达标排放养猪模式推广与应用

达标排放养猪模式推广与应用

            关键词：养猪模式 来源：《福建畜牧兽医》2011年 第1期 发布时间：2011-02-22      
 

张新亮 曾新斌

福建农林大学动物科学学院

 

随着我国养猪业的发展，现代养猪朝着标准化、规模化、集约化方向发展，同时，养猪场的粪尿等污物也由原来的相对分散变成大量集中。2009年，我国生猪存栏46985万头，出栏64507万头：福建省2009年生猎存栏1300多万头，出栏1922万头。按照每头生猪每天排放6 kg猪粪尿计，我国2009年的猪粪尿总量高达10.2亿多t，我省2009年排出的猪粪尿是2800多万t。若猪场实行传统的水冲洗工艺，一个年出栏1万头左右商品猪的猪场全部猪舍都采用传统的水冲洗清粪工艺，其日污水排放总量将高达210～240 t圈，福建省猪场每年产生的污水将达到7000多万t，倘若污水直接排放，则会给环境造成巨大的压力，因此，对猪场的污水实行达标排放管理变得非常重要。

1发展达标排放养猪模式的目的和意义

众所周知，养猪业面临着巨大的环保压力，而由于环境因素、固有资金及人为因素的限制，目前福建省只有少部分猪场有系统地实行“猪一沼一果（草、林、菜）生态养猪”、“漏缝地面一免冲洗一减排放环保养猪”和“生物发酵垫料床养猪”等生态、环保、可持续养猪模式。而福建省很多猪场还是采用传统地面平养方法、传统的水冲洗工艺，产生的猪粪尿用水直接冲洗，一个年出栏1万头商品猪的猪场，夏季每天净冲水量达150 t以上（不含猪尿、消毒用水、降温用水），产生大量的污水，如果污水不经过处理直接排放，将会造成养殖场排污严重超标，给环境带来巨大的压力，大大制绚了我省生猪产业健康可持续发展。许多猪场若想将传统水冲洗养殖模式改造成“猪一沼一果（草、林、菜）生态养猪”、“漏缝地面一免冲洗一减排放环保养猪”和“生物发酵垫料床养猪”等模式变得异常困难，鉴于这种情况，达标排放养猪模式是值得推行的一种生态环保养猪模式。该模式对猪场污水实行达标排放管理，并配套相应的固液分离、沼气池、曝气池、储粪池、储液池等设备，通过对猪场的污水进行一系列处理，结合标准的水质监测手段，最终实现污水达标排放。达标排放养猪模式的主要生产流程见示意图1。

 

2达标排放养猪模式猪场的建筑设计要点

2.1迭标排放养猪模式猪场选址严格按照GB/T17 824.1-2008规模猪场建设标准执行。猪场选址要求在当地畜牧、国土、林业、环保等部门统一规划的饲养区内进行，选择背风向阳、地势高燥、通风良好、水电充足、水质卫生良好、排水方便、有利防疫的地方：猪场周围3 km范围内无大型屠宰场或其他畜牧场污染源，距离干线公路、铁路、居民区1 km以上：猪场周围有围墙或防疫沟并建有绿化隔离带，配套足够面积的果园和林地等以消纳干捡的粪、沼渣及部分沼液。

2.2迭标排放养猪模式猪场规划与布局按照CB/T17824.1-2008规模猪场建设标准执行日。猪场总体规划分为办公生活区和生产区，两者之间用围墙隔离，使生产区、生活区分开。根据当地主风向和流水向特点，生活区建在生产区的上风位置，生产区从上至下依次为公猪舍、配种舍、怀孕舍、重胎舍、分娩舍、保育舍、生长舍、肥育舍，这样分布符合猪的生产流程以及规模化猪场猪病防疫要求。在下风口位置还要建隔离猪舍、储粪池、沼气池、沉淀池、曝气池、生物氧化塘、化尸池和出猪台，这也主要是考虑防疫的同时后续对猪粪尿的达标排放处理。有条件的地方最好规划为二区域（种猪与肉猪）或三区域（种猪、保育猪与肉猪）分区建筑养猪场，这样更细致的猪舍布局，更有利于防控猪扬内不同阶段猪只病原的传播。猪场要建围墙，进人人员或车辆要过消毒池，门口要建专用的更衣室、紫外线消毒间。

