规模化猪场粪污处理设施及资源化利用方法

规模化猪场粪污处理设施及资源化利用方法
一、前言
1、猪只繁育工艺主要包括配种妊娠、分娩哺乳两个阶段：
(1)配种妊娠阶段
后备母猪由汽车运输进厂，在隔离舍饲养观察约40天，健康者转运到后备舍，补充替换猪只繁育过程中淘汰下来的种母猪（种母猪使用年限约为3年，年更新率45%，被淘汰后的种母猪外售）。

当母猪出现发情症状时，采用人工授精技术对发情母猪进行配种，配种后将受精母猪饲养在后备舍，观察配怀情况，未能受孕的母猪重新配种，种母猪受胎率95%；妊娠母猪配种怀孕3周后，转到妊娠舍饲养，妊娠母猪怀孕期114天，待产前3天转入产房，年产崽2.5胎，每胎平均产崽10头，成活率98%。

(2)分娩哺乳阶段
母猪按预产期进入产仔舍产仔，并在产仔舍内哺乳，仔猪在开始哺乳5天后进行诱食，仔猪平均28～35天断奶，断奶后转入待转舍,哺乳期结束，断奶仔猪平均体重为7kg。

定期送往其他养殖场养殖；哺乳阶段完成后，母猪转回后备舍等待配种，该阶段哺乳存活率为98%。

2、猪只保育育肥工艺
(1)仔猪保育阶段
健康的仔猪(仔猪哺乳期已结束，即出生后4～5周)，在厂区内经汽运方式从产仔舍运输至保育舍。

通过隔离舍的饲养筛选出健康的仔猪，不健康仔猪送病死猪暂存间处置，进入保育舍培育4～5周后，再转至育肥舍，在转栏后人工利用高压水枪对猪舍进行清圈冲洗(清圈次数2次/a)。

该阶段仔猪保育成活率为98%。

(2)育肥阶段
转入育肥舍的猪只饲养16周后，育肥猪出栏作为商品猪外售。

在整个过程中猪只采用整进整出的模式进行喂养，因此在育肥阶段结束后，达不到外售标准的猪只将转往育成舍继续喂养至外售标准进行外售。

育肥猪出栏后，人工利用高
压水枪对猪舍进行冲洗(清圈次数2次/a)，准备接收下一批猪只，该阶段成活率为99%。

3、猪场的建筑类型
办公区域+生活区域
母猪区（妊娠+产房，3000一条线）
祖代区（妊娠+产房，1500或者3000一条线，带种猪培育）
公猪区
后备区
二、规模化猪场污染物来源
1、液体污染物
猪群在生长过程中产生的尿液；
猪舍冲洗用水及猪群浪费水源；
猪场产生的生活废水（洗澡、餐饮等）。

2、固体污染物
猪群在生长过程中产生的固体粪便；
猪场在运营过程中产生的病死猪及胎衣；
污水处理站在固液分离过程中产生的固体干物质及脱泥过程中产生的污泥。

3、气体污染物
猪群在生长过程中由于排放污染物而释放部分臭气，包括氨气、硫化氢等。

粪污处理中心在生化处理过程中产生的气体污染物，包括甲烷、氨气、硫化氢、二氧化硫等。

三、环保政策指南
1、2014年新环保法出台以来，对各行业冲击力相当大，这也是规模化养殖企业必须依据的政策指南之一（执法权在环保局）--要求所有污染物必须要做到达标处理（抽检方法就是指标问题）。

2、2017年国务院发布《国务院办公厅关于加快推进畜禽养殖废弃物资源化利用的意见》（国办发〔2017〕48号），该意见明确要求，到2020年，建立科学规范、权责清晰、约束有力的畜禽养殖废弃物资源化利用制度，构建种养循环发展机制，全国畜禽粪污综合利用率达到75%以上，规模养殖场粪污处理设施装备配套率达到95%以上（污染物在经过处理之后要有合理的去向）。

3、新希望六和积极响应国家战略导向，在大型规模化猪场均配套了先进的粪污处理设施，同时通过配套大型的粪污还田设施，打通了种养结合的最后“一公里”，真正的构建了种养结合的基本体系，实现了粪污资源化利用的根本目的。

参考依据——《环保法》+《国务院办公厅关于加快推进畜禽养殖废弃物资源化利用的意见》
四、环评内容编制
1、环评主要关注点：
（1）废水方面：主要关注项目养殖废水的水量、水质，及相应的废水收集系统、处理系统、涉水区域的防渗措施，以及后续的消纳途径及方法（评价指标：pH、CODCr、BOD5、SS、氨氮、TN、TP等）。

