中南地区某市规模猪场 粪污处理现状与建议

    |     2015年2月9日   |   文章节选   |     评论已关闭   

李小敏1,王集富2,罗鹏2,张小亮2,邓际凤2,郑四清2*
(1.衡阳市畜牧水产技术推广站 湖南衡阳 421001;2.衡阳市耒阳市畜牧水产局 湖南衡阳 421800)

摘 要:作者深入中南地区某市12个县市区、72个乡镇、136家规模猪场,全面了解了各规模猪场粪污处理的设施设备、粪污治理及综合利用模式等实际情况。并探讨了该地区所调查的规模猪场粪污无害化处理存在的问题与根源,提出了解决建议,以期实现养猪业发展和环境保护的“双赢”。
关键词:规模猪场;粪污;处理;现状;建议

2013年7月~2014年6月,笔者深入中南地区某市12个县市区、72个乡镇、136家规模猪场 (2014年6月末存栏生猪162048头,其中存栏母猪18126头。2013年7月—2014年6月共出栏肉猪334496头。根据畜禽排泄系数[1]计算得知所排粪、尿、污水量及其化学耗氧量、氨氮量分别约为13.71万t、22.60万t、199.93万t 、9163.6 0t和723.40t,粪污总量约236.24万t) 的生产现场,调查了各猪场粪污处理所应用的模式、方法、设施设备及利用与效果等情况,分析其存在的问题并提出解决建议。现报告给同行参考。

1 规模猪场粪污处理现状

1.1 猪场选址与规划

104个(76.5%)猪场距主干道、居民区、水源分别在500 m以上,32个(23.5%)500 m以内;53个(39.0%)猪场周边10 km内有土地可以用来消纳猪场的粪污,但只有34个(25.0%)猪场采用种养结合模式;生活区、生产区与粪污无害化处理区分开建设的猪场82个,占60.3%,未分开的54个,占39.7%。

1.2 清粪模式

28个( 20.6%)猪场采用干清粪工艺模式,97个( 71.3%)猪场采用水冲粪,11个 (8.1%)猪场采用水泡粪。

1.3 粪污无害化处理设施

13个(9.6%)猪场有液态污染物(沼液)运输车或泵灌系统等设施设备, 17个(12.5%)猪场实现了雨污分流,建有液态污染物贮存池、沼气池、干粪贮存(发酵)池、沉淀池的猪场分别为41个(30.1%)、56个(41.2%)、89个(65.4%)、106个(77.9%)。

1.4 粪污处理模式

1.4.1 直排模式 养猪产生的猪粪尿及其污水未经过任何(生物的、化学的)方式处理而直接向自然环境中排放,或经过简单集聚和短时间的贮存、沉淀后仍然以其固有的物质形态排入自然环境中。直排对猪场周边的土壤、水体、空气都可能造成不良影响甚至是不可逆性的破坏。此次调查中有42个(30.9%)猪场是采用的直排模式。

1.4.2 厌氧发酵(沼气)处理模式 猪场配套建设了污水收集系统(如排污暗沟)和厌氧发酵系统(如沼气池等),粪尿及其污染物通过污水收集系统进入厌氧发酵系统发酵产生沼气、沼液、沼渣。沼气作为能源供用给猪场及其周边农户生火保暖与煮饭、发电等,未用完全的沼气排入空中,沼液直接向外排放或经沉淀后排放。有污水排放口。24个(17.6%)场采用该模式。

1.4.3 环保型处理模式 这是一种从控制环境污染出发,以处理液态污染物为重点的治污模式。采用干清粪工艺的猪场把粪便(或干湿分离后的沼渣)等固态污染物收集、加工用作有机肥料,采用水泡粪、水冲粪的猪场把粪便(或沼渣)等固态污染物直接冲、混入液态污染物如尿液、污水或经过厌氧发酵产生的沼液等中,再把这些液态污染物通过多级沉淀、机械化好氧生化系统处理后直接排放,或再经过氧化塘、人工湿地等环节后排放。有污水排放口。34个(25.0%)场采用该模式。

