畜禽規模養殖污染治理的典型案例分析

林忠華+包武+李元欽等

摘 要：該文主要對畜禽規模養殖污染治理的典型案例進行了分析，并提出了進一步加強畜禽規模養殖污染治理的對策建議。

關鍵詞：規模養殖；污染；治理；福建省

中圖分類號 X713 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2014）21-72-05

為了貫徹國務院第26次常務會議通過的自2014年1月1日起施行的《畜禽規模養殖污染防治條例》，根據福建省當前規模化養豬場糞污治理現狀，筆者于2014年5～8月先后到福清、閩候、古田、平潭、蕉城區、屏南、建甌、浙江上虞等地對有代表性的規模化養豬場治污情況進行了調研。通過現場察看、聽取匯報、查閱有關環保檢測數據及施工資料，努力探索高效治理規模畜禽場養殖污染的科學途徑，對每個典型案例進行一一分析，作出評議，并對進一步加強規模畜禽養殖污染治理提出了對策建議。

1 生豬養殖污染治理典型技術模式綜合分析

近幾年來，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，各級農業環保能源部門及廣大業主也在規模養殖污染區開展了不同環境條件下不同治理模式的理論與實踐。通過深入實施生態省戰略加快生態文明先行示范區建設的倡導與行動，從源頭上控制養豬造成的環境污染，達到環保養豬的目的。筆者對各養殖場的模式類型及特點分述如下：

1.1 浙江省上虞市新苗農牧開發有限公司 養殖地位于紹興市上虞區謝塘鎮嚴家村，生豬存欄7 000頭，年出欄量15 000頭。

1.1.1 治理模式 沼氣工程為主的能源環保模式，其特點如下：應用自創的“一體化深度處理設備”，使污水達標排放。該模式以“干清糞，兩污分流”的處理方式，使污染物減量化，豬舍全部實現雨污分流，地埋管道自流輸送，養殖污水進黑膜沼氣池沼氣發電、沼液進“一體化深度處理設備”組合，出水達標水質指標參照《城市污水再生利用——城市雜用水水質》的城市綠化用水標準，用于豬欄的沖洗及農牧業灌溉用水，使整個系統工程資源化和生態化。

1.1.2 投入產出 總投資204萬元，年收益：沼氣發電收益34.2萬元，干清糞及污泥干化后，集中堆放場送有機肥廠作為有機肥原料，年產值20萬元，4a可回收成本。

1.1.3 治理效果 污染物資源化利用系統主要由沼氣凈化、儲存、供應系統組成，把沼氣進行脫水、脫硫凈化，通過“科真KEZHEN”系列純燒沼氣發電機組，將生物能轉化為電能。采用燃氣發動機設計理念對柴油發動機重新設計及生產。與普通國產沼氣發電機組比較，該系列純燒沼氣發電機組在性能、穩定性、突加負載、機組壽命大修周期機組效率等方面都有很大程度的提升。整個工程處理效果穩定，實現“零排放”目標，運行方便，易于管理，并可以綜合利用廢水中可回收的物質和能源。避免二次污染。污水經一體化深度處理設備處理后可用于農業灌溉。

1.1.4 綜合分析 黑膜沼氣投資少，管理方便，但受氣溫影響較大，適合在氣溫較高亞熱帶地區推廣，以保證穩定運行。采用綜合利用污水經一體化深度處理設備，可避免二次污染實現“零排放”，適合大中型養殖場污水處理工藝。沼氣發電可上電網，效益好，“一體化深度處理設備”系福建新科真農牧環保科技有限公司自行研制的，可起到好氧處理等達標排放之功能。對于缺乏土地建好氧池、氧化塘的豬場尤為實用。

1.2 福建省福州邑豐發展有限公司 養殖地位于福州閩侯縣大湖鄉新塘自然村，生豬存欄2萬頭，年出欄近4萬頭。

1.2.1 治理模式 沼氣工程為“豬—沼—作物”能源生態模式，該模式為雨污分離→沉沙池→集料池→固液分離→中溫沼氣發酵池→二次中沉池→曝氣池→沉淀池→三級養化塘→達標排放。