（2）废气方面：主要关注项目猪舍及粪污处理区恶臭等污染因子、污染源强及污染治理措施，评价污染物排放对区域环境的影响程度（评价指标：NH3、H2S、臭气浓度）。

（3）噪声方面：主要关注项目运营后厂区厂界噪声达标可行性（评价指标：等效声级Ld、Ln）。

（4）固废方面：主要关注项目各类固废、危险废物的处置措施和暂存区设置（评价指标：猪粪、病死猪、分娩废物、外包装材料、废药品、药物、废脱硫剂、废除臭网，以及职工生活垃圾、餐厨垃圾、浮油渣、废油脂等）。

2、环评处理措施：
（1）废水处理：经“格栅+集水池+固液分离+预沉+厌氧UASB+两级AO工艺+生物氧化塘”处理工艺，终水用于周边农林地灌溉，不外排- -无排污口，同时所有涉水池体均采用防渗处理。

（2）恶臭处理：
舍内采用机械通风+强化猪舍消毒管理措施；舍外通过遮阳网+喷淋设施。

污水处理站恶臭采取污水处理单元（集水池、预沉池、污泥浓缩池）密闭，废气经收集后进生物过滤器除臭设备处理+15m排气筒；同时厂区加强绿化。

有机肥厂恶臭采取生物过滤器除臭设备处理+15m排气筒。

沼气及液化气废气：设置沼气柜，沼气作为猪舍取暖用气及厨房燃气。

（3）固废处理：
猪粪及污水处理站污泥：以猪粪、污泥为原料，加复合菌种后进行堆肥发酵，发酵产物作为有机肥综合利用；
病死猪及分娩废物：设置危废暂存间，送无害化处理中心无害化处置或者场内设置高温处理设施进行处理；
生活垃圾：环卫部门定期清运或者尝试采用发酵罐处理；
医疗废物：暂存于危废暂存间，委托有资质的公司处理；
沼气脱硫废渣：厂家回收。

环评执行标准—污水：
环评执行标准—恶臭：
环评执行标准-噪声：
环评执行标准-固体废物：
项目位于农村，生活垃圾执行《农村生活污染防治技术政策》的相关要求；
一般工业废物执行《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》
(GB18599-2001)及其修改单；
病死畜禽执行《畜禽病害肉尸及其产品无害化处理规程》（GB16548-2006）；医疗废物等临时贮存执行《危险废物贮存污染控制标准》（GB18597-2001）及其修改单要求；
五、环保处理理念- -因地制宜
1、土地配套充足的地区（例如：东北、内蒙及西北部分区域）
清粪方式：水泡粪
环保处理方法（能源型减量）：采用沼气工程模式（首选CSTR全混合厌氧发酵模式）+沼液还田（1亩土地配套承载量不超过2头母猪，具体以当地作物种植类型为准）--《土地承载力测算指南》
2、土地配套不充足的地区（各地区以各自情况为准）
清粪方式：机械清粪方式（猪粪、尿液+冲洗水单独分开）（水泡粪跟干清粪最大区别：处理难度差别较大，污染物量差）
环保处理方法（深度处理减量）：
实现源头减排（控制猪舍水资源浪费）
工艺处理必须满足环保达标要求
六、环保技术：先进的粪污处理工艺,领先国内同行业
1、环保深度处理工艺（土地面积匮乏的区域）：
污水通过深度预处理（格栅+固液分离）+高效UASB厌氧发酵+两级A/O工艺，达到农田灌溉标准，进行农田灌溉（打通种养结合最后一公里）。

处理成本10-13元/吨；
厌氧HRT为4-6d；污水水质指标为COD浓度≤3000mg/L，氨氮浓度≤1000mg/L；好氧段HRT为6-8d；二级沉淀池出水水质达到COD浓度≤200mg/L，氨氮浓度≤100mg/L；
中水储存池按照2-6个月存量设计，消纳土地全部配套微喷灌管道进行科学的农田灌溉。

2、核心工艺环节：
预处理：大颗粒污染物尽量脱离污水；
UASB: 上流式厌氧反应器-水解、酸化、产乙酸及产甲烷过程（主要目的降低污水中COD）；UASB反应器由污泥反应区、三相分离区、储气室三大主体，同时目前配套了沼气利用系统（脱水、脱硫及锅炉燃烧等）；
两级A/O：A段缺氧-将硝态氮转为氮气排放，同时将过程中的磷转化为ATP；O 段好氧-将氨氮转化为硝态氮。

夏津大型污水处理厂-1.75万头父母代
固液分离设施
（将污水中的干物质进行分离）
好氧处理阶段，配套溶氧、ph、温度等大型传感器，随时对水质参数进行信息采集及数据上传；
整个好氧处理段采用池体密封的方式，统一收集过程中产生的氨气、硫化氢等污染物，通过物理+化学的处理方式进行吸附降解，剩余的气体通过15m高空进行有组织排放。

