福清市豬場(chǎng)糞污處理與資源化利用典型案例分析

陳為福 福清市畜牧獸醫(yī)中心陽(yáng)下畜牧獸醫(yī)站 福建福清 350323

1 概 況

近年來(lái)， 我國(guó)養(yǎng)豬業(yè)已從過(guò)去家庭副業(yè)式的中小養(yǎng)豬場(chǎng)逐漸向現(xiàn)代化、集約化、規(guī)?；蛯?zhuān)業(yè)化的“工廠化”養(yǎng)豬場(chǎng)轉(zhuǎn)變，在畜牧業(yè)綠色發(fā)展的大背景下， 如何處理好糞污與選擇糞污處理模式關(guān)乎企業(yè)生存和可持續(xù)性發(fā)展。 文章調(diào)研并介紹福清市2 家中大型豬場(chǎng)糞污處理及種養(yǎng)結(jié)合資源化利用創(chuàng)新模式典型案例， 旨在探討分析不同糞尿清理及污水處理方式下糞污處理效果及投資運(yùn)行成本。

案例引用的2 家中大型豬場(chǎng)均為自繁自養(yǎng)場(chǎng)，采用自動(dòng)飲水、自動(dòng)喂料飼養(yǎng)方式。 豬舍溫度控制，夏季采用濕簾降溫方式， 冬季只有分娩舍用保溫?zé)?電熱爐保溫。 場(chǎng)I 位于福清市城頭鎮(zhèn)，設(shè)計(jì)年出欄6 萬(wàn)頭，占地27 hm2，建有20 棟豬舍（平層），共47 706 m2； 場(chǎng)II 位于福清市漁溪鎮(zhèn)， 設(shè)計(jì)年出欄5 萬(wàn)頭，占地5 hm2，建有豬舍6 棟，其中2 棟為保育育肥樓（各4 層），總生產(chǎn)面積共36 048 m2。

2 豬場(chǎng)前端減量及清糞方式的選擇

2.1 清糞方式及工藝做法 規(guī)模化養(yǎng)豬場(chǎng)目前主要清糞工藝有水沖糞、水泡糞和干清糞3 種。出于生產(chǎn)效率以及經(jīng)濟(jì)性的考慮， 現(xiàn)階段規(guī)?；i場(chǎng)最常用的清糞工藝是刮板干清糞和水泡糞方式，2 家規(guī)模豬場(chǎng)選擇類(lèi)似的清糞方式，即在配懷、妊娠及后備舍等采用水泡糞工藝，育肥舍采用干清糞工藝。

2.1.1 水泡糞工藝流程 在豬舍下方設(shè)置糞池，糞尿、沖洗廢水一并排入漏縫地板下的糞池中，經(jīng)一定時(shí)間貯存后，人為打開(kāi)排糞塞，利用虹吸原理或重力將糞污排入地下總排污管， 而后進(jìn)入貯糞池（見(jiàn)圖1）。福建地區(qū)夏季環(huán)境濕熱，糞尿在豬舍內(nèi)停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)易發(fā)生厭氧發(fā)酵，產(chǎn)生過(guò)多的NH3、H2S、CO2等有害氣體，2 家豬場(chǎng)均為全封閉豬舍， 配套水簾+過(guò)濾的通風(fēng)換氣系統(tǒng)，能有效降低豬舍有害氣體濃度，保證夏季舍內(nèi)空氣質(zhì)量。 場(chǎng)II 在水泡糞糞池配置地溝風(fēng)機(jī)，利于調(diào)節(jié)豬舍溫度和豬舍冬季排氨。

圖1 場(chǎng)I 種豬舍水泡糞設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)

2.1.2 豬場(chǎng)在育肥豬舍采用干清糞工藝 在糞溝上鋪設(shè)水泥半漏縫地板，糞污從縫隙流入下面的糞溝，固體糞便與液污分流，干糞由人工或機(jī)械刮糞收集、集中、運(yùn)至堆肥場(chǎng)，尿液等液污則從下水道流出，分別進(jìn)行處理（見(jiàn)圖2）。 干清糞做到糞尿分離，沖水量較水沖糞方式減少70%以上。

圖2 場(chǎng)II 育肥豬舍1/2 漏縫地板及刮板干清糞結(jié)構(gòu)