2.3迭标排放养猪模式猪舍建筑与要求自繁自养的猪舍一般按存栏猪1.5 m²/头的建筑面积比较恰当，也就是年出栏5000头生猪的自繁自养猪场大约要建造4000m²左右的猪舍面积。配套的生活区、猪舍之间隔离区、环保设施区、道路、绿化等占地一般是猪舍的3倍面积。所以，年出栏5000头生猪的自繁自养猪场大约占地16000m²。

猪舍建筑东西走向、坐北朝南，以利于采光和通风。猪舍幢间距离12—13m，猪舍屋顶滴水檐高度一般为3—4 m，猪舍跨度按功能可7.5—12 m不等。猪舍长度以猪群转栏全进全出为一单元。屋顶最好采用隔热性能好的材料和猪舍安装吊顶：猪舍南北面可用卷帘或窗户，最好能安装水帘负压通风系统，便于调节猪舍温度、湿度和风的流量：未安装水帘负压通风系统的猪场最好采用节水喷雾降温系统，废水采用暗管排出系统：在各生产区人口也要建有消毒池，清洁道和污染道要分开，雨水管道和污水管道要分开，这样才能从源头上大大减少污水量，减轻后续污水处理的压力。

3达标排放养猪模式环保设施的建筑与要求

达标排放养猪模式的猪场乜要尽量采用人工干捡粪操作，据统计一个免冲洗的猪舍可以减少70%左右的用水量。因此，尽量避免用水冲洗猪舍，减少猪场污水排量，不仅节约大量水资源，而且减少了配套猪场环保设施的投入，减轻猪场污水处理运作成本和压力。

3.1储粪池的建设要求干捡的粪、后续固液分离后的固体以及沼渣都要进入储粪池。因此，猪场要建足够大的储粪池，能够储存3—4个月的猪粪量，按每5—6头存栏生猪建1m³储粪池，出栏5000头生猪的自繁自养猪场大约要建500m³的储粪池。储粪池建筑要分间设计，要建有顶棚屋顶，防止雨水冲淋猪粪：储粪池三面要有1.5 m以上的挡雨墙，防止雨水进入池内、降低猪粪肥效，避免污水外溢污染环境。储粪池底要建水泥地面，防止猪粪下渗、下漏，污染地下水源。猪粪和沼渣等在储粪池内进行堆积发酵，自然发酵熟化的猪粪可定期运到果（草、林、菜）园，作为基肥或追肥。

3.2固液分离设备的建设要求猪场都要配套固液分离设备。粪尿先进行固液分离，分离后的固体进入储粪池进行堆积发酵。分离后的液体先进人沉淀池进行沉淀，降低大量的液体悬浮颗粒，防止沼气池淤积，保证沼气池的正常运转。沉淀后的液体进入沼气池进行厌氧发酵。

3.3沼气池的建设要求沅淀池出来的液体进入沼气池进行厌氧发酵，进行污水的第一道处理。同样，猪场要建设有足够大的沼气池。生猪存栏数为200—500头，按每5—6头建1m³沼气池：存栏数为500—1000头，按每6—7头建1 m³，沼气池：1000头以上按每7—9头建1m³沼气池。出栏5000头生猪的自繁自养猪场大约要建400m³的沼气池。

3.4沉淀池的建设要求从沼气池流出来的沼液远远还没达到排放标准，所以，沼液一定不能直接排放。从沼气池流出的沼液必须进入沉淀池先进行沉淀，这样可以沉淀60%以上的沼液固体悬浮物，提高后续曝气池的处理效率。可根据猪场自然地形建多级沉淀池，这样可以提高沉淀效果，多级沉淀效率比单级效果好得多，容积大小一般按照沼气池1:1的比例建造。各级沉淀池都要定期进行清除沉淀，以免沉淀池逐渐变浅影响沉淀池功能，包括其余阶段的沉淀池也要定期进行清除沉淀，清出的沉淀先在干化场进行干化，然后移人储粪池堆积发酵。

3.5曝气池的建设要求从沼气池出来的沼液经沉淀后，再经过过滤处理，然后就进入曝气池。因为沼液中BODs、COD、NH3-N等的含量还非常高，沼液进入曝气池是为了让沼液更充分接触氧，降低BODs、COD、NH，一N。曝气池的容积要足够大，一般按照沼气池1:1的比例建造，但要配套安装空气压缩机和充气管道系统以保证曝气池正常运行。当然，要在曝气池中加入相关菌种，更能够提高曝气处理的效率。曝气池的经费投入要充足，保证曝气设备装置的正常运行，同时要求每天24 h持续通电曝气运转，保证沼液的充分处理。同时，还是要做到雨污分离，注意防止大量雨水进入曝气池，减少污水处理量。

