江蘇省太湖流域規模畜禽場糞污處理典型模式分析

黃小洋等

摘要：以太湖流域畜禽養殖業污染治理工作為基礎，測算江蘇省太湖流域畜禽養殖污染物產生量，總結歸納5種操作性強并廣泛應用的畜禽糞便典型處理模式，并分析各種模式的優缺點和適用范圍，旨在為太湖流域、江蘇省乃至全國的畜禽養殖業糞污治理提供參考。

關鍵詞：畜禽糞污；處理模式；分析

中圖分類號：S851.2+4；X713 文獻標志碼：A 文章編號：1002-1302（2014）03-0298-03

根據《江蘇省太湖流域水環境綜合治理實施方案》，江蘇省太湖流域包括太湖湖體，蘇州市、無錫市、常州市、鎮江市（除揚中市外）的全部行政區域以及南京市的高淳區、溧水區、江寧區、秦淮區、雨花臺區對太湖水質有影響的河流湖泊、水庫、渠道等水體所在區域。據統計，2011年江蘇省太湖流域畜禽養殖基本情況為：生豬約390.93萬頭，肉禽約 11 810.63 萬羽，蛋禽約974.60萬羽，奶牛約3.90萬頭[1]。按畜禽養殖業產排污系數測算，2011年江蘇省太湖流域畜禽養殖共產生糞尿廢棄物397.5萬t，其中糞便258.51萬t、尿液139.03萬t，共產生化學需氧量（COD）、銨態氮、總磷（TP）、總氮（TN）分別為32.91萬、1.04萬、0.71萬、3.12萬t[2-4]。第1次全國污染源普查結果表明，太湖流域農業源廢水排放量、COD、銨態氮、TP、TN 排放量分別占全部污染的55.0%、32.3%、369%、21.6%、37.1%[2]；農業源中，畜禽養殖排放的COD、TP、銨態氮、TN分別占58.5%、61.7%、26.8%、34.2%[5]。隨著太湖流域畜禽養殖規模化、集約化發展，畜禽養殖成為重要污染源之一[6]。

2007—2012年年底，江蘇省以太湖水治理為契機，大力推進畜禽養殖業的綜合治理，加大畜禽養殖廢棄物處理與利用的政策扶持和技術推廣力度，在畜禽養殖廢棄物無害化處理與資源化利用方面取得了顯著的技術進步，形成了許多特色鮮明的畜禽糞污處理模式。現歸納江蘇省太湖流域5種典型的糞污處理模式，并分析其優劣，為太湖流域、江蘇省乃至全國的畜禽養殖業治理糞污提供參考。

1 太湖流域典型畜禽糞污處理模式分析

1.1 種養結合模式

該模式采用種養結合方式，按照養殖戶擁有的農田面積確定養殖規模。養殖場畜舍建設過程中實施雨污分離工程措施，污水排入沉淀池。采用干清糞方式清理畜禽糞便，干糞經過好氧堆肥后作為農肥；污水和畜禽尿液（合稱養殖廢水）均排入沉淀池進行沉淀，養殖廢水經過儲存池穩定化處理后，作為肥水施入農田，也可就近出售給周邊種植大戶作為肥料直接還田，或排入生態塘進行生態凈化后灌溉農田（圖1）。

優點：畜禽糞污原地消納，治污投資少；成本低，操作簡單、方便。缺點：糞便露天堆肥操作不規范，臭味會影響周邊居民生活，遇惡劣天氣可造成環境污染；無害化處理程度較低，廢水處理率低；養殖業要與種植業結合。

改進措施與適用范圍：畜禽糞便堆肥場建設過程中要做到防雨、防漏、防溢，規范畜禽糞污的處理過程。該模式適用于周邊擁有大量農田、山地、林果茶園或設施蔬菜基地進行種養結合的小型分散式養殖場（戶）。

1.2 糞便沼氣工程模式

該模式將畜禽糞便及養殖污水進行混合或單獨進行厭氧發酵制取沼氣，產生的沼氣用于發電或生活能源，發酵產生的沼液和沼渣作為有機肥回田（圖2）。

優點：該模式可以實現糞污的無害化與資源化，降低糞污的COD及氮含量，實現畜禽糞便就地消納與利用，不同畜禽

養殖類型和養殖規模的企業均適用。缺點：因農牧分離，多數畜禽養殖企業沒有配套農田林地，沼渣沼液難以自己利用；若外運則增加運輸成本，同時還受季節農時限制，不能隨時處置；若對沼渣、沼液進行深度凈化處理，需增加設備投資和運行成本，經濟效益大大降低；沼氣發電很難達到并網要求，國家收購價格低，投入產出失衡，畜禽場積極性不高。

