生猪产业粪污处理与利用的研究进展

生猪产业粪污处理与利用的研究进展

摘要：：随着国内畜牧业的快速发展，集约化、规模化养殖所产生的粪尿、生活污水对环境的污染问题日趋摘要

严重，高效的粪污处理技术理所当然的成为了时下研究的热点。本文通过对如何有效处理与利用猪场粪污问题的分析与讨论，总结出一种利用微生物处理技术与蚯蚓养殖技术进行的种养结合、生态循环的生猪养殖模式，为生猪产业粪污的处理与利用找到了一条新途径。

关键词：猪场粪污；微生物处理；蚯蚓养殖；种养结合；生态循环

1前言

改革开放以来，我国畜牧业的发展如鱼得水，突飞猛进。随着国内畜牧业的快速发展，规模化养猪场大量出现。工厂化养猪，基于先进的生产设备，科学的饲料配方和饲养技术，猪舍多采用缝隙地板，用水冲洗清理粪尿，每天向外排放大量的粪尿污水。在集约化、规模化养殖业迅速发展的同时，畜牧业污染已成为许多城市和农村的新兴污染源。它不仅污染附近的环境和水源，影响人畜的健康，也会致使病原累积、猪病难以根除，阻碍养殖生产的发展。猪粪尿污水对环境的污染和影响已成为世界各国面临的共同问题，防止猪粪尿污水的污染，保持生态环境平衡，已迫在眉睫。因此，就如何有效处理与利用猪场粪污问题进行研究是非常必要和刻不容缓的。

本文通过对生猪规模化养殖产生的粪尿污水常见收集方式的研究，提出生猪产业粪污处理的困难性；通过对现有粪污处理技术的分析，介绍了我公司目前采用的新型粪尿综合利用模式；通过对我公司采用的种养结合、生态循环粪尿综合利用模式的介绍、讨论，得出了我公司这种利用微生物处理技术与蚯蚓养殖技术进行的种养结合、生态循环的生猪养殖模式是一种新型的、环保的、高效的、理想的生猪产业粪污的处理与利用途径。本研究的基本思路和框架以如示意图1：

猪场废水成份[1]复杂，主要包括猪粪尿和冲洗废水，属于高浓度有机废水，氨氮和固体悬浮物（SS）的含量都较高、COD浓度较高，此类物质的有效降解和转化是脱氮、脱磷等处理工艺的前提和关键。猪场废水的处理，要根据猪场的具体条件，综合考虑投资、日常运行费用和操作是否方便等诸多因素，处理方法上第一要注意源头控制[2]，按原理可分为物理处理法[3]、化学处理法和生物处理法[1]，其中生物处理（按照形式可分为自然生物处理法、厌氧生物处理法、好氧生物处理法和厌氧—好氧联合处理法）不产生二次污染，在养殖废水的处理中较常采用。总的来说，处理方法很多，但目前尚难找出某一种单一处理方法能达到所要求的满意结果。

本文通过对几种常见粪尿污水的收集方式及其收集工艺、收集效果、经济效益方面的探讨，和对几种代表性处理利用方式的介绍，最后结合对我公司采用的新型种养结合、生态循环的生猪养殖模式的论述，提出了这种新型养殖模式是生猪产业粪污的处理与利用的一条经济、环保、安全的途径。

2粪尿的收集及其处理与利用

2.1粪尿的收集方式

粪尿收集方式主要有粪尿分离式、水泡粪式和高价发酵床式：

①粪尿分离式：粪尿污水混合进入缝隙地板下的粪沟，每天数次从沟端的水喷头放水冲洗。粪水顺粪沟流入粪便主干沟，进入地下贮粪池或用泵抽吸到地面贮粪池。及时、有效地清除畜舍内的粪便、尿液，保持畜舍环境卫生，减少粪污清理过程中的劳动力投入，提高养殖场自动化管理水平。特点：可保持猪舍内的环境清洁，有利于动物健康；劳动强度小，劳动效率高，有利于养殖场工人健康，在劳动力缺乏的地区较为适用；耗水量大；污染物浓度高；固液分离后，大部分可溶性有机质及微量元素等留在污水中，污水中的污染物浓度仍然很高，而分离出的固体物养分含量低，肥料价值低；该工艺技术上不复杂，不受气候变化影响，但污水处理部分基建投资及动力消耗很高。

②水泡粪式：在猪舍内的排粪沟中注入一定量的水，粪尿、冲洗和饲养管理用水一并排放缝隙地板下的粪沟中，储存一定时间后（一般为1至2个月），待粪沟装满后，打开出口的闸门，将沟中粪水排出。粪水顺粪沟流入粪便主干沟，进入地下贮粪池或用泵抽吸到地面贮粪池。定时、有效地清除畜舍内的粪便、尿液，减少粪污清理过程中的劳动力投入，减少冲洗用水，提高养殖场自动化管理水平。特点：比水冲粪工艺节省用水；产生大量的有害气体，恶化舍内空气环境，危及动物和饲养人员的健康；粪水混合物的污染物浓度更高，后处

理也更加困难；该工艺技术上不复杂，不受气候变化影响，污水处理部分基建投资及动力消耗较高。

③高架发酵床式：猪粪尿自发酵床落到特制的生物垫料中，经过一系列生物发酵，转化为蛋白菌丝等有机肥料，根据生态系统的运动规律和物种的生态学功能，合理开发环保、经济型综合、循环利用模式，治污的同时增添经济效益。其核心技术是菌种，菌种质量优劣直接影响猪舍粪尿的降解效率。

2.2粪尿污水的处理与利用

粪尿处理方法很多，但目前尚难找出某一种单一处理方法能达到所要求的满意结果。在实际生产中，需要根据猪场的具体条件，综合考虑投资、日常运行费用和操作是否方便等因素，结合多种粪污处理手段，确定最佳的粪便处理系统，才能取得理想的结果。

2.2.1猪场废水厌氧处理[1]

厌氧生物处理技术在养殖场粪污水处理中是较为常用的。对于养殖场高浓度的有机废水，采用厌氧消化工艺，能将可溶性有机物去除，可杀死传染病菌，有利于防疫。目前用于处理养殖场粪污的厌氧工艺很多，其中较为常用的有混合式厌氧反应器、厌氧滤池、厌氧挡板反应器、厌氧复合反应器、上流式厌氧污泥床和内循环厌氧反应器等。猪场废水的特性是氮、磷含量高，单独的厌氧处理不能有效地脱氮除磷，要使含高浓度有机物猪场污水实现高效低耗处理，达到国家排放标准，一般厌氧处理后还需进一步进行处理。

厌氧处理消除猪粪尿对环境污染的同时获得可利用的能源物质，它与好氧处理的共同点是必须有微生物参与才能完成[1]。

2.2.2猪场废水好氧处理

好氧生物处理法分为活性污泥法和生物膜法两类。活性污泥法本身就是一种处理单元，它有多种运行方式。生物膜法有生物滤池、生物转盘、生物接触氧化及生物流化床等。对于猪场废水处理，好氧生物处理可作为厌氧处理废水的后续处理，其能迅速降低COD，去除氮、磷。好氧处理技术处理有机物、氨、氮效果较好，但存在着污水停留时间较长、需要大的反应器且耗能大、投资高等缺点。好氧处理的特点[1]主要有：

①克服了臭味浓，分解不完全的缺点；

②可机械化连续生产；

③能量释放多，堆肥温度高达65~80℃，足以杀死病原菌；