1.2.2 投入產出 工程投入為320萬元，年收益：年生產有機復合肥2 600t，沼氣5.4萬m2，日處理污水300t，處理費用0.05元/t·d，人工費0.15元/t。按《可行性報告》預計，3～5a可收回成本。

1.2.3 治理效果 采用循環立體生態綜合模式，一是總體規模上控制，二是無害化處理，三是有機混合肥生產，四是沼液回田利用，五是利用沼渣，六是循環利用。按照整個工藝流程實施，污水排放達到國家農田3級達標排放。

1.2.4 綜合評析 這是一種比較經濟適用型的模式，投入與運行成本都比較低，管理方便，做到了綜合利用。但是消納沼液的人工濕地蔬菜、花卉、果園的總體面積不配套，“后處理”要保證一定面積的土地，才能完全消納。

1.3 福建省南平市延發畜牧有限公司 養殖地位于福建南平市延平區西芹鎮槳甲村羅杼山，年生豬存欄3 000頭，年出欄生豬7 000頭。

1.3.1 治理模式 “豬—沼—作物”能源生態型，該模式如下：

[ 外售肥料

干清糞↗ ↖糞渣

豬舍→沉砂#→集水池→固液分離→酸化調節→厭氧消化→兼氧濾池

→沉淀生化→人工濕地→氧化塘—————→儲液池

↓沼氣 ↓

氣水分離→儲氣罐→脫硫塔→阻火器→發電 竹山、牧草利用]

1.3.2 投入產出 該場投入201.3萬元（土建139.6萬元，儀器設備45.34萬元，其他16.09萬元），年凈利潤30.08萬元，靜態回收6.4a。項目財務內部收益率15%。

1.3.3 治理效果 治理污水：70t/d，年產氣21.6萬m2，用于本場生產生活用能，污水達到GB7959-87《糞便無害化衛生標準》，污水處理用于竹山和經濟林灌溉。

1.4 福建省農業科學院、武警8710部隊——福清現代設施農業樣板工程示范園 養殖地位于福建省福清市漁溪鎮，生豬存欄1 500頭，年出欄4 500頭（3批），年效益670萬元。

1.4.1 治理模式 微生物發酵床養豬是高新環保型零排放模式，其特點是：根據微生態理論，利用微生物發酵控制技術，節省人工控豬病，無藥殘，產肥料，智能化，機械化。環境監控微生物防病，益生菌飲水，飼料飼喂全部采用計算機自動控制，六大核心技術應用。微生物發酵床大欄豬舍分區、防風、通風、保溫散熱，機械化操作，發酵床大欄養豬提供寬敞的豬運動空間。生豬生產全程微生物發酵床，利用微生物防病，去味，分解豬糞，形成無污染、無排放、無臭氣的清潔生產，實現零排放。生豬舍環境光、溫、水、濕、料自動檢測控制，遠程監控。endprint

1.4.2 投入產出 總投資260萬元，年產總值720萬元，流動成本80%，年利潤144萬元，2～3a可收回成本。

1.4.3 治理效果 與同等規模傳統養豬比較，節省投資16%，節省土地70%，節省人工60%，提高生豬防疫水平，綜合效益提高30%，環保實現零排放。利用微生物發酵床吸附豬糞尿，原位發酵，原位消納，生產人工腐殖質（有機肥），實現豬糞、豬仔尸的無害化處理，循環利用增效。

1.4.4 綜合分析 該模式應克服墊料原材料單一，可進行就地秸桿粉碎利用試驗，不然外地進來墊料成本高；夏天氣溫高，豬舍水簾加空調運行成本高；也有專家認為，豬在墊料中，易得呼吸道及腸胃病。該工藝利用現代高新先進的生物技術處理污水，在墊料能解決前題下，可承擔夏季降溫運行成本，并注意豬呼吸道與腸胃病防治，可以進行推廣應用。要克服豬舍內墊料運行成本高及防止豬呼吸道與腸胃病。采用莆田市做法，將糞尿輸送到豬舍外墊料場處理。本項自行設計和建造微生物發酵床生豬大欄養殖，系該園建設10個項目之一。福建省環保部門從日本引進生物菌墊料科技超過10a，現能堅持下來的不多，根據模式優缺點推廣該模式要因地制宜。

