規模化豬場糞肥處理利用工藝

李俊衛 那 蕊 陳 沖 寧宗拔 彭英霞 高繼偉 顧本家

（北京京鵬環宇畜牧科技股份有限公司，北京 100094）

規模化豬場糞肥處理利用工藝

李俊衛 那 蕊 陳 沖 寧宗拔 彭英霞 高繼偉 顧本家

（北京京鵬環宇畜牧科技股份有限公司，北京 100094）

面對我國養豬產業快速發展與豬場糞污收集、運輸、處理利用等環節的低效之間的矛盾，本文從畜牧業糞污處理政策規定、清糞工藝、糞污輸送、糞污處理利用等角度入手，闡述了相關政策規定和糞污收集等內容，著重分析了尿泡糞+虹吸管道排污的清糞工藝，并在此基礎上結合固液分離工藝、干物質堆肥工藝以及高效綠色存儲塘工藝，提出了糞污無害化、糞肥資源化利用的綜合工藝模式，為規模化豬場養殖者提供了一種簡單、高效的糞肥處理利用工藝選擇。

豬場糞污；清糞工藝；糞肥存儲；綜合利用

近年來，隨著社會的發展和養豬生產工藝技術的提高，我國養豬生產業在規模上和現代化管理上都得到了快速的發展。但是豬場糞污的舍內收集、舍外運輸、糞污處理利用等環節低效，導致養殖場中的糞污對環境污染越來越嚴重，這些已經成為困擾養殖場發展的主要問題之一。為了有效的解決豬場糞污在生產、處理、利用環節存在的問題，本文從畜牧業糞污處理政策規定、清糞工藝、糞污輸送、糞污處理利用工藝入手，闡述了相關政策規定和糞污收集等內容，并著重分析了糞污處理利用的技術，為規模化豬場養殖者提供了一種簡單、高效的糞肥處理利用工藝。

1 畜禽規模養殖污染防治政策規定

隨著我國畜禽養殖業的不斷發展，國家對畜禽養殖業的污染問題越來越重視，為有效解決畜禽養殖業的污染問題，實現對畜禽養殖業糞污的循環利用，先后制定了多項法律法規。

1.1 相關法律法規

1.1.1 《畜禽規模養殖污染防治條例》

2014年1月1日開始施行的《畜禽規模養殖污染防治條例》第十五、十六、十七、十八條明確指出：國家鼓勵和支持采取糞肥還田、制取沼氣、制造有機肥等方法，對畜禽養殖廢棄物進行綜合利用；國家鼓勵和支持采取種植和養殖相結合的方式消納利用畜禽養殖廢棄物，促進畜禽糞便、污水等廢棄物就地就近利用；國家鼓勵和支持沼氣制取、有機肥生產等廢棄物綜合利用以及沼渣沼液輸送和施用、沼氣發電等相關配套設施建設；將畜禽糞便、污水、沼渣、沼液等用作肥料的，應當與土地的消納能力相適應，并采取有效措施，消除可能引起傳染病的微生物，防止污染環境和傳播疾病。1.1.2 《中華人民共和國環境保護法》

2015年1月1日開始施行的《中華人民共和國環境保護法》第四十九、五十條明確規定：畜禽養殖場、養殖小區、定點屠宰企業等的選址、建設和管理應當符合有關法律法規規定。從事畜禽養殖和屠宰的單位和個人應當采取措施，對畜禽糞便、尸體和污水等廢棄物進行科學處置，防止污染環境。各級人民政府應當在財政預算中安排資金，支持農村飲用水水源地保護、生活污水和其他廢棄物處理、畜禽養殖和屠宰污染防治、土壤污染防治和農村工礦污染治理等環境保護工作。

1.1.3 《土壤污染防治行動計劃》

2016年5月28日公布的《土壤污染防治行動計劃》規定：加強畜禽糞便綜合利用，在部分生豬大縣開展種養業有機結合、循環發展試點。鼓勵支持畜禽糞便處理利用設施建設，到2020年，規模化養殖場、養殖小區配套建設廢棄物處理設施比例達到75%以上。

1.2 誤區解讀

1.2.1 畜禽養殖污染治理不等于建設污水處理廠

《畜禽規模養殖污染防治條例》第十三條規定：畜禽養殖場、養殖小區應當根據養殖規模和污染防治需要，建設相應的畜禽糞便、污水與雨水分流設施，畜禽糞便、污水的貯存設施，糞污厭氧消化和堆漚、有機肥加工、制取沼氣、沼渣沼液分離和輸送、污水處理、畜禽尸體處理等綜合利用和無害化處理設施；已經委托他人對畜禽養殖廢棄物代為綜合利用和無害化處理的，可以不自行建設綜合利用和無害化處理設施。

