進入農田、灌溉渠道，會使作物徒長、倒伏、晚熟或不熟，造成嚴重減產。甚至毒害作物，出現大面積腐爛。據調查，一些規模化養豬場的“肥水”對周邊下游農作物造成危害，農民要求賠償的糾紛案件時有發生。

1.4 獸藥與飼料添加劑殘留污染 規模化養豬場為了生豬的健康快速成長，會使用各種獸藥、微量元素和添加劑，如硒、銅、錳、砷等，某些微量元素被生豬吸收的比例很小，大部分通過生豬糞便排出，銅鋅在豬糞便中排泄量占總排量的95%以上。高銅、鋅不僅抑制農作物生長，并通過作物的積累危及人類健康。

1.5 危及人類健康 規模養豬場的惡臭氣體污染周圍空氣，會直接影響人們的身心健康，養豬場的污水滲入地下水或排到河流湖泊，會影響周圍或下游地區民眾的生活用水，對人類健康產生直接的影響。2012年上海黃浦江的“死豬漂流”事件，也給我們敲響警鐘，死豬對水體的污染也不可忽視。

據統計，2011年全國豬、牛、羊糞尿排放量達25 379.9萬t，污水排放量約242 468.5萬t，BOD排放量達1 253.2萬t。福建省2011年畜禽糞尿排放量達到1 936.0萬t，污水排放達17 150.7萬t。BOD排放量達118.8萬t。僅生豬排放的糞尿中，含有的有機物質及N、P含量分別達131.2萬t和18.8萬t。

2 生豬養殖污染治理對策

近年來，隨著人們飲食結構的變化以及生活質量的提高，對肉類產品（蛋白質）的需求不斷增加，而肉類需求中豬肉的需求量最大，這也進一步促使養豬業發展呈現出規模化集約化的特征。而伴隨著養豬業規模化發展，養豬業污染問題也越來越更加嚴重，已經對我省生態環境，水體流域環境等都造成嚴重的影響。生豬養殖污染的治理已成為中央到地方政府和環保部門的工作重點之一。我省更是加大治理力度，出臺多項具體政策法規，劃撥巨額資金投入專項治理。“十二五”期間，國家首次將農業減排列入地方考核內容，將農業COD氨氮等作為約束性指標，并且具體分切到生豬養殖業。我省生豬養殖業在2010年COD去除率81.4%、氨氮去除率23.7%的基礎上，需要再進一步提高，實現減排目標任務。至2013年底前全省所有的規模畜禽養殖場，養殖小區都有具體削減指標，并要求采取綜合治理技術措施，按不同地區、不同地理區位、不同污染基數，因地制宜采取科學合理的方案，力爭實現“達標排放”或“零排放”。

筆者認為要達到以上治理目標，首先應該堅持生豬養殖污染治理的4條原則：

2.1 農牧結合，循環利用原則 與工業廢棄物不同，生豬糞便和污水中含有大量植物生長所需的營養物質，將生豬養殖廢棄物經過無害化處理后回歸于農田，不僅可以實現氮磷循環利用，同時也減輕因隨意排放而造成對土壤、水體和空氣的污染。

2.2 轉變方式，清潔生產原則 應改變目前生豬養殖過程中主要采用水沖洗清除糞便方式。水清糞存在用水量大，污染物含量高，污染量增大等問題。應鼓勵養殖場轉變養殖方式，倡導污染物“減量化”的科學清糞方式，積極推進豬欄改造，使用干清糞和低排放等清潔生產技術，從源頭減少養豬糞尿污水的排放數量，為后續處理減輕壓力，減少污染風險，降低治污成本。

2.3 強化監管，達標排放原則 鑒于我省生態功能要求高，養殖場糞污排放量大，要重點排查水源保護區、自然保護區、居民生活取水區等禁養區和環境敏感區內密集散養和養殖小區情況，嚴格執行限期關閉和搬遷的規定，加強規模養豬場污染物排放監管，新建生豬養殖場從嚴進行環境影響評價報告“三同時”和環保驗收。整改擴建生豬養殖場需配建合理的廢棄物處理設施并保證常年運轉。注意氣候變化及冬季運行實際效果的同時應強化重點監測。環保部門應建立各豬場排污治理檔案，定期檢查與臨時抽查相結合，促使豬場治污設施正常運轉。

2.4 全程監控，持續發展原則 規模養豬場污染物排放需達到GB18596—2001指標要求，對中小生豬養殖場及個體養殖戶也要進行監測控制，不留死角，不分大小，只要有養豬就要對其糞污產生、排放、治理或利用的全程全方位進行監控。并且大力推廣應用適合當地實際情況的最合理最科學的治污方案與技術，不斷降低環保投入與運行成本，努力提高治污綜合經濟效益，讓養豬戶嘗到甜頭，主動自覺參與治污，真正實現持續健康地發展。