1.5 華峰生豬養殖場、新星生豬養殖基地場 養殖地位于福建省建甌市徐墩鄉，2場年出欄生豬量10萬余頭

1.5.1 治理模式 生態環保干清糞零排放模式，其特點是漏縫地面—免沖洗—干清糞有機肥，僅尿液進入消氣池，沼液輸入種植消納地。該模式如下：

干糞

豬舍 干清糞 儲糞池 有機肥

↓尿液

黑膜沼氣池→管網或溝渠系統→果園、菜地

1.5.2 投入產出 2場總投資超過8 600萬元（含漏縫地面造價+機械刮糞設備造價+有機肥車間造價+沼液灌溉管網造價）。投入成本按5a折舊換算，年投入813萬元。年產出效益472.8萬元（含節省用水成本+增加有機肥產量收益+提高豬群成活率收益）。年產經濟效益340.2萬元。

1.5.3 治理效果 （1）采用免沖洗與傳統用水沖洗模式相比，可減少75%污水量，即可減少污水排放25.6萬t。（2）采用漏縫地面產生豬糞直接成為有機肥，可減少60%以上由每頭豬產生的COD和NH3-N等污染物含量，即減少COD年排放2 160t，減少NH3-N排放108t。（3）發酵后沼液直接澆灌果、茶園和菜地約0.33萬hm2，做到種養結合零排放。（4）豬群未直接接觸豬糞尿，減少病原污染，保障了豬的健康。

1.5.4 綜合分析 漏縫地面-免沖洗-干清糞生態環保型養豬方式，符合“減量化、資源化、無害化”的養殖業污染治理原則，對于生態環保、經濟效益和促進生豬產業的可持續發展等方面都具有重要意義。但由于目前存在有機肥銷售困難，其主要原因是：（1）目前種植業者因各種因素不愿用生物質有機肥；（2）種植業有機肥需求有明顯的季節性。而由尿液產生的沼液液態肥，需配套相應面積的種植消納地。配套相應面積種植業消納地困難及建筑成本高等問題，因此對于小型或需改造的舊規模豬場以及資金不足等情況，增加建造漏縫地面和排尿管道及刮糞設備等投入，與傳統豬舍建筑費用相比需增加30%建筑費用。因此，應酌情考慮修改該方案，如為節約成本，建議：豬舍可采用半漏縫地面，豬糞采用人工檢糞。尿液由傾斜地面流進專門的集尿溝，再進入沼氣池，并要求達標排放。

1.6 屏南縣好好吃有限公司養殖基地 養殖地位于福建省屏南縣棠口鄉鳳林村赤灣茶場，生豬存欄7 800頭，年出欄1萬頭。

1.6.1 治理模式 “豬-沼-作物”能源生態環保型模式，其特點是：頂返式發酵池內裝潛水攪拌器，發酵充分，氣壓高，產氣率高。該模式如下：

糞液

糞便→沉淀池→酸化池→固液分離→厭氧發酵池

農田、果園↙糞渣↙ ↓

達標 沼液 沼氣（供農戶）

1.6.2 投入產出 投入與運營成本：進行干清糞處理，固液分離機，建干糞場投入3.6萬元；建成一套污水處理系統（包括沉淀池，酸化池、厭氧發酵池1 640m2，3個氧化塘及提升泵、曝氣器、潛水攪拌器與配電設備等，投入89萬元，3個氧化塘2.5萬元，合計95.1萬元。運行電量200元/d。產出：處理污水100t，日產沼氣738m2，年沼氣價值22.14萬元；沼液沼渣肥田年節約化肥23.36萬元。2項合計45.5萬元。運行電費從發電或470戶用沼氣農戶上交費解決。2a可回收成本。