1.4.4 生物型处理模式 一是生物发酵床养殖模式,即采用高温发酵微生物与锯木屑、谷壳、秸秆等混合发酵后作为猪舍的垫料,制作发酵床。猪吃喝拉撒都在发酵床上,产生的粪污全部由发酵床“消化”。 二是利用低等动物如蚯蚓、蛆、家蝇、蜗牛分解粪污,再将低等动物制作成水生动物或家禽饲料。无污水排放口。2个(1.5%)场采用该模式。

1.4.5 种养结合处理模式 采用这种模式的猪场是把猪场产生的所有有污染的物质包括猪粪尿及其分泌排泄物、皮毛等脱落物、饲料残留物、冲(清)洗猪舍及其用具的污水、垫料等生产废弃物,有的猪场还包括沼渣、沼液等,全部资源化而作为农林业生产的植物肥料施入土壤,完全让植物吸收和土壤净化了。这些猪场配套建设有干粪堆积贮存发酵池(间、罐)、液态污染物贮存池(罐),或沼气工程设施设备。无污水排放口。34个(25.0%)场采用该模式。

1.5 粪污处理模式的使用效果浅议

笔者根据猪场粪污处理的实践效果认为种养结合模式是猪场粪污处理模式中操作最为简单、适应性最为广泛、经济性最为有效、处理粪污最为彻底的一种方式,应该大力倡导推广应用。

生物型处理模式能够较好地处理粪污对环境的某些影响,但发酵床养殖模式因受发酵床制作原料来源、数量的限制,且至少在湘南地区的夏秋高温季节里温湿度难于控制、发酵床的废弃料仍然是一种污染物质等制约[2]而似乎不便广泛使用;低级动物处理模式要求技术较高而较难推广。

环保型处理模式处理费用高、耗时长且很难真正实现达排放[3],而且在有些地方的湿地处理粪污经过较长时间后仍然可能会对湿地周边一定距离内的土壊、水体(特别是地表水)造成二次污染。厌氧发酵(沼气)处理模式能够变废为宝,在一定程度上既处理了粪污可减少环境被破坏,又生产出了能源(沼气)而供生产生活使用。但是沼气工程投资大、技术含量较高并且需要复杂的建筑设施和较多的机械设备,更难接受的缺陷还有:沼气本身还是有一定的异味,其中的主要成分甲烷是极为严重的温室效应气体之一,沼液的固液分离等后续处理也更加困难[4]等都容易造成二次污染。可见环保型处理模式、厌氧发酵(沼气)处理模式因其可能造成二次污染的缺陷而应慎重选择适应。

直排模式是规模猪场污染环境的罪魁祸首,应加快改造,改造不到位的猪场应关停。

总之,中南地区某市猪场粪污处理处理到位的仅1/4多一点, 处理相对到位以上的也只有近7成(69.1%),处理不到位(完全不合格) 还有3成多, 即该市规模猪场粪污无害化处理工作还存在严重的问题。

2 规模猪场粪污处理存在的问题与根源

2.1 环保意识不强

部分养猪人的观念没有跟上养猪模式已由千家万户散养发展到规模养殖的转型步伐,仍然固守传统的粪污处理理念,重生产发展,轻环境保护的思想普遍存在。粪污直排模式还占30.9%就是很好的说明。

2.2 选址与建造不合理

有的养猪人片面重视猪场生产用地的选址,却怱略了猪场周边10 km内是否有足够面积的土地可以用来消纳猪场粪污的细节,导致就近消纳粪污的土地没有或不够用,从而陷入功能性猪场造址不当。更有在国省道沿线、主要河流及其重要支流两岸500 m以内建猪场,甚至猪场内功能区没有分开、粪尿没有分离、雨污没有分流、粪污处理设施设备没有配套。

2.3 清粪工艺与治污技术不完善

大部分(实际生产中可能高于本统计数79.4%)猪场仍然采用水冲粪式(71.3%)和水泡粪式(8.1%)的清粪工艺模式。由此势必产生数量大、有机悬浮物浓度高的液态污染物,后续处理非常困难。

同时,当前应用较多的一些治污技术资源化利用程度不高,处理效果难以达到要求,例如沼气工程的管理和保养技术及技术人员缺乏,运行成本偏高,沼气产量受环境温度的影响而表现突出的季节性产气不均衡,沼液的后续处理技术难题也一直未破解,沼气沼液都可能引发二次污染。再如好氧生化系统处理技术要有较为复杂的机械设备和构筑物,处理费用更高。目前还没有发现除种养结合外,有真正投资少、设施简易、处理效果好的粪污治理技术的研究与应用报告。