改進措施與適用范圍：規模畜禽養殖企業承包一定數量的農田、林地等就地消納沼液沼渣，建設和購置沼渣沼液循環利用設施設備，如沼液運輸車、輸送管道、農田林地沼液存儲池、噴滴灌設施、沼氣發電與利用等，充分實現種養平衡。適用于能夠利用沼氣、沼渣、沼液的畜禽養殖場。

1.3 畜禽糞便集中處理模式

在中小型畜禽養殖場密度較高的區域，建設畜禽糞便處理中心，將周邊分散的中小型養殖企業的畜禽糞便收集起來，由專門有機肥生產企業集中堆肥處理、生產商品有機肥（圖3）。

優點：畜禽糞便處理中心實行企業化運行，與分散畜禽養殖場（戶）對接，既能實現畜禽養殖廢棄物資源化循環利用，

解決分散畜禽養殖場難以解決的場地、技術、市場和農田配套等難題，也有利于糞便處理中心自身生產能力的提高和工藝技術的進步。此外，畜禽養殖場（戶）還可從有機肥生產中得到一定數額的經濟回報，種植農戶（企業）使用商品有機肥還能得到財政補貼，直接減少化學肥料的使用，提高了土壤肥力和農產品質量，既減輕中小養殖場糞污處理的投入壓力，又大幅度減輕對環境的污染。缺點：糞便處理中心建設投資較大，分散養殖場糞便預處理設施和運輸工具也需要中心建設和購置，前期投入大；畜禽糞便處理中心未涉及養殖污水處理與利用問題。

改進措施與適用范圍：進一步加強畜禽糞便收運體系建設，形成利益鏈接機制，提高收集效率和養殖場預處理能力。鼓勵和支持畜禽場自建污水處理設施。該模式適用于中小型畜禽養殖場分布比較集中的區域。

1.4 發酵床生態養殖模式

發酵床生態健康養殖模式別稱畜禽糞便原位降解健康養殖技術，其基本原理是在經過專業設計的豬舍里填入以鋸木屑、秸稈等為主體的墊料，豬生活在墊料床上，排泄物可被有機墊料中的微生物迅速降解、消化、除臭，不再需要對豬的排泄物進行人工清理，實現了糞污零排放（圖4）。endprint

優點：發酵床無糞污排放，墊料基本無臭味，蚊蠅少，節省人工和大量的沖圈水，發酵墊料還可作為優質的有機肥出售；使豬舍保持較適宜的溫度和濕度，環境較為舒適，豬群活動量大，健康狀況好，發病率較傳統養豬有明顯減少；發酵床養豬可以大量減少抗生素的使用，所生產的豬肉藥物殘留很少，豬肉品質也有明顯改善；發酵床也可以養殖禽類。缺點：發酵床豬舍建設（改造）成本比硬質地面豬舍高，而且豬在生長過程中還會消耗一定量的墊料；與傳統養豬相比，發酵床養豬管理要求更高、更精細，主要有發酵床的維護、控制墊料濕度、通風與降溫等；占地面積大，為傳統養殖占地面積的2倍，豬占地面積達1.5～2.0 m2/頭。

改進措施與適用范圍：發酵床養殖技術肉質優良，污染物“零排放”是一項新的養豬技術，需拓寬墊料來源，改進通風通氣工藝，提高技術人員數量和素質，做好技術指導。規模化畜禽養殖場均適用。

1.5 “三分離一凈化”糞污處理模式

“三分離一凈化”糞污處理模式是基于畜禽糞便資源化、無害化以及養殖廢水生態凈化后循環利用的模式，即養殖場通過工程措施實現雨污分離、干濕分離（即干清糞后用少量水沖洗）和固液分離，干糞和固液分離后的固體部分進行堆肥處理，液體部分即污水經厭氧發酵處理后再進行生態凈化，實現養殖廢水的無害化處理和資源化利用，最大程度地減少養殖污水產生量，降低污水中化學需氧量（COD）、總氮、總磷等污染物濃度后達標排放或循環利用（圖5）。