以上法律規定，畜禽養殖污染治理即是建立綜合利用和無害化處理措施，能夠滿足無害化處理要求即可，并非是要求全部建設污水處理廠。

1.2.2 糞肥還田不等于污染物排放

2008年6月1日起實施的《中國人民共和國水污染防治法》第九十一條規定：水污染是指水體因某種物質的介入，而導致其化學、物理、生物或者放射性等方面特性的改變，從而影響水的有效利用，危害人體健康或者破壞生態環境，造成水質惡化的現象。水污染物，是指直接或者間接向水體排放的，能導致水體污染的物質[1-2]。

《畜禽規模養殖污染防治條例》第十八條規定：將畜禽糞便、污水、沼渣、沼液等用作肥料的，應當與土地的消納能力相適應，并采取有效措施，消除可能引起傳染病的微生物，防止污染環境和傳播疫病。

以上法律規定，水污染和水污染物是指造成水質惡化的物質，這種物質不會帶來任何經濟價值，只會增加環境污染負荷；而糞肥還田利用是為植物和土壤提供養肥和有機質，為種植業增產增值，只要適量就不會帶來污染。

從相關法律法規可以看出，國家鼓勵和支持對畜禽養殖場的糞污進行循環利用以期實現零排放，這在一定程度上決定了糞污處理利用以遵循客觀規律、簡化處理方式、降低處理費用、減輕管理難度等為主的發展趨勢。

2 清糞工藝分析及選擇

2.1 清糞工藝概況及優缺點

目前，國內傳統豬舍一般采用干清糞、水沖糞和水泡糞三種清糞工藝。

其中，干清糞工藝是通過機械或人工及時的收集、清除豬舍內的糞便，尿液、沖洗水則從排污管道自動排出的清糞方式。這種方式能夠保持畜舍內的環境衛生、降低后續糞污處理成本、提高有機肥肥效，但是機械清糞的初建投資高、運行維護費用高，難以大面積推廣。另外，人工清糞所需的勞動量大、效率低，隨著當前人工成本的提高和養殖場規模的增大，人工清糞也很難再進一步推廣。

水沖糞工藝是通過用水沖洗豬舍內的糞尿溝，實現對豬舍內糞尿收集的清糞方式。這種方式在保證豬舍環境干凈衛生同時還降低了勞動力的投入，但是水沖糞耗水量大、后期糞污處理壓力大，此種工藝已有一些相關政策規范明確禁止使用。

水泡糞工藝是指通過在畜舍內的集糞溝中注入一定量的水，稀釋集糞溝收集的糞便、尿液、沖洗水，貯存一定時間后，通過糞污管道排出的清糞方式。這種方式具有勞動強度低、用水少的優點，但是糞污在厭氧環境下的集糞溝內長期停留，容易產生有害氣體，導致豬舍內環境惡劣，影響豬群健康[3]。

因此，傳統豬舍采用的以上三種清糞工藝都存在一定的缺陷，在集約化、規模化的養殖場中難以大規模推廣利用。如何更好的清糞已經成為現代養豬業亟待解決的問題之一。

2.2 尿泡糞+虹吸管道排污工藝

該工藝主要針對傳統豬舍清糞方式存在的缺點，結合國內外規模養豬場的先進實踐經驗，筆者團隊在長期實踐的基礎上研發出了一套尿泡糞+虹吸管道排污的清糞工藝，尿泡糞工藝成功地解決了傳統豬舍清糞工藝中的缺點。其中：尿泡糞工藝是改進后的水泡糞工藝，在新建豬場的豬舍首次投入使用時，首先向糞溝底部充入20～30 cm高的水，保證糞溝底部的有水環境；然后在正常養殖中，依靠豬尿液來實現豬糞便的軟化。此工藝相對于原有的水沖糞、水泡糞工藝，能夠減少70%的用水量，同時具有勞動強度低、清糞效率高的特點[4]。

虹吸管道排污是利用虹吸原理來實現豬舍內糞污有序排出的方式。虹吸管道的設計應根據豬舍內豬只數量、糞污產生量、糞溝形狀來規劃設計糞污區、糞污管道，同時應確保每條管道的首末段均有單向排氣閥，以保證在排污的過程中形成壓力差來實現虹吸排污。此外，利用虹吸管道排污還應有針對性地設計環控系統，以保證豬舍內部環境的干凈衛生[5]。

2.3 尿泡糞+虹吸管道排污工藝優勢

尿泡糞+虹吸管道排污工藝與傳統干清糞工藝相比，具有顯著節約勞動力、減少勞動強度的特點；與水沖清糞相比，具有節約用水、排污總量小、效率高的優勢。同時，尿泡糞+虹吸管道排污工藝具有易操作、易維護、投資小、安裝快、運行成本低、使用壽命長等特點。此外，尿泡糞+虹吸管道排污工藝利用虹吸負壓原理和自然動力，無需耗費電力，減少了能源消耗。綜合來看，尿泡糞+虹吸管道排污工藝是一種先進的豬場清糞收集工藝，可以用于現代化、規模化、集約化的豬場清糞環節。

