豬場糞污綜合利用的技術支撐與實踐探索

一、廢水

糞污處理邏輯包括盡可能資源回收和盡可能依托大自然消納兩方面，一方面水可以在沼氣、液體肥料、消毒沖欄回用，豬糞可以用作有機肥，病死豬可以進行油脂、蛋白回收或氨基酸肥，另一方面水、豬糞、病死豬可以深埋于山林、田地，通過大自然消納。

源頭卡住固體廢物，包含豬糞、固液分離渣、病死豬，有條件做水泡糞的，盡量通過產沼氣消解污染物，固廢浸泡在水體會導致濃度大幅上升。目前國家法規明確規定，固廢必須做“三化”處理，所有固體廢棄物全部都是寶貝，只要合理利用，全部可以“變廢為寶”。采用梯度分段利用直至達標的模式，管好水的出路，其中有利于綜合利用的區域主要集中在華北和東北、西北地區，主要包含河南、河北、山東、山西、黑龍江、吉林等省份，可以采用能源生態型和能源環保型混合模式，部分地區做到農灌標準即可。

廢水主要來源于豬舍沖洗水以及豬尿，廢水中大部分有機物存在于憎水酸（HoA）、憎水堿（HoB）和親水中性組分（HiN）中，含有較高濃度的蛋白質和氨基酸，以鏈狀烷烴、芳香族類、鄰苯二甲酸脂等為主要成分，惡臭類有機物主要是4-甲基苯酚、4-乙基苯酚、吲哚、糞臭素等；剔除抗生素、重金屬、藥物殘留，廢水中的大部分物質都是植物吸收需要的營養成分。

1.最優方式。直接還田（林、漁），種養結合。優點：配備儲存及管網設施即可；有機質和營養成分沒有損失；隱患：還田的數量與頻次需要專業指導；病原體等有害物風險，臭味問題。在土地資源豐富地區，建議嚴格控制風險后實施。

2.原水灌溉風險規避方法。（1）還原性物質主要為化學需氧、生物需氧類主體物質、銨態氮，解決辦法為：將死水變為活水，在水體中補充氧氣和好氧微生物；（2）抗生素、藥物殘留主要靠減少使用量，其次可以采用自然光或強制紫外線部分消解；（3）重金屬主要為銅和鋅，主要靠減少使用量，有條件盡量采用水泡糞直接在水溶液中處理，解決辦法為：重金屬捕捉劑/介于有機無機之間的CaS-x/硫化堿。

3.次優方式。消解后還田：沼氣回收后產生沼液，沼液中有機質為34.2%～45%，粗蛋白24.22%，粗纖維13.8%，粗脂肪9.4%，含有13種氨基酸，對立枯絲核菌、雪腐鐮刀菌等30種植物病原菌有抑制作用；根據作物不同生長期需求，控制沼液消解程度，合理灌溉。

4.沼液的典型抑菌作用。米根霉菌對細菌纏繞作用，哈茨木霉菌對細菌形成包圍圈，抑制其生長，拮抗細菌以芽孢桿菌為主。

5.沼液的能源效應與養分資源。一個豬場每天進水300m3，進水COD 為 6 800 ppm，日產沼氣885.9 m3。安裝100 kW沼氣發電機組，國產沼氣發電機一般以額定功率的80%運行，每天發電16 h，每天發電100×80%×16=1280 kWh。污水量 300t/d,N、P養分平衡估算N450mg/L、P為72mg/L,N為135kg/d，P為21.6 kg/d；所有300 t/d污水處理，N為135kg/d，P為21.6 kg/d經處理后排放N為24 kg/d，P為2.4 kg/d，污水處理過程中N生化分解減排111 kg/d，沼渣中有點少量N殘留未計。

6.達標處理后排放。目前，很多地方已經嚴于國家排放標準，COD≤100 ppm，氨氮≤15 ppm，局部地區，TP≤0.5 ppm。按照水污染防治法，COD≤20 ppm，氨氮≤1 ppm，TP≤0.2 ppm，如果沒有排放指標，達標也不給排。

7.河北地區水處理建議。（1）受天氣影響不建議采用達標排放模式，付出代價太大；（2）盡量想盡辦法全量還田；（3）做不到全量還田，先還田一部分，余下沼液預處理后徹底消毒，回用沖欄。

8.實踐探索。（1）沼液處理后直接回用沖欄或局部達標。通過SECO技術，將沼液中的還原性物質、無機鹽類進行消解，同時通過伴生催化技術，為下面處理做準備；SECO出水，通過催化氧化與還原技術結合，對病原體進行滅活的同時，大幅降解DOM，出水清澈透明，無病原體與毒害，直接用于沖欄；該水用于沖欄可以減少豬舍臭味、蚊蠅，同時減省燒堿添加量，處理成本在2元/m3左右。