2.4 资金投入不足

养猪产业是个高投入、高风险、低产出的弱质产业,多数猪场经济实力薄弱,尤其遭遇养猪亏损季时常维持生产运转都困难,根本没有资金投入粪污处理设施建设与运行。特别是那些建场较早的规模猪场,要改造或新增粪污处理设施设备其工程量大、需要投入资金数多,既使心想做力也不足。而目前政府规定的畜禽粪污治理及综合利用的激励政策基本上是停留在政策层面上,在基层很难得到落实,强制性、可操作性不强。政府(含畜牧、环保及能源部门)专门的规模猪场粪污处理项目投入经费也很少(仅有生猪调出大县奖励资金切块粪污治理项目、清洁生产项目和沼气工程项目经费)。所以相对规模猪场粪污处理建设需要的经费,资金投入严重不足。

2.5 监督执法力度不大  

猪场粪污处理的监管涉及环保、畜牧、国土等多个部门,但各部门的分工和职责不明,导致对猪场污染的监管措施难以有效到位,特别是对猪场粪污直排处罚缺乏力度。

3 规模猪场粪污无害化处理的建议

3.1 加大宣传力度,提高环保意识

要以老百姓喜闻乐见的形式加大对畜牧法、环境保护法、养殖污染防治条例和养殖业污染物排放标准等法律法规的宣传,尽快提高养猪人的环保意识,确保生猪生产与环境保护“双赢”。

3.2 科学选址,合理规划设计,推行适度规模养猪和生猪健康养殖

3.2.1 推行适度规模养猪  地大物博,要在适养区内挑选一个地块建设一个规模猪场还是有得是,但我国特别是南方农区人口稠密,要同时配套选择一块具有消纳猪场粪污能力的土地可能就比较困难了,所以在猪场选址时一定要全面考虑猪场生产用地、粪污处理用地特别是就近承载、消纳本猪场粪污的配套士地,防止功能性选址不当,建议以就近配套土地的粪污承载能力(包括该土地上植/作物生长需要有机肥量即可吸收利用的粪污量)、自我净化能力来确定猪场的建设规模,推行适度规模养猪。

3.2.2 推行从源头上减少粪污产生量的规划设计  加强猪场粪污处理能力的规划设计,严格推行粪污处理工程与猪舍等主体工程“三个同时”(同时设计、同时施工、同时投产) 制度,严格把握从源头上减少粪污产生量。为此倡导全面推行粪尿分开、干湿分离、雨污分流的干清粪工艺:建议猪舍部分地面采用 “窄漏缝暗沟”[5]设计(一是漏缝窄且“上”窄“下”宽, 地表面方向的漏缝宽0.8~1.2 cm, 暗沟面方向的漏缝宽1.3~1.7 cm; 二是漏缝板板体窄, 一般宽80~150 cm厚5~8 cm; 三是漏缝沟沟体窄, 一般沟体内空宽60~120 cm,内空深40 cm以上并保证坡度达到2%以上),以实现尿等液态污染物从暗沟中流入排污暗沟系统而粪尿分开; 建议全场规划建设明、暗2个排泄系统,尿液、污水等液态污染物从排污暗沟系统排泄,雨水等从明沟(渠)系统排泄,以实现雨污分流。笔者自2007年以来已经在某市指导养猪人这样新建并投产的、存栏基础母猪30头以上的猪场23个、改造或部分改造猪场17个,现场感受是:猪场内臭气相对减少应该在7成以上(基本上闻不到臭味,当然既是猪场还是有相应的特殊气味),猪舍干燥,用水量较水泡粪式、水冲粪式估算要分别减少达5.7成,液态污染物量减少5成以上且有机悬浮颗粒浓度剧减。

3.2.3 推行生猪健康养殖技术  一是通过釆用科学的饲养管理技术提高生猪健康水平,充分发挥生猪的经济性能(如生长速度、繁育水平),减少生猪存栏量而减少粪污产生量;二是通过釆用营养调控技术,提高生猪饲料利用率而降低环境污染成分的排出量,如应用蛋白质平衡技术在饲料中使用合成氨基酸就能降低粪尿中的氨氮量;再如植酸酶能降低粪尿中的磷、益生素(微生物菌群)和非淀粉多糖(NSP)降解酶能降低粪尿中的不可消化营养素、有机微量元素能降低粪尿中的微量元素、除臭剂能降低粪尿中的有害气体等对环境污染。