2.2 清糞方式對(duì)污水性質(zhì)的影響 水泡糞較水沖糞工藝節(jié)省用水， 且糞便的可溶性有機(jī)物經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間浸泡（在微生物的作用下消解）后，污水溶度各項(xiàng)指標(biāo)超過(guò)干清糞刮出來(lái)的尿液。 干清糞工藝污水產(chǎn)生量少于水泡糞工藝，減少糞污濃度，降低后端污水處理難度，且固體糞便含水量較低，營(yíng)養(yǎng)成分損失少，肥料價(jià)值高，利于采用高溫堆肥等方式處理利用。

3 污水處理工藝流程及投資分析

根據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村、生態(tài)環(huán)境部門(mén)聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于進(jìn)一步明確畜禽糞污還田利用要求強(qiáng)化養(yǎng)殖污染監(jiān)管的通知》中提出，畜禽糞污處理應(yīng)根據(jù)排放去向或利用方式的不同執(zhí)行相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

3.1 能源生態(tài)型兼容異位發(fā)酵床模式 該工藝適用于配套土地不足、能源需求少，主要以深度處理、糞污無(wú)害化處理為主。場(chǎng)I 的污水經(jīng)厭氧發(fā)酵+好氧處理等組合工藝進(jìn)行深度處理（見(jiàn)圖3），污水達(dá)到《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)：GB 5084-2021》[1](其中旱作COD 低于200 mg/L、BOD 低于100 mg/L) 后用于農(nóng)田灌溉（部分），固體糞便進(jìn)入異位墊料床發(fā)酵后，墊料就近肥料化利用或委托專(zhuān)業(yè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行集中處理。

圖3 場(chǎng)I 能源生態(tài)型兼容異位發(fā)酵床模式

3.2 能源利用型模式 該工藝以能源綜合利用為主要目的，適用于周邊有足夠土地消納沼液、沼渣，能源需求較大，沼氣可以有效利用，豬場(chǎng)的糞污可以在小區(qū)域范圍內(nèi)全部循環(huán)利用（見(jiàn)圖4）。 場(chǎng)II 配套土地充足，以生產(chǎn)可再生能源為主要目的，投資建設(shè)紅膜沼氣工程， 進(jìn)行高濃度厭氧發(fā)酵， 沼氣發(fā)電自用，固體糞便和沼渣生產(chǎn)有機(jī)肥農(nóng)田利用，沼液無(wú)害化處理符合《畜禽糞便無(wú)害化處理技術(shù)規(guī)范》[2]《畜禽糞便還田技術(shù)規(guī)范》[3]《畜禽糞污土地承載力測(cè)算技術(shù)指南》[4]要求后農(nóng)田利用。

圖4 場(chǎng)II 能源利用型模式

3.3 不同處理模式的投資運(yùn)營(yíng)對(duì)比 估算不同清糞方式與液污處理模式的投資、運(yùn)營(yíng)費(fèi)用（見(jiàn)表1），場(chǎng)I 農(nóng)田灌溉模式后端糞污處理平均費(fèi)用明顯高于場(chǎng)II 沼液灌溉， 水泡糞運(yùn)行費(fèi)用較干清糞有明顯優(yōu)勢(shì)。

表1 不同處理模式的投資運(yùn)營(yíng)對(duì)比情況

4 結(jié) 論

以國(guó)家政策為導(dǎo)向， 在福建地區(qū)大中型豬場(chǎng)污水處理以污水預(yù)處理+沼氣+沼液還田資源化利用模式為首選，若配套土地面積不足，可選擇達(dá)到農(nóng)田灌溉標(biāo)準(zhǔn)的污水處理系統(tǒng)，“達(dá)標(biāo)排放” 作法已不推薦。 超過(guò)養(yǎng)豬場(chǎng)周邊土地承載力的沼液， 集中消毒后， 可適當(dāng)回收沖欄利用， 以減輕沼液就地消納的壓力。

水泡糞一般采用深坑貯存， 糞便和尿液儲(chǔ)存時(shí)間較長(zhǎng)， 在配有先進(jìn)通風(fēng)系統(tǒng)的種豬舍可選擇水泡糞工藝，以減少清糞對(duì)豬的干擾，并降低運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用?？紤]水泡糞后端處理污水難度較大，除種豬舍外的育肥舍采用干清糞更節(jié)省處理成本。