1.6.3 治理效果 日處理污水100t，處理出水水質達到環保部門排放標準，用于100hm2農田果園作液體肥；470戶用沼氣（每戶每天用沼氣節約薪柴25kg）1a可替代2 144t薪柴，可保護295.2hm2森林不被砍伐。

1.7 莆田市天馬養殖有限公司 養殖地位于莆田市荔城區黃石鎮天馬村天馬山，生豬存欄5 500頭，出欄量約

9 000頭。

1.7.1 治理模式 能源環保型養殖模式，將養豬場糞污經固液分離，干糞氣化發電并采用組合式的集成技術，建立了以循環利用為治理特點的“糞污—沉砂池—濾糞柜—酸化池—頂返式厭氧反應器—貯液池—OAO曝氣池—人工濕地—達標排放或出水回用”處理新工藝，實現了規模養豬場達標排放（或零排放）的減排目標。

1.7.2 投入產出 （1）投入：污水處理設施總投資181.63萬元。（2）產出：萬頭豬場每天產生含水率82%的豬糞20t，經烘干后，可得到含水率25%的豬糞2.88t。2.88t豬糞總熱值獲得3 615×104kJ。按氣化爐效率80%，發電機效率30%。可生產1 948kW/h電。生物質能1kW/h電價0.25元。每年收益：533 448元。運行成本：人工成本：2人，每年7萬元；設備維護費：每年3萬元；設備折舊費：每年10萬元。扣除運營成本每年可獲純利33.34萬元。回收期：5.45a。endprint

1.7.3 治理效果 經檢測，本污染治理工程的出水能夠穩定達標排放，即符合《GB18596-2001畜禽養殖業污染物排放標準》的排放要求。

1.7.4 綜合分析 好氧處理技術系統運行需要“三相電源“操作規程較為復雜，技術難度大，而且生豬養殖場多處偏僻，養殖戶（企業）無法掌握接到電源，無法自行解決，相對其他模式，還有系統用電量大，運行成本較高的問題。干糞氣化發電是全省首創，本模式依靠厭氧、好氧設備降解污染物，更適用于大型養豬場和不具備選用其他模式條件的養殖企業，具有一定的應用潛力。因此，在不具備種植消納和生物墊料舍等建設條件，以及養殖規模較大（如存欄5 000頭以上）的養豬場或農林地面積較小的地區，選用本模式較為合適。

1.8 福建省新星種豬育種有限公司 養豬地位于建甌市俆墩鎮山邊村楊墩自然村，年存欄生豬0.18萬只，生豬1.1萬只，成欄2萬只。

1.8.1 治理模式 沼氣工程為主的能源環保模式，其運行方式如下：

固態物→人工清掃→堆肥處理→有機肥

豬舍→

污水→格柵分離→攪拌池→固液分離→酸化調節池→中溫厭氧發酵→沉淀儲液→氧化溝→生物氧化塘→達標排放

1.8.2 投入產出 所使用建造的玻璃鋼沼氣池比普通沼氣池成本高130元/m3。容積產氣率高0.2m3/m3·d以上，保溫部分年益率比則為0.84。按工程設計預算5～8a可收回投資。

1.8.3 綜合分析 該模式采用玻璃鋼沼氣池，保溫性能好，解決了冬季氣溫低對產生率影響。使用太陽能，以水循環系統為熱能介質，實現沼氣池加熱保溫，實現了周年均衡產氣。5a來，年產沼氣21萬m3集中供氣供戶150戶以上。周邊配套灌溉80hm2，每667m2每年可增產經濟效益1 000元以上。經過檢測，都能做到達標排放。上流式沼氣池進料需要動力，耗能較大，提高了運行成本。貯氣 超出存氣容量后自動放氣，未能回收沼氣，并造成浪費與污染，要回收沼氣作為他用。該模式特別適合山區冬季低溫環境，可保證冬季正常產氣，保證達到治污要求。可是建造成本高，購置太陽能集熱器費用大，運行費用也相應高，推廣難度較大。