最终沉淀池出水经过水质在线监测分析，自动监测COD及氨氮浓度，达标后进入终水储存池；
氧化塘最大容量储存6个月时间，池底全部做防渗处理。

污水达到农田灌溉标准之后，通过微喷灌或者深耕施肥机进行科学的灌溉；
单台沼液车日灌溉消纳污水达500m3，灌溉采用深耕的方法，无任何异味外排；微喷灌方式喷洒过程均匀，覆盖面积广，消纳方式合理科学。

---以上为污水处理及消纳过程
高唐项目：保育育肥场
唐山项目-21000ps+3000GP：母猪场+种猪培育场
立式发酵罐处理猪场固体粪便（通过智能好氧堆肥发酵）
配套90m3立式发酵罐，单台罐体日处理量6-8m3（根据含水量情况定）
发酵周期10-15d，含病死猪及污泥罐体周期为20d
成品料含水率≤30%，吨固体粪便出肥率≤30%
目前已经联合中国农业大学申报农业部丰收奖1项--推广应用高唐、唐山、盐亭、演马、莱阳、阳谷、宁津、故城、井研等新建猪场
原理：1）微生物通过氧化、还原及合成的过程，将一部分有机物转化为无机物，同时释放生命活动所需ATP；2）一部分有机物通过细胞吸收转化为生命体所需的营养物质及合成新的细胞干物质，促进生命体大量繁殖；3）发酵过程分为中温和高温两个过程。

关键参数：1）含水量-62%；2）C/N比（最佳值20；猪粪C/N比约为10-15；鸡粪C/N比约为6-10）；3）物料密度（500kg/m3；通气保持良好）4）通气量（含水量小于70%，通气量100L/min.m3；含水量小于70%，通气量100-150L/min.m3 ）目标：1）通过有机物降解，减少臭气释放；2）通过释放的能量，杀灭粪便中的病原微生物、虫卵及杂草种子；3）若将鲜粪直接施到土壤，不仅带来病虫害，有机质分解产生低脂肪酸及酚酸类等有害物质，会导致作物无法生长。

整个有机肥处理系统，不添加任何辅料，直接降低有机肥处理成本；有机肥吨成本约70元，含折旧吨处理成本约110元，传统有机肥处理成本在330元。

整个处理系统占地面积较小，单台发酵罐占地面积约25m2，12000头母猪场，配套发酵罐约6台，加上成品料库，占地面积约为500m2，传统槽式发酵占地面积约为2000m2
整个处理系统均配套除臭系统，8m高空进行有组织排放；
七、环保技术创新
1、环保技术创新-以研究院为载体
1）非瘟条件下研发病死猪处理技术-粉碎+好氧堆肥发酵（7月16日获得专利批复）--推广应用：盐亭、唐山、高唐，即将推广应用：如皋猪场、夏津农牧猪场、北临邑猪场、阳谷、宁津、故城等新项目。

原理：好氧堆肥发酵，发酵周期20d。

2、污水处理技术创新
在严寒地区率先创新应用-能源型粪污处理模式-保证系统的运行，同时降低成本（通辽猪场）
原理：1）严寒地区冬季好氧（A/O）过程无法运行
2）能源型处理主要依靠的是厌氧反应，能耗低，处理负荷高，COD浓度可以高达50000mg/L
3）产气浓度高（TS浓度4%，1t 猪粪混合物产10m3 沼气）
工艺设计：集污池+CSTR厌氧反应+沼液储存+还田，HRT为20d；
出水指标：沼液COD浓度≤3000mg/L，沼液SS浓度≤2000mg/L；
消纳方法：1）深耕沼液车（精准深耕施肥，成本相对较高，风险最小，施肥效
果好）
2）大型管道灌溉（漫灌施肥，成本低，环保风险高，施肥效果相对较差）
3、环评工作创新：
部分项目在环评批复方面有了新突破- 重力式干清粪获得审批）
重力式干清粪：水泡粪（猪只固体粪便及尿液等污染物由漏粪板进入泡粪粪沟，形成的污染物定期拔塞统一排放，通过固液分离后，产生的污水进入污水处理站，固体进入堆肥场进行处理），目前昌邑、深泽项目已经完成审批
环评申报方案：干清粪；重力式干清粪两种
4、抗非瘟环保处理措施调整：
新建项目按照6000头封闭区域单独配置立式发酵罐，避免鲜粪在猪场交叉运输，成品物料统一收集到有机肥车间；优势：发酵罐体在发酵过程中可以实现中高温的降解过程，高温可以实现60℃，维持2天以上，所有的病原微生物全部可以灭活，未来可以在伪狂犬等病毒性灭活方面做一些深入研究。

每个单独区域独立配置病死猪处理设施1套，病死猪采取在区域内就近就地无害化处理的措施，病死猪粉碎之后充当发酵过程的碳源，会加大发酵物料碳氮比，能够实现更好的发酵效果，属于正向催化剂
环保是猪场可持续发展的底线—需要我们长期坚守。