3.6生物氧化塘的建设要求曝气池处理后的沼液，其悬浮物(ss)、总磷(TP)、氨氮（NH3-N）等的含量还很高，要对曝气处理后的沼液通过水生植物进行吸附、吸收等处理，通过水生植物氧化塘进一步吸纳降解。同时，猪场雨水通道的雨水也进人生物氧化塘。所以，生物氧化塘要有足够大的容积，以确保最大限度吸附污水中的悬浮物、氨氮以及总磷，使处理后的沼液能达标排放。生物氧化塘容积大小按照水体深度50—70 cm、水体滞留期不应小于30 d计算，因此，生物氧化塘的容积必须达到30xT（T为每日污水量）。生物氧化螗中种植一些吸纳和降解能力比较强的水生植物，以利于污水的吸纳与降解。经过水生生物氧化塘后，沼液中悬浮物(ss)、总磷(TP)、氨氮（NH3-N）等的含量大大降低，达到国家排放标准要求。

3.7排污口水质的检测猪场污水经过层层处理，在生物氧化塘出口已经能够达标排放了。但是，这时候并不是所有猪场的污水都能达标排放，一定要在排污口进行定期和不定期检测，以确保水质达到“CB-18596-2001中华人民共和国畜禽养殖业污染物排放标准”H，集约化畜禽养殖业水污染物最高允许日均排放浓度及畜禽养殖业污染物排放配套监测方法见表1一表2。只有当猪场污水达到标准时才能排放，而经过以上处理后检测未达标的污水，不能直接排人河流等，可以通过管道抽到果（草、林、菜）园，进行进一步吸纳和降解处理。

 

4福建省达标排放养猪模式的推广应用

以南靖和兴华侨畜牧发展有限公司为例，该公司占地面积约20万m²，建有猪舍36幢、2 2万m²，现生猪存栏6000多头，能繁母猪600多头，后备母猪160头，种公猪38头，年出栏商品猪12000头。该公司参考国外养猪行业废水处理技术、工业曝氧处理技术、生物膜过滤技术等污水处理方法，根据目前国内养猪衍业的投资承受能力、运行承受能力、长短期效益、处理效果以及国家环保标准近期、远期要求，通过对公司自身地理位置、地势条件、厂区现状等方面进行综合分析，采用沼气池与工业曝氧、生态牧草以及鱼塘相结合的生态环保系统进行废水处理，取得了良好效果，形成污染物减量化、资源化、达标处理化和治理节能化的新型养猪生态环保模式。猪场生态环保系统依据“污染物减量化，污染物资源化，污染物达标处理化，环保治理节能化”四个原理进行建设，其应用成果如下。

4.1污染物减量化建设应用成果第一，改造猪舍建筑。新建猪舍采用通风隔热建筑模式，节水喷雾降温系统，进料槽与饮水分离模式，废水采用暗管排出系统。旧猪舍全部参照新猪舍建筑模式进行改造。与传统猪舍相比，新型猪舍的用水量减少20%，饲料量减少10%左右。第二，规范操作管理。实行干猪粪和冲洗水分离的人工操作管理制度和污水预处理的固液分离操作制度，用人工充分捡出干猪粪，尽量少用水冲洗地面，怀孕舍、分娩舍和保育舍采用半漏缝地面，干猪粪全部捡出，减少冲洗。第三，充分利用部分沼液、废水灌溉牧草和地瓜地，可以大大减少需进一步处理的污水量。这样的减量方法实施以后，日产生污水量从原有的350 t下降到现在的230 t，减量比为34%。

4.2污染物资源化建设应用成果通过有机肥制作（按目前公司的猪粪产生量计算，每天可生产10 t左右的有机肥），沼气利用，农业灌溉市场运作来提高污染物的资源化利用。这样运作以后不仅把污染物资源化，同时也减少了污染物产生量和减轻了剩余污染物的达标处理负荷。

4.3污染物迭标化处理建设应用成果污水处理系统采用高效折流厌氧技术和国际先进的I-BAF生化处理技术，能有效解决养殖行业高氨氮、高COD等高浓度废水的处理。

1)格栅池。容积90 m³，拦截较大的漂浮物、饲料渣和大部分泥沙。根据统计，格栅池的固俸去除率为60%—75%。分离的猪粪渣经ld干化就可以直接铲掉，清理。格栅池不仅使后续处理顺畅，而且解决了猪场废水处理的难度和钙化等问题。