3 生豬養殖污染治理主要模式

3.1 能源生態型[模式Ⅰ或模式Ⅱ] 該模式是指生豬養殖場污水經厭氧消化處理后不直接排入自然環境，而是作為農作物的有機液體肥料的工程。這類污水凈化工程適用于豬場周邊有足夠面積的農田、魚塘、植物塘、濕地等，能夠完全消納經厭氧（沼氣）發酵后的沼渣、沼液。目前“能源生態型”污水凈化工程已經比較成熟適用，采用以綜合利用為主的豬場污水凈化工藝。對沼液、沼渣的利用，我省推廣南方“豬—沼—果（茶、菜、糧、林）”模式，先后于1999年、2001年獲得農業部豐收三等獎、二等獎。

其適用范圍及條件：養殖規模在存欄（以豬計）2 000頭及以下的應盡可能采用模式I或模式Ⅱ處理工藝；采用模式I或模式II處理工藝的，養殖場應位于非環境敏感區，周圍的環境容量大，遠離城市，有能源需求，周邊有足夠土地能夠消納全部的沼液、沼渣。采用干清糞工藝的養殖場，不宜采用模式I處理工藝，固體糞便宜采用好氧堆肥等技術單獨進行無害化處理。當采用干清糞工藝時，清糞比例宜控制在70%。

模式I的基本工藝流程見圖1。

模式I工藝以能源利用與綜合利用為主要目的，適用于當地有較大的能源需求，所產沼氣能完全利用，同時周邊有足夠土地消納沼液、沼渣，并有1倍以上的輪作土地面積，使整個養殖場（區）的畜禽排泄物在小區域范圍內全部得到循環利用。糞尿連同廢水一同進入厭氧反應器；未采用干清糞工藝的，應嚴格控制沖洗用水，提高廢水濃度，減少廢水總量。模式II基本工藝流程見圖2。

模式II工藝適用于能源需求不大，主要以污染物無害化處理、降低有機物濃度、減少沼液和沼渣消納所需配套的土地面積為目的，但養殖場周圍具有足夠面積土地全部消納低濃度沼液，并且有一定的輪作土地面積。廢水進入厭氧反應器之前應先進行固液（干濕）分離，然后再對固體糞渣和廢水分別進行處理。

工程建設的目標是盡可能多生產沼氣，并實現沼渣、沼液的綜合利用。豬糞便廢水經厭氧消化后，剩余的沼渣、沼液可作為優質有機肥，用于綠色食品生產，使糞便得到能源、肥料等多層次資源化利用，最終達到區域內豬場糞污的“零排放”，這種工藝遵循了循環農業原則，具有良好的經濟、環境和社會效益。其工藝主要特點：一是豬場的干糞清除后，污水可全部進入厭氧池；二是沼氣產量大，可以直接利用；沼液、沼渣量相對較少；三是建池費用大，運行費用低，操作簡單，管理方便。

3.2 能源環保型[模式Ⅲ] 生豬養殖場“能源環保型”污水治理工程，是指豬場的污水治理首先獲取沼氣能源，然后將直接排入自然環境為最終目的的工程。該工程要求最終出水達到國家規定的排放標準。此類型凈化工程一般用于養殖場周邊環境無法消納厭氧消化液，必須將其進行達標處理后排放。

該模式適用于豬存欄大于3 000頭的萬頭及以上的規模化養殖場，污水處理量每天大于50m3。項目周邊排水水質要求高，沼渣沼液無充足農田利用，出水必須達標排放。本模式建設需按養豬數量配備一定面積的人工濕地和植物氧化塘。

該模式建設目標：實現污水達標排放。固體糞便制作有機肥，并利用沼氣如用沼氣發電降低污水處理能源消耗。此類工程項目具有良好的環境、社會效益。目前該類工程一般采用先進高效的厭氧消化工藝與反應器（CSTR、UASB、UAF、USR、DFR），與先進的好氧反應工藝（SBR、IC塔生物接觸氧化法）相結合的典型工藝路線。模式Ⅲ基本工藝流程見圖3。

能源需求不高且沼液和沼渣無法進行土地消納，廢水必須經處理后達標排放或回用的，應采用模式Ⅲ處理工藝。廢水進入厭氧反應器之前先進行固液（干濕）分離，然后再對固體糞渣和廢水分別進行處理。