優點：該模式的選用，可進一步提高和完善畜禽養殖場基礎設施的建設標準和質量，確保處理后的污水用于農田灌溉或養殖場內循環利用；收集的干糞通過高溫堆肥處理生產有機肥，養殖業主還可獲得一定的經濟效益；該模式糞污處理成本較低，固體糞便和污水處理與利用率分別達90%～95%和80%～85%。缺點：基礎設施（如糞便堆肥設施、固液分離機、污水處理構筑物等）建設或設備購置成本高，畜禽場要提供一定土地用于污水生態凈化處理。整套處理系統的運行與維護管理要求較高。

改進途徑與適用范圍：采用“三分離一凈化”模式的規模畜禽養殖場，建設和完善雨污分離、干濕分離、固液分離、生態凈化等糞污綜合處理設施設備時，其處理設施的糞污處理能力應能滿足養殖最高負荷使用要求，其處理后的污水應保證用于農田灌溉或養殖場內循環利用。適用于環境敏感，周邊水質要求較高及種植業資源緊缺的新建大規模養殖場或對現有沼氣工程進行改建。

2 小結

張緒美等通過資料測算，分析了2000年江蘇省禽糞便污染現狀及其原因，并從5個方面闡述了江蘇省控制與治理畜禽養殖業污染的對策，但沒有提出具體的畜禽糞便處理模式或技術[7]。焦濤等通過調查研究總結了太湖流域4種畜禽養殖污染治理模式，并分析各模式的優缺點，其中2種模式比較復雜，投資成本高、設備技術復雜、維護困難、運行費用高，對于養殖規模較小的養殖業主而言投資難、運行更難[8]。潘瓊從肥料化、飼料化、土地化、能源化等4個方面分析了畜禽養殖廢棄物的綜合利用技術[9]。此外，還有很多學者從理論上分析了畜禽糞便處理技術或方法[10-13]。

本研究歸納總結了5種江蘇省太湖流域畜禽糞便處理模式，旨在為太湖流域乃至江蘇省、全國的畜禽糞養殖污染治理推廣應用提供參考，每種模式均有其優缺點和適用范圍，針對性強、具較強的可操作性，企業可以根據自身條件選擇應用。

參考文獻：

[1]江蘇省農業委員會. 2012年江蘇省農村統計年鑒[M]. 南京：江蘇省農業委員會，2012.

[2]中國農業科學院農業環境與可持續發展研究所，環境保護部南京環境科學研究所.第一次全國污染源普查畜禽養殖業源產排污系數手冊[EB/OL]. [2013-10-15]http：//doc.mbalib.com/view/e4c6ba36add1542acdfaa10bf7db6c5a.html.

[3]董紅敏，朱志平，黃宏坤，等. 畜禽養殖業產污系數和排污系數計算方法[J]. 農業工程學報，2011，27（1）：303-308.

[4]陳海媛，郭建斌，張寶貴，等. 畜禽養殖業產污系數核算方法的確定[J]. 中國沼氣，2012，30（3）：14-16.

[5]國家環境保護部. 第一次全國污染源普查公報[R]. 北京：中國環境科學出版社，2010.

[6]李建華. 畜禽養殖業的清潔生產與污染防治對策研究[D]. 杭州：浙江大學，2004.

[7]張緒美，董元華，王 輝，等. 江蘇省畜禽糞便污染現狀與防治對策[J]. 土壤，2007，39（5）：708-712.

[8]焦 濤，王惠中，黃 娟. 太湖流域畜禽養殖污染治理模式解析及對策研究[J]. 環境科技，2010，23（5）：69-73.

[9]潘 瓊. 畜禽養殖廢棄物的綜合利用技術[J]. 畜牧獸醫雜志，2007，26（2）：49-51.

[10]于金蓮，閻 寧. 畜禽養殖廢水處理方法探討[J]. 給水排水，2000，26（9）：44-47，1.

[11]彭 里. 畜禽養殖環境污染及治理研究進展[J]. 中國生態農業學報，2006，14（2）：19-22.

[12]鄧良偉. 規模化畜禽養殖廢水處理技術現狀探析[J]. 中國生態農業學報，2006，14（2）：23-26.