1.9 福建省福清市東翰景苑善生態養殖有限公司 養豬地位于福清市東翰鎮陳莊村石馬自然村，生豬存欄4 812頭，年可出欄量10 000頭。

1.9.1 治理模式 沼氣工程為主的能源環保型，其特點是：漏縫地板豬舍干清糞。其模式如下：

干清糞固態物→人工清掃→堆肥處理→有機肥廠加工用肥。

污水→格柵分離→攪拌池→固液分離→酸化調節池→CGUBF層疊集氣上流式厭氧過濾器→中溫厭氧發酵→污泥干化場（農用肥）；污水流入氧化塘→過濾消毒池→沖洗欄舍，余液排放農灌果林菜。

1.9.2 投入產出 總需投資120萬元，現僅投入78.96萬元。年可發電25.2萬元，年節省用水2.9萬元，部分沼液無償輸送農灌果、菜地、年可收回污泥費18.25萬元，約3a可回收成本。

1.9.3 治理效果 采用“厭氧反應器的，填料的布置方式（專利號：200570094558.1）”，作為CGUBF的填料，濾料。安置填料架安置了可脫膜的半軟性生物填料，使在填料表層吸附產生的生物膜，不斷形成有效的循環，因此有很高的去除降解率，解決了UBF設施不能用于高濃度、高懸浮（SS）的有機污水處理的瓶頸。利用中壓貯氣，使設施造價低廉，可利用CO2氣體適時進行氣體攪拌，又可重新利用CO2能量。利用氣液二相疊加壓力，解決地下設施難以自動排污泥的問題。可利用低濃度沼液沖洗豬舍，污水達到“零”排放的要求。

1.9.4 綜合分析 這是一種簡單易行、經濟適用型的發展模式，投入與運行成本都比較低，管理方便，適合大中型養殖場的發展與應用。但氧化塘容量不夠，消納沼液的人工濕地、蔬菜、花果園的總面積還不夠配套。通過過濾消毒池后的沼液回沖豬舍，具有節水功能。

1.10 福建陽光生態農業發展有限公司 養殖地位于福建省平潭縣蘆洋鄉野鵝山，年存欄生豬約40 000頭，生豬出欄約80 000頭。

1.10.1 治理模式 豬—沼—作物能源生態模式。該工程模式應用紅泥塑料厭氧發酵，其特點是紅泥塑料厭氧池能吸收太陽能，提高污水溫度，增強厭氧菌活性。此項工程采用前處理系統，厭氧處理系統和接觸好氧處理系統組成的新型三段式消化工藝處理豬場污水，工藝流程如圖1。

圖1 工藝流程

1.10.2 投入產出 工程總投資概算216萬元。紅泥塑料厭氧發酵池有效容積4 100m3，年產沼氣27.38萬m3，則年燃氣效益27.38萬元，處理后污水自用菜地果園24hm2，每667m2節省化肥農藥150元/a，則年效益5.4萬元；年生產豬糞15 000t，則年銷售收入45萬元，年經濟效益77.78萬元。間接經濟效益：果園增產增收效益。年運行成本為52.268萬元。年凈效益25.512萬元，靜態回收期8.5a。

1.10.3 治理效果 經工藝技術的前處理系統，紅泥塑料厭氧消化系統（厭氧前槽為高負荷區，采用CSTR工藝，厭氧后槽為低負荷區，采用ABR工藝）和裝置結構特點，所采用的紅泥塑料厭氧池系臥式半地下式處水封鋼筋混凝土結構，構造簡單，建池容易，安裝拆卸容易，進出料方便。運行效果穩定，年產生的29.2萬t水量，大部分進行灌溉本豬場果園，實現達標排放，日均產沼氣量750m3，且365d產氣，沼氣工程日常運行成本低，僅為現場設備所需的電費，用戶反映良好。

1.10.4 綜合分析 紅泥塑料沼氣池受氣溫影響較大，要研究用何種措施解決冬季低溫影響，沼氣產氣率問題，才能得以保持正常穩定運行。大中型的畜禽養殖場多建在農村或城市近效，經濟基礎相對薄弱，交通不便，電力供應不穩定環境治理壓力大，選用處理畜禽養殖污水的工藝和技術必須要投資少，處理效果好，安裝，拆缷容易吸熱性能優良，運行穩定的紅泥塑料材料作為厭氧池的覆皮，是一種不錯的選擇。