“能源環保型”工藝主要特點：一是前處理盡可能通過物理方式（如“固液分離機”）去除污水中固型物，降低厭氧池工作負荷。二是豬欄內清出的干糞及固液分離的糞渣可通過干發酵制作有機（復合）肥，供種植業利用。三是沼氣產量小，污水達標排放，有效防止二次污染。四是主體工程投資大、運行成本高，操作與管理技術要求高。

3.3 能源生態環保型（一體化深度處理機為關鍵技術） 該模式適用于存欄1 000頭或大于1 000頭至萬頭以上的規模化養豬場，每天污水處理量20～1 000m3；該模式集合了能源環保型與能源生態型之優點，應用“一體化深度處理機”處理后，95%的污水變成可回用水（COD<10mg/L，NH3-N<80mg/L），經消毒處理后可達到畜禽飲用水標準或循環沖洗豬欄。5%沼液濃縮10倍，可制成液體生物有機肥，其濃縮運行成本可抵無濃縮沼液運輸費。糞便除做有機肥外，還可干燥氣化發電，與沼氣發電一起除供應一體化深度處理機系統使用之外，富余電力用于養豬場生產。萬頭豬場每年可節水6 000～10 000t。

工藝流程見圖4。

3.4 生物發酵和墊料型 該模式是指豬欄采用墊料和生物發酵床為主的養豬糞便污染處理模式。該模式可以使豬糞便直接經過墊料或發酵床的生物菌進行發酵，使之成為有機肥，然后進行清除利用。也算一種“零排放”的處理方式，但是存在以下缺點：墊料原料來源困難，需要量大；夏季豬舍內溫度高，降溫費用大；豬接觸含有病原物的墊料易發病。

3.5 生態環保型

3.5.1 模式簡介 福建農林大學修金生教授創建的“生態環保型”模式主要是以環保、減排為基礎的新型養殖模式，就是在新建和改建豬欄時專門鋪設一層鑄鐵或水泥漏縫地面，配套專門溝渠和自動刮糞設備，豬只排出糞便后，采用自動刮糞或盡量多地人工干清糞，將清出的糞便進行集中堆肥處理后生產有機肥，用水沖洗豬欄；豬尿通過專門管道流入高密度聚乙烯黑膜塑料沼氣發酵系統，發酵后沼渣用作果、菜、稻、漁和林木等生產肥料，實現消納養殖污水、促進農、林、果、漁生產發展雙贏目標的生態種養環保型養豬模式。

“生態環保型”畜禽糞污處理工程建設的目標是在糞尿自動分離的基礎上，高效利用畜禽糞便和尿液中的營養成分，節約用水70%以上。本模式中采用糞便堆肥技術生產有機肥，成本低，污染小；利用高密度聚乙烯黑膜塑料大型沼氣池直接發酵處理畜禽尿液和極少量糞便，克服了傳統沼氣池容量小、造價高、環保效果差等缺陷，有機肥、沼渣、沼液作為肥源回用于農田，替代部分化肥和灌溉用水，實現畜禽糞便尿液養分循環利用，營造了良好的生態環保的養殖環境。

3.5.2 模式適用范圍及條件 本模式適用于存欄大于3 000頭豬單位的畜禽養殖戶和養殖場，且有足夠農田和土地面積消納高密度聚乙烯黑膜塑料大型沼氣池發酵后的沼渣、沼液。

工藝流程見圖5。

3.5.3 模式特點 一是可節約用水70%以上，大大減少污水排量，緩解環保壓力；二是免沖洗豬欄，自動刮糞，少撿豬糞、大大節省勞動力成本；三是豬群沒有直接接觸豬糞尿，舍內環境干燥、衛生，利于清潔生產。目前處置干糞有兩種方式，一種是經過自然曬干后，再經過氣化爐裂解氣化為氫氣作為內燃機燃料進行發電。科真環保公司已經造出樣機，經過試運轉，目前莆田市老科協在荔城區一規模化養豬場進行應用示范。也有用氣化方式供熱來烘干豬糞，然后氣化發電。另一種方式是仍將干糞經過干發酵后制成有機肥。

該方式改變了傳統的豬糞便厭氧發酵的污染治理方法，但是其豬舍投資、氣化爐等配套設施投入、運行成本、投入產出比都有待測算。

總之，近年來有的企業在研制新型發酵設備（如化工生產上使用發酵IC塔高溫快速發酵技術），如福建新科真綠能生態科技有限公司開發的“規模化畜禽養殖物污水處理新工藝的研究及應用”（即高效厭氧反應塔+A/o法處理畜禽養殖場污水）項目獲及農業部新農科技進步二等獎，該公司也生產氣化爐與沼氣發電配套設備，有的企業開辟了生豬污染物治理的新路，是值得繼續探索的新課題。如莆田市農業環保能源站推廣優化集成的5種模式及自滲式畜禽糞污固液分離柜，福清科明新能源環保開發部優化集成的層疊集氣上流式厭氧污染污泥床—過濾器（CGUBF）模式。