[13]高松峰. 蘇南地區畜禽養殖污染及防治措施[J]. 污染防治技術，2010，23（4）：106-109.endprint

優點：發酵床無糞污排放，墊料基本無臭味，蚊蠅少，節省人工和大量的沖圈水，發酵墊料還可作為優質的有機肥出售；使豬舍保持較適宜的溫度和濕度，環境較為舒適，豬群活動量大，健康狀況好，發病率較傳統養豬有明顯減少；發酵床養豬可以大量減少抗生素的使用，所生產的豬肉藥物殘留很少，豬肉品質也有明顯改善；發酵床也可以養殖禽類。缺點：發酵床豬舍建設（改造）成本比硬質地面豬舍高，而且豬在生長過程中還會消耗一定量的墊料；與傳統養豬相比，發酵床養豬管理要求更高、更精細，主要有發酵床的維護、控制墊料濕度、通風與降溫等；占地面積大，為傳統養殖占地面積的2倍，豬占地面積達1.5～2.0 m2/頭。

改進措施與適用范圍：發酵床養殖技術肉質優良，污染物“零排放”是一項新的養豬技術，需拓寬墊料來源，改進通風通氣工藝，提高技術人員數量和素質，做好技術指導。規模化畜禽養殖場均適用。

1.5 “三分離一凈化”糞污處理模式

“三分離一凈化”糞污處理模式是基于畜禽糞便資源化、無害化以及養殖廢水生態凈化后循環利用的模式，即養殖場通過工程措施實現雨污分離、干濕分離（即干清糞后用少量水沖洗）和固液分離，干糞和固液分離后的固體部分進行堆肥處理，液體部分即污水經厭氧發酵處理后再進行生態凈化，實現養殖廢水的無害化處理和資源化利用，最大程度地減少養殖污水產生量，降低污水中化學需氧量（COD）、總氮、總磷等污染物濃度后達標排放或循環利用（圖5）。

優點：該模式的選用，可進一步提高和完善畜禽養殖場基礎設施的建設標準和質量，確保處理后的污水用于農田灌溉或養殖場內循環利用；收集的干糞通過高溫堆肥處理生產有機肥，養殖業主還可獲得一定的經濟效益；該模式糞污處理成本較低，固體糞便和污水處理與利用率分別達90%～95%和80%～85%。缺點：基礎設施（如糞便堆肥設施、固液分離機、污水處理構筑物等）建設或設備購置成本高，畜禽場要提供一定土地用于污水生態凈化處理。整套處理系統的運行與維護管理要求較高。

改進途徑與適用范圍：采用“三分離一凈化”模式的規模畜禽養殖場，建設和完善雨污分離、干濕分離、固液分離、生態凈化等糞污綜合處理設施設備時，其處理設施的糞污處理能力應能滿足養殖最高負荷使用要求，其處理后的污水應保證用于農田灌溉或養殖場內循環利用。適用于環境敏感，周邊水質要求較高及種植業資源緊缺的新建大規模養殖場或對現有沼氣工程進行改建。

2 小結

張緒美等通過資料測算，分析了2000年江蘇省禽糞便污染現狀及其原因，并從5個方面闡述了江蘇省控制與治理畜禽養殖業污染的對策，但沒有提出具體的畜禽糞便處理模式或技術[7]。焦濤等通過調查研究總結了太湖流域4種畜禽養殖污染治理模式，并分析各模式的優缺點，其中2種模式比較復雜，投資成本高、設備技術復雜、維護困難、運行費用高，對于養殖規模較小的養殖業主而言投資難、運行更難[8]。潘瓊從肥料化、飼料化、土地化、能源化等4個方面分析了畜禽養殖廢棄物的綜合利用技術[9]。此外，還有很多學者從理論上分析了畜禽糞便處理技術或方法[10-13]。

本研究歸納總結了5種江蘇省太湖流域畜禽糞便處理模式，旨在為太湖流域乃至江蘇省、全國的畜禽糞養殖污染治理推廣應用提供參考，每種模式均有其優缺點和適用范圍，針對性強、具較強的可操作性，企業可以根據自身條件選擇應用。

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[12]鄧良偉. 規模化畜禽養殖廢水處理技術現狀探析[J]. 中國生態農業學報，2006，14（2）：23-26.