3 糞肥預處理與綜合利用

3.1 固液分離工藝介紹

由于從畜舍中收集的原始糞污中固體物質含量較高，難以進行直接利用或進行遠距離輸送，因此還需要對收集的原始糞污進行固液分離處理。豬場畜舍內的原始糞污經虹吸管道排放進入集污池，集污池內裝有潛水攪拌機和潛水切割泵，通過潛水攪拌機的攪拌可使集污池內糞污混合均勻，混合均勻后的糞污再由潛水切割泵提升到固液分離機進行固液分離[6]，經過分離后的固體部分直接落到下方的皮帶輸送機上，然后輸送至固體有機肥發酵制作車間制作固體有機肥；液體部分則輸送至高效綠色存儲塘，經過一定時間的存儲后可以作為農田有機肥料使用。

3.2 干物質堆肥工藝介紹

固液分離后的固體部分除了可以直接進行堆肥處理外，還可以通過添加秸稈、礦物質等調節固體部分的含水率、養分含量再進行堆肥處理。固體糞污通過堆肥處理可以有效地殺滅固體部分中的有害病菌和雜草種子，堆肥處理糞污可以更好的使固體糞污得到無害化和資源化處理。經過發酵腐熟的有機肥可以直接還田作為有機肥使用，也可以經過制粒包裝后作為商品有機肥銷售，糞污干物質堆肥可以有效地提高糞污利用，增加經濟效益和生態效益[7]。

3.3 高效綠色存儲塘工藝介紹

糞肥高效綠色存儲塘，是一種基于防滲防蒸發技術的畜禽糞污存儲系統及方法。存儲塘由安全膜、底膜、覆蓋膜和報警系統組成。該工藝需要在糞污處理區域建設一個具有防滲防蒸發功能的存儲塘，原始糞污經過固液分離后的液體部分排入存儲塘中，液體污水經過6個月的存儲熟化后形成液體有機肥，這些液體有機肥可利用糞肥拋灑車或糞污泵輸送至農田進行施肥，實現循環利用。

高效綠色存儲塘工藝與傳統的糞污池相比具有以下優勢：①符合丹麥農業建筑規范要求（103.04-30）；②密閉存儲，能夠有效地保留液體糞肥中的氮；③覆蓋膜的設計能夠有效地隔離惡臭氣味對周邊空氣的污染，同時實現雨污分離；④完善的防滲及報警系統，能夠做到杜絕糞污滲出、泄漏，不污染地下水及土壤。綜合來講，該工藝完全適合新建或原有養殖場糞污處理環節的液體糞肥循環利用要求，并符合最新的法律法規要求。

4 小結

養殖場糞污的無害化、資源化處理利用是實現科學養豬、生態養豬的必經途徑，養殖場的糞污按照特定的工藝處理后，不僅能夠避免糞污對環境的污染，而且能夠實現糞污的資源化利用。因此，實現養殖場糞污的無害化、資源化處理既符合現行法律法規的要求，又符合政府對生態文明建設的要求。

最后，筆者團隊根據多年的糞污處理經驗提出以下建議。

⑴清糞階段：選用尿泡糞+虹吸管道排污清糞工藝，在減少勞動力及其他投入的情況下，可實現高效清糞；

⑵糞污預處理階段：選用固液分離系統，可以實現糞污的固液高效分離，充分利用固體糞污、液體糞污的高肥效，減輕糞污后續處理壓力；

⑶循環利用階段：在養殖場周邊農田、果園等消納肥料能力充足的地區，選用高效綠色存儲塘技術，在無滲漏、不產生惡臭氣味的同時實現對糞污的高效利用。

[1]韓華,陳沖,彭英霞,等.豬場尿泡糞工藝設計 [J].今日養豬業,2014(8):10-14.

[2]劉鐵.關于城市污水環境治理措施與治理方法的探析[J].黑龍江科技信息,2016(1):107.

[3]高繼偉.破解豬場糞污后續處理的難題 [J].中國豬業,2013 (S2):85-88.

[4]高繼偉,彭英霞,呂小琳,等.規模化豬場新型虹吸管道排污系統介紹[J].豬業科學,2013(5):84-85.

[5]李俊衛,彭英霞,王浚峰,等.規模化豬場糞污綜合利用工藝分析[J].家畜生態學報,2015(11):67-71.

[6]彭英霞,王浚峰,高繼偉.畜牧場固液分離及水沖系統簡介及設計要點[J].中國沼氣,2012(5):38-42.

[7]李俊衛,彭英霞,王浚峰,等.規模化豬場糞污綜合利用工程設計[J].中國動物保健,2015(2):5-9.

X713

B

1673-4645(2016)11-0055-04

2016-09-26

李俊衛，漢，碩士，工程師，研究方向：廢棄物資源化利用與可再生能源開發，環境污染控制