在調研中發現，規范化養豬場污染治理要達標排放或豬場生產生活都需要電，如購買商品電運行成本高，企業壓力大。福清東汗一個規模化養豬場，豬舍中冬天保溫，夏天降溫，飼料加工，全年需購買電花費10多萬元，如用自產沼氣發電，購置沼氣發電機1.5a就可收回成本。莆田市荔城區農業環保能站在工作實踐中，提出采用沼氣發電實現自給供電，可打破規模化畜禽養殖場糞污達標治理的電力供應瓶頸：沼氣發電帶動好氧曝氣處理，實現污染物達標排放；沼氣發電效益盤活沼氣治污工程；沼氣發電解決了許多養豬場剩余沼氣排入大氣，增加溫室效應之弊端。對于在規模化養殖場建設大中型沼氣發電工程的必要性和可行性已很明確，并已成農村環保能源行業的共識。莆田市從2012年起，將沼氣發電列入大中型沼氣工程建設項目。

4 治理對策建議

4.1 統一認識，加強對畜禽（生豬）養殖業污染防治工作的領導 隨著城鎮化的不斷推進和人民生活水平的逐步提高，對豬肉的需求穩步提升。福建的豬肉供應以自給為主，不能依賴外省調進。大家都知道養豬業產生的糞便污染是農業面源污染的主要來源之一，外省不可能承擔污染治理重任而生產豬肉供應福建。福建省內養豬又以規模化為主，因此，要把養豬污染治理列入為民辦實事項目，圍繞建設美麗福建，建設生態文明的大局，各級政府要加強對養殖污染治理工作的組織領導，建立部門協調機制，環保、農業、發改委（局）、財政部門等齊抓共管，形成部門合力。

4.2 強化對畜禽養殖（生豬）業的環境監管 根據國家環保部的《畜禽養殖污染防治管理辦法》、《畜禽養殖業污染治理工程技術規范（HJ497—2009），按照福建省畜禽養殖污染防治規劃（2011—2015），加強對畜禽養殖（生豬）業的環境監管，做好肉食品市場準入和無公害養殖產品認證工作，確保我省畜禽（生豬）養殖污染治理工作落列實處。

4.3 因地制宜，選擇符合當地實際的畜禽養殖污染治理措施 按照“綜合利用優先，資源化，無害化和減量化”原則，各地各生態功能區規模化養豬場，要因地制宜地選擇能源生態型、能源環保型、能源生態環保型、生態環保型等模式處理養殖污染物，實現污水處理“零”排放或達標排放。

4.4 調整資金補助對象及補助方式 調整國家與省級資金補助對象的補助方式，實行先建后補，或補給沼氣與治污工程的施工方，施工方負責落實建設工程各項內容，避免經國家或省里審批建設的企業自籌或地方財政補助資金的虛空，導致工程沒能按項目審批內容進行建設，或為節約運行成本，將好氧曝氣及氧化塘等設施形同虛設而不運行。

4.5 實行沼氣工程資質管理，加強專業人員培訓 實行沼氣工程資質管理，沼氣工程的設計施工須由取得一定資質的單位承擔；加強從事沼氣工程運行管理的專業人員的技術培養，以確保沼氣工程建設質量和運行質量。

4.6 設立規模化養豬場治污工程與綜合利用示范項目，在資金與政策上給予支持 目前應在大中型沼氣工程建設中推廣沼氣發電技術，強化沼氣治污工程的功能，實現達標排放；對應用新工藝、新技術、新設備的應給予鼓勵支持。比如漏縫地面免沖洗減排放養豬生態環保型工藝、以“一體化深度處理機”為關鍵技術的能源生態環保型工藝、利用落差自滲式畜禽糞污固液分離機柜、層疊集氣上流式厭氧污泥床—過濾器（CGUBF）及沼液濃縮生產沼液生物有機肥等新技術、新工藝的應用，應給予一定的資金補助。

4.7 鼓勵、支持老科協發揮優勢和余熱，開展調研、舉辦學術研討，為福建省農村生態能源建設添磚加瓦 省老科協于2009年對全省沼氣建設情況的調研報告，書記省長批轉職能部門閱辦。2011年1月福建省老科協農業分會成立能源生態研究中心，開展調研與召開學術討論會受到基層農業環保能源站同志的歡迎與贊賞。建議相關職能部門大力支持老科協工作，使之發揮更大的作用。

（責編：陶學軍）