畜禽養殖糞污資源化利用常見模式分析

文│徐光玉 劉飛（重慶市永川區畜牧漁業中心）

周秀群（重慶市永川區三教鎮人民政府）

近年來，隨著人們的生活水平不斷提升，飲食結構也發生了根本性轉變，對優質畜禽產品的需求量逐漸增加，這直接促進了養殖場數量增加。但是在畜牧業發展的同時，也凸顯出畜禽養殖規劃布局不合理、養殖污染處理設施設備落后、種養脫節、部分地區養殖總量超過土地承載力等問題。現如今，各級農業農村部門高度重視畜禽糞污資源化利用工作，按照“源頭減排、種養結合、因地制宜”的思路進行養殖糞污綜合治理。基于此，筆者分析了畜禽糞污處理的瓶頸問題，并結合當前形式分析常見的利用模式，對指導畜禽養殖具有重要作用和意義。

一、畜禽糞污污染的危害

1.對水體的影響。在畜禽養殖過程中產生的廢水、污水直接排放到水體中，或是在堆放貯存過程中因降雨或其他原因流入水體中，均會對水體造成污染。當進入水體中的糞污總量超過水體自身凈化能力時，就會使水質變壞，嚴重時使水體發臭、發黑，失去使用價值且難以修復處理，造成持久性污染。

2.對土壤的影響。隨著畜禽養殖數量的增加，大型規模養殖場產生的畜禽糞便量過大，缺乏足夠的消納土地，未經處理的糞污堆積和排放占據了土地資源，糞污中的污染物在土壤中積累，導致土壤孔隙堵塞，造成土壤生產力明顯下降，對土壤造成嚴重威脅。

3.對大氣環境的影響。養殖場戶產生的臭氣體中含有大量的氨、硫化物、甲烷等有害成分，會影響場區周圍的空氣質量。相關研究表明，奶牛、豬、蛋雞飼料中的70%左右的氨會被通過糞便排泄出體外，在高溫環境下，這些糞便發酵以及含硫蛋白分解會產生大量氨氣和硫化氫等臭味氣體，造成空氣中含氧量相對下降，污濁度升高，降低了空氣質量。

二、畜禽糞污處理原則

1.源頭減排。畜禽采食后，未經消化的養分隨排泄物排出體外。要想從源頭上減排，就要提高畜禽日糧中的營養物質消化利用率，以減少畜禽排泄物中氮、磷的含量。通過科學飼養管理，合理設計圈舍和飲水裝置，采取干清糞的處理模式可以顯著減少沖洗水和有害氣體揮發，可以一定程度上減少污水產生量。養殖場排水系統如果雨污用同一個管道，遇到下雨天會造成污水量迅速增加，合理設計排水系統，做到雨污分流可以減少糞污儲存和處理階段糞污量增大問題。

2.種養結合。畜禽糞污中含有農作物生長所需要的氮、磷等養分資源，施入農田是農業資源再利用，肆意排放就造成對環境的污染。因此，通過發展生態農業、種養緊密結合的方式加強畜禽糞污循環利用，實現畜禽生產與環境建設的協調發展。走訪調研發現，畜禽產生的液體糞肥存在運輸困難、運輸成本高的問題，因此對于液體糞肥提倡就近利用，這就需要養殖場在其周圍要有足夠面積的農田。

3.因地制宜。不同地區受自然環境、經濟等因素的影響，畜禽養殖條件具有一定的地域差異性。因此，在畜禽糞污資源化利用的模式選擇上也應因地制宜，綜合考慮資源環境條件以及畜禽養殖場的實際需要，采取適合養殖場戶自身處理的模式。對于有充足流轉土地的養殖場，可選擇對畜禽糞污進行適當處理后就近還田利用；對于流轉土地較少的養殖場，可選擇生產商品有機肥或與周圍的農戶簽訂土地消納協議；對于水資源較為緊缺的養殖場，可通過污水處理后循環利用，減少水資源消耗；對于農作物種植較少的養殖場，可利用生物發酵床的處理模式，減少糞污的產生和排放。

4.統籌兼顧。對于畜禽糞污，養殖污水的處理難度比固體糞便處理難度大，可根據養殖場的生產情況，選擇適宜的污水處理方式和清糞方式，但清糞方式與后續的污水處理方式一定要緊密聯系，不可完全割裂開來。在生產實際中，對于采用水泡糞方式的規模化豬場，其糞污處理宜采用沼氣加工技術，若選用達標排放處理技術，就會增加后處理的難度。

三、畜禽糞污資源化利用常見的幾種模式

1.就近還田模式。

（1）運行機制。養殖場戶在生產過程中采用干清糞，實行雨污分流，從源頭上減少污水產生量，養殖場戶自己配套土地或與農戶簽訂消納土地協議，建設儲糞池和污水沉淀池，固體糞便堆積發酵，污水通過管道排入污水沉淀池腐熟，在播種或農作物施肥季節就近施入農田。

（2）工藝流程。一是儲糞池。建在生產區的下風向，靠近污道，便于糞便的清運。儲糞池多為長方形，設有進、出糞口，要求兩個單元以上，做到輪換使用。鋼筋水泥底（15厘米左右）、四周磚墻（三七墻）和鋼筋混凝土（20厘米左右）結構，并進行防水處理，底部留有滲瀝液排出口通向污水池，上覆開放式或半開放式彩鋼瓦頂棚，做到防雨、防滲、防溢流。在干清糞方式下，每出欄1頭豬，儲糞池容積不少于0.1立方米。