（2）原水或沼液種植期還田。麥冬來源于百合科草屬植物，為著名的中藥材，廣泛分布于涪江沿岸，對長江上游水土保持，維護生態平衡，具有重要的生態價值。明興農業種植過程中，整地施底肥每畝用堆肥2噸；追肥第一次在7月，畝施人畜糞水1.2噸；第2次在8月上中旬，畝施人畜糞水2噸；第3次在11月上旬，畝施人畜糞水2噸；第4次在栽種后的第2年2月下旬，畝施豬糞水2.5噸，生長周期最高施用糞肥量10噸左右。

（3）原水或沼液休耕期還田。空白期沼液還田到水稻田，分六周，每周每畝還田10 m3，合計每畝60 m3，種植水稻后，土壤全鹽量、離子交換量略有上升，有機質含量、pH值上升，有利于土壤改良，水稻產量略有下降，統計學上無顯著差異；考慮土壤承載力以及重金屬等干擾因素，建議沼液直接還田前做土壤背景值調查、測土配方以及養分資源管理，科學還田；東北高寒地區，土壤休耕期達到半年，可以考慮全量還田，每畝一次性還田60～70 m3，通過冰蓋下的厭氧發酵解決還原性物質問題，來年測土配方后科學還田。

二、豬糞

豬場固廢-主要來源于豬糞等，豬糞中有機物占到干物質的80%以上，按照《畜禽規模養殖污染防治條例》（2014）規定，豬糞按照“三化”原則處理：無害化、減量化、資源化來處理。

異位發酵床：南方地區墊料對糞污降解效率較高，墊料使用年限約1年左右；北方地區秸稈與豬場廢水聯合堆肥發酵可以有效地處理利用豬場廢水；實測三個月數據：蒸發量為 33 kg/d·m3；每天處理 100 m3糞污需設計3 000平方發酵床；每方水處理成本為16元，與有機肥生產結合后從有機肥銷售中產生效益，經濟上才是可行的。發酵床主要是處理固體廢棄物，不是來處理水的。

三、問題與對策

1.問題一。管理上有偏差，系統性考慮不足。思路不妥，工業化污染防治解決農業問題；種養脫節，全產業鏈模式不健全；循環不暢，養分及微量元素浪費嚴重；結合不強，農業環保配合度有待提高。

2.問題二。投入上有差距，技術模式創新性不足。資金投入嚴重不足，與畜禽養殖規模不匹配；污水達標排放處理模式投資大，運行費用高，企業負擔大；養殖模式落后，沼氣化技術，貯存、輸送等配套設施要求高，易造成二次污染；配套政策不健全，有機肥銷售不暢，個別企業套取補助資金；環境監管不足，畜禽養殖有盲區。

3.對策：做好頂層設計。源頭減量—控制飼料添加重金屬用量；嚴禁使用激素及抗生素；創新養殖模式。過程控制-廢棄物配套處理設施、除臭措施、降噪措施。末端利用-水優先循環利用，厭氧處理后循環或還田；糞便堆肥。

四、近年環保法規與農業政策

區域差異化實施方案。京津滬地區：污水肥料化利用+糞便墊料回用；東北地區：糞污全量收集還田+污水肥料化利用+糞污專業代能源利用；東部沿海地區：糞污專業化能源利用+異位發酵床+污水肥料利用+污水達標排放；中東部地區：糞污專業化能源利用+污水肥料化利用+污水達標排放；華北平原地區：糞污全量收集還田利用+糞污專業化能源利用+糞便墊料回用+污水肥料利用；西南地區：異位發酵床+污水肥料化利用。

五、流行疫情下糞污處理設計

1.嚴格做好隔離措施，糞污在生產區全部走暗管。

2.糞污處理區與生產區河流阻斷，并且在邊界做噴淋消毒處理，防止病原體空氣擴散。

六、總結

1.解決豬場糞污問題，是一個跨學科系統工程，需要動物營養、動物保護、土壤、植物營養、環保、生態等各方面專家共同來保駕護航，從污染物源頭解決問題。

2.豬場糞污問題的解決，是復雜多方面的工作，需要按照以下思路完成：全方位-從環評開始，各個問題同步解決；全系統-建立開放體系，以綜合利用為骨架；全天候-多項技術交叉配合使用，確保全年可以落地實施，規避單一技術（如生物技術）短板。

（本文根據錄音整理，未經本人審閱，如有出入，以專家本人意見為準）