[13]高松峰. 蘇南地區畜禽養殖污染及防治措施[J]. 污染防治技術，2010，23（4）：106-109.endprint

優點：發酵床無糞污排放，墊料基本無臭味，蚊蠅少，節省人工和大量的沖圈水，發酵墊料還可作為優質的有機肥出售；使豬舍保持較適宜的溫度和濕度，環境較為舒適，豬群活動量大，健康狀況好，發病率較傳統養豬有明顯減少；發酵床養豬可以大量減少抗生素的使用，所生產的豬肉藥物殘留很少，豬肉品質也有明顯改善；發酵床也可以養殖禽類。缺點：發酵床豬舍建設（改造）成本比硬質地面豬舍高，而且豬在生長過程中還會消耗一定量的墊料；與傳統養豬相比，發酵床養豬管理要求更高、更精細，主要有發酵床的維護、控制墊料濕度、通風與降溫等；占地面積大，為傳統養殖占地面積的2倍，豬占地面積達1.5～2.0 m2/頭。

改進措施與適用范圍：發酵床養殖技術肉質優良，污染物“零排放”是一項新的養豬技術，需拓寬墊料來源，改進通風通氣工藝，提高技術人員數量和素質，做好技術指導。規模化畜禽養殖場均適用。

1.5 “三分離一凈化”糞污處理模式

“三分離一凈化”糞污處理模式是基于畜禽糞便資源化、無害化以及養殖廢水生態凈化后循環利用的模式，即養殖場通過工程措施實現雨污分離、干濕分離（即干清糞后用少量水沖洗）和固液分離，干糞和固液分離后的固體部分進行堆肥處理，液體部分即污水經厭氧發酵處理后再進行生態凈化，實現養殖廢水的無害化處理和資源化利用，最大程度地減少養殖污水產生量，降低污水中化學需氧量（COD）、總氮、總磷等污染物濃度后達標排放或循環利用（圖5）。

優點：該模式的選用，可進一步提高和完善畜禽養殖場基礎設施的建設標準和質量，確保處理后的污水用于農田灌溉或養殖場內循環利用；收集的干糞通過高溫堆肥處理生產有機肥，養殖業主還可獲得一定的經濟效益；該模式糞污處理成本較低，固體糞便和污水處理與利用率分別達90%～95%和80%～85%。缺點：基礎設施（如糞便堆肥設施、固液分離機、污水處理構筑物等）建設或設備購置成本高，畜禽場要提供一定土地用于污水生態凈化處理。整套處理系統的運行與維護管理要求較高。

改進途徑與適用范圍：采用“三分離一凈化”模式的規模畜禽養殖場，建設和完善雨污分離、干濕分離、固液分離、生態凈化等糞污綜合處理設施設備時，其處理設施的糞污處理能力應能滿足養殖最高負荷使用要求，其處理后的污水應保證用于農田灌溉或養殖場內循環利用。適用于環境敏感，周邊水質要求較高及種植業資源緊缺的新建大規模養殖場或對現有沼氣工程進行改建。

2 小結

張緒美等通過資料測算，分析了2000年江蘇省禽糞便污染現狀及其原因，并從5個方面闡述了江蘇省控制與治理畜禽養殖業污染的對策，但沒有提出具體的畜禽糞便處理模式或技術[7]。焦濤等通過調查研究總結了太湖流域4種畜禽養殖污染治理模式，并分析各模式的優缺點，其中2種模式比較復雜，投資成本高、設備技術復雜、維護困難、運行費用高，對于養殖規模較小的養殖業主而言投資難、運行更難[8]。潘瓊從肥料化、飼料化、土地化、能源化等4個方面分析了畜禽養殖廢棄物的綜合利用技術[9]。此外，還有很多學者從理論上分析了畜禽糞便處理技術或方法[10-13]。

本研究歸納總結了5種江蘇省太湖流域畜禽糞便處理模式，旨在為太湖流域乃至江蘇省、全國的畜禽糞養殖污染治理推廣應用提供參考，每種模式均有其優缺點和適用范圍，針對性強、具較強的可操作性，企業可以根據自身條件選擇應用。

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[13]高松峰. 蘇南地區畜禽養殖污染及防治措施[J]. 污染防治技術，2010，23（4）：106-109.endprint