二是污水沉淀池。分為舍邊的一級沉淀池、污水輸送過程中的二級沉淀池和最終匯集的三級沉淀池（氧化塘）。一級、二級沉淀池要靠近污道，三級沉淀池應選在生產區的下風向，儲糞池附近，便于污泥的清運。沉淀池多為全地下式，深度2～2.5米，一般為上大下小的梯形，設有進污口和清污口，水泥底（15厘米左右）、四周磚墻（三七墻）和鋼筋混凝土（25厘米左右）結構，并進行防水處理，設頂蓋，做到防雨、防滲和防溢流。為避免沼氣聚集，應注意留有通風口。每出欄1頭豬，沉淀池容積不少于0.3立方米，最少能容納4個月以上的污水產生量。

三是糞污消納用地。養殖場戶要有與養殖規模相適宜的消納用地，每出欄1頭豬至少需0.2畝，建設輸送管道或配套輸送設備。

（3）試用范圍及優缺點。就近還田模式適用于規模較小的養殖場，附近要有與養殖規模相適應的糞污消納用地。優點是建設成本低、投資少、不耗能、不需要專人管理、基本無運行費用；缺點是對化學需氧量和氨氮去除率相對較低，要求周邊要有足夠常年施肥的農田。

2.能源化利用模式。

（1）運行機制。建設大型沼氣工程，養殖場產生的糞污全部進入沼氣設備，沼氣用于發電上網、生產生物天然氣供給附近居民，沼渣加工成固體有機肥銷售，沼液肥加工成液體有機肥銷售，也可以建設成生物質熱電工程，熱電工程產生的剩余物質經過處理加工成肥料還田。

（2）工藝流程。一是厭氧發酵系統：包括提升井、調節池、初淀池、進料池等預處理系統，高濃度厭氧反應器、低濃度厭氧反應器、沉淀池等厭氧處理及后處理系統等。

二是沼氣發電系統：包括沼氣預處理系統、增壓系統、發電機主輔機系統、軟化水系統、余熱回收系統、DCS控制系統、電氣綜保系統、輸電系統、并網介入系統及配套儀表、管線等。

三是提純生物天然氣系統：包括提純凈化系統、壓縮機、集裝箱式控制柜以及配套儀表、管線等。

四是有機肥生產系統：包括固液分離系統、固體肥生產線、液體肥生產線、產品包裝線及配套除臭系統等。

（3）使用范圍及優缺點。能源化利用模式適用于有投資能力和技術能力強的大型養殖企業，需要養殖企業周圍有一定的能源供給對象和一定面積的消納土地。這種模式的優點主要有：一是為養殖企業提供了清潔能源，變廢為寶，實現了畜禽糞污的能源化利用，有利于減少煤炭使用，環保、節能效益明顯；二是沼渣、渣液還田實現了肥料化利用；三是消化畜禽糞污能力強，可收集消化附近中小養殖戶產生的糞污。缺點主要是投資大，對技術要求高。

3.園區種養循環模式。

（1）運行機制。養殖園區內通過土地流轉，配套種植業基地，用于消納養殖過程產生的廢棄物，形成種養一體化的循環農業發展模式。種植業生產的部分糧食作物及農作物秸稈、牧草等加工成飼料，供養殖使用；養殖過程中的糞污經厭氧消化處理，產生的沼氣發電供園區內各個環節用電，沼渣加工成有機肥，大部分用于園區蔬菜、瓜果等種植，剩余部分銷售到市場，沼液用于種植業基地的灌溉。通過發展循環產業鏈，有效將種植、養殖、沼氣、飼料等產業緊密連接，實現變廢為寶和產品層層升值。

（2）工藝流程。一是厭氧發酵系統：采用厭氧發酵工藝，建設沼氣工程、沼氣發電機組，配套脫水脫硫裝置、糞污輸送管道、吸污泵、吸污車等設施設備。養殖糞污通過管道或吸污車輸送進入沼氣工程，產生的沼氣脫水脫硫后進行發電，生產的電能用于養殖、種植、飼料加工等園區各個用電環節。

二是有機肥生產系統：采用條垛式或槽式好氧堆肥工藝，建設有機肥發酵車間，配套翻拋機、鏟車、造粒機、機械化施肥車等設施設備。厭氧發酵后的沼渣運至有機肥車間，接入菌種發酵，發酵好的沼渣通過施肥車進行機械化還田，用于園區綠色有機農產品種植。

三是肥水一體化系統：建設肥水一體化工程、沼液罐車、沼液輸送管道、田間儲存池等配套設施設備。根據種植基地分布及施肥周期，布局沼液輸送管道，并每間隔一段距離設沉淀井，同時在田前建設沼液儲存池。儲存池為混凝土結構，水泥抹面，加蓋頂棚，做到防雨、防滲、防溢流。沼液通過管道進入儲存池，按15%比例混合灌溉用水澆農田。

（3）適用范圍及優缺點。園區種養循環模式適用于養殖場自身有消納土地或附近具備大面積的流轉土地，需要養殖場具備長鏈條農業生產能力。這種模式的優點主要有：一是園區內實現自循環，不向外界排放任何污染物；二是農牧結合可以降低養殖和糞污處理成本；三是可以改良耕地，增加農作物產量和質量。缺點主要是受土地限制因素較多，附近不具備大面積流轉土地的養殖場無法采用本模式。

四、結語

綜上所述，畜禽糞污經過無害化處理后，糞污中的多種有機成分能夠變為植物生長所需的養分，成為有用的資源，養殖場戶要根據自身條件選擇適宜的畜禽糞污資源化利用模式，以促進畜牧業綠色、可持續發展。