2 進一步推進規模畜禽場污染的對策建議

2.1 因地制宜，選擇符合當地實際的畜禽污染治理模式 加強畜禽規模養殖廢棄物資源化利用的示范，積極推廣適合當地資源環境條件、符合生態畜牧業發展方向的畜禽養殖污染防治技術和養殖模式，不能強行推廣某種沒有科學論證的模式。因地制宜選擇適合不同地區和畜種的能源生態型、能源環保型、能源生態環保型、墊料養殖“零”排放型、生態環保型畜禽廢棄物利用模式。大力推廣“豬-沼-作物”、“漏縫地面-免沖洗-減排放”、以“一體化深度處理機”為關鍵技術的養殖業污染物循環利用零排放等生態養殖和技術模式，從源頭預防污染和削減排放量。大力推行生物有機肥轉化利用，引導和鼓勵農民使用有機肥。

2.2 探索和推廣“養治分離”、“服務托管”等新思路、新舉措 科學規劃畜禽養殖業發展布局，削減敏感區域的飼養總量，建立畜牧小區，推行清潔生產和生態養殖。鼓勵和引導畜牧業以合作社或股份制形式，全面推廣規模化、專業化、標準化的集約飼養道路；探索“養治分離”的畜牧業產業轉型發展新思路，即業主專管畜禽生態、健康養殖新技術的應用，污染治理由有資質的環保公司承擔，通過生態補償機制或相關權責利轉移落實養殖廢棄物的綜合利用與達標處理；推廣環保公司、沼氣專業合作社等專業機構與養殖業主以“服務托管”方式，運營管理畜禽污染治理工程，滿足生態環境保護的要求，實現種養平衡、生產與生態的良性循環，促進人類與自然生態環境的和諧發展，推動畜禽養殖產業科學發展。

2.3 增加環保投入，加快提升畜禽養殖場處理糞污的能力 一是建議各級政府設立畜禽養殖業環境保護專項資金，安排年度資金，制定不同的補償標準，對畜禽養殖場的搬遷、關閉和建設畜禽糞污無害化處理設施等方面，尤其是對沿江沿岸敏感區域范圍內的養殖戶，做好逐步退出規劃，優先安排補償資金。二是建議整合發改委、科技、能源、環保等部門的資金，加大對畜禽養殖業節能減排、糞污無害化處理及資源開發利用新技術研發應用等方面的支持力度，開辟污染治理新途徑。重點要對引領環保技術推廣和示范的農業產業化龍頭企業在技術、資金和政策上給予支持和傾斜。三是在國家標準化生豬養殖場項目建設、生豬外調大縣獎勵資金等的用途上，向糞污處理設施建設上傾斜。應建立完善畜禽養殖業污染減排激勵機制，對治污成效突出、示范推廣作用明顯的畜禽養殖治污項目，給予工程的施工、管理或托管公司以一定政策優惠與資金扶持、運營補助或管理獎勵。

2.4 創新管理方式，強化監管責任 養殖場糞污處理的防治對策是一個系統工程，解決方案應堅持綜合利用優先，實現糞污的減量化、資源化、無害化處理以及運營費用的低廉化。源頭控制、過程控制、循環利用和末端處理，也就是說盡可能減少污物，盡量做到糞污的綜合利用，否則退而求其次，追求排放達標。

3 結語

養殖業屬于傳統產業，養殖場廢水處理必須尋求經濟可行、處理效果好的方法。經濟有效的處理工藝是目前養殖場廢水處理的重點。目前雖然有不少養殖場廢水處理的新方法，但都只停留在試驗室小試階段，真正應用到生產中還需要進一步的研究試驗。高效厭氧反應器的研制、氮磷污染物的去除、沼氣發電技術及無害化資源能源的回收是今后豬場廢水處理的重要研究方向。

（責編：張宏民）endprint