2)初沉池。容积120 m³，沉淀格栅池不能沉淀的细小粪渣及遗漏的悬浮物，初沉池使废水处理的负荷进一步降低，进一步提取污水中的有机质部分，并且还能解决猪场废水处理的浮渣问题。

3)调节池。容积300 m³，对需要处理的污水进行水质和水量的调节，使系统运行比较稳定。

4)高效折流厌氧池。容积300 m³，一般厌氧池的停留时间需要1周，而在高效折流厌氧池只需要ld，停留时间短、效果好，而且还能解决厌氧池淤泥和堵塞的问题。

5)1-BAF生化系统（该污水处理系统的核心）。容积800 m³，I-BAF工艺全称为固定化微生物一曝气生物滤池，是在固定化微生物技术(IM)基础上，结合曝气生物滤池(BAF)发展而成的污水处理新工艺。与传统的曝气生物滤池相比，I-BAF采用一类高效悬浮大孔载体，该载体比表面积大( 80 m²/g)、孔隙率高(98%)。同时，通过分子设计，在载体引人大量的活性和强极性基团并通过固定化技术，将大量变异菌和酶制剂牢牢固定在载体上，单位体积生物量大、最高可达60 g/L，载体平均湿密度为1.00 g/cm³，在水中呈悬浮状。由于采用固定化技术，微生物不易脱落，这样既提高了生物浓度，又避免了堵塞，可省去二沉池，大大简化工艺流程，使操作管理更加简便和科学，易于控制。经过I-BAF生化系统后，污水的异味基本消除，污水的透明度、COD、氨氮、BOD、ss、pH值等指标能达到国家畜禽养殖业污染物排放标准，基本能达到国家综合排放标准的一级排放标准。

6)沉淀池。容积50 m³，对系统最终要排放的水进行再沉淀，并部分回流到厌氧池进行反硝化，剩余污泥用于有机肥制作。

7)消毒池。容积50m³，对排放的水进行消毒，进一步降低水中大肠杆菌等有害微生物的含量。

8)鱼塘。面积1万m²，一方面可进一步净化处理后的水，另一方面还可养鱼，美化养猪场环境。

经过污水处理系统的处理，公司猪场污水治理问题得到了有效解决，初步形成了沼气利用、污水处理、牧草灌溉和有机肥转化的生态环保体系，实现污染物达标排放。

4.4环保治理节能化建设应用成果公司在猪舍建设方面采用隔热层降温、喷雾降温等低能耗的系统构筑，该系统操作方便，并且每月比传统养猪降温系统节电约2000 kwh/千头，每天节水约25t/千头;在污水处理方面利用有利地形做成全自流系统，利用先进的I-BAF生化工艺，日污水处理运行费用为0.4元／t，比传统的污水处理技术节约0.6—1.5元／t，且该系统运行稳定，操作方便。在猪胎盘或部分死猪处理方面，通过煮熟喂犬或喂鱼的方式消化，与传统的填埋方式相比，避免了二次污染，且处理费用低廉、安全。

5前景

达标排放养猪模式是一种较实用的环保养殖模式，能够较好地解决污水对环境的污染问题，只要每个环节管理运作正常、有效、到位，能够实现猪场污水的达标排放，减轻对环境的压力。对于没有足够面积果（草、林、菜）园，同时改造成“漏缝地面一免冲洗一减排放”模式又较困难的旧猪场，确实是解决养猪环保达标的一个选择。但是，达标排放养猪模式也存在一些缺点和不足之处。

1)与其他环保养殖模式相比，其污水处理设备投入资金大，运行费用较高，这将增加养猪成本。

2)用该模式处理后的污水并不一定就能够达到国家排放标准要求，所以，有时候经处理后的污水并不能直接排放，还是需要经果（草、林、菜）园吸纳降解，才能完全达到环保要求。

3)从很多猪场的实际运行情况来看，达标排放的污水处理设备因为运行费用高而未能有效运转，监督不到位，因此，形同摆设，污水排到江河污染了环境。

4)适用于该模式的猪场规模不宜太大。适用于山区小规模场：年出栏5000头以下的中小型养猪场：部分猪舍实行“漏缝地面一免冲洗一减排放环保养猪”、“生物发酵垫料床养猪”的猪场：配套果（草、林、菜）地不充裕的“猪一沼一果（草、林、菜）生态养猪”的猪场。