3.3 发展大农业循环经济,建立健全种养结合长效联结机制

以种定养,种养平衡,是经国内外特别是欧美国家数十年来猪场粪污治理的实践经验证明了的、既可以彻底干净地处理粪污而保护环境、又可以促进猪场周边环境的土壤结构改良促进植(作)物增产增收而发展大农业循环经济的高效技术措施。各猪场要千方百计流转宜种土地,因地制宜地全面建立种养结合联结机制,大力发展大农业循环经济,保证粪污资源化,保护环境。其中新建猪场选址时就应该要主动把实施种养结合措施考虑进行,老的规模猪场应该要加快改造步伐,可以通过土地流转扩大生产经营范围即增加种植业生产或与种植业业主签订粪污综合利用协议而合作等达到种养配套,实现全部粪污资源化。

适宜推广应用的种养结合联结机制主要有猪-稻(玉米、高粱、小麦、牧草、烟草)模式、猪-果(各种水果、茶叶)模式、猪-蔬菜(瓜果)模式、猪-园艺苗木模式、猪-林(各种经济林木、油茶树)模式等,这样把猪粪污作为农、林、园艺作物的有机肥料使用,变废为宝而全部资源化了,有效地处置了猪场产生的粪污,保护了猪场周围的环境。例如耒阳市的江头生态农业有限公司的猪-茶叶、油茶,荣成、丰盛、石仙等农业公司的猪-葡萄(还有:荣成猪-南莓、丰盛猪-园艺苗木)的种养结合模式已经走上了规模化经营之路。

3.4 整合资源,加大投入,建立健全规模猪场粪污处理长效运行机制

要争取政府重视,努力把猪场粪污处理列为农业基础建设工程,整合各种支持生猪产业发展的项目资金、能源项目资金和饮水工程、省政府“一号工程”、 新农村建设与农村环境综合整治等政策性资金,甚至大农业中其他行业中的项目资金设立猪场粪污处理专项基金,重点扶持规模猪场治污。各级政府、各类银信部门要积极出台猪场粪污处理扶持政策,加大财政投入力度,完善财政奖补制度,落实贷款贴息制度,并实施猪场粪污处理落实不到位的“一票否”权,强制性推进规模猪场粪污无害化处理。同时坚持“谁投资、谁受益”的原则,督促业主自觉承担规场粪污处理的主体责任,并运用市场机制引导社会资本参与自然环境的生态化建设。

3.5 落实部门责任,加强执法监管,建立健全规模猪场粪污处理长效管理机制

要以立法立章的形式把猪场粪污处理工作纳入各级政府工作议程,由政府牵头,组织环保、畜牧、国土等部门和乡(镇、办事处)联合成立猪场粪污处理监管领导小组,完善制度,明确分工,落实责任,严厉考核,严格问责,实行一把手负责制和一票否决制。主要监管责任主体环保部门应该负责制定本辖区内规模猪场粪污综合利用的技术标准和污水排放标准,建立监督制度、环评制度和设计、施工、运行“三同时”制度,并实时掌握猪场粪污处理的动态变化;畜牧部门应该负责制定本辖区内生猪产业发展的中长期规划,划定禁养、限养、适养区域,发挥行业指导作用,严格推行科学规划与布局,强化动物防疫条件审核制度, 健全生猪产业准入审核备案制度, 建立完善猪场粪污处理(包括病害生猪无害化处理)长效管理机制,并实时提供先进的适应的猪场粪污处理技术服务,加强生猪产业项目制度建设, 严格规范项目申报、实施、验收,新建、改建一批规划布局科学化、养殖设施智能化、生产管理规范化、环保设施配套化的现代规模猪场,确保规模猪场粪污无害化处理到位,确保生猪产业可持续性的健康发展。(编辑:狄慧)

参考文献:

[1] 武深树.畜禽粪便污染治理的环境成本控制和区域适应性分析[M].长沙:湖南科学技术出版社,2013.

[2] 郑四清.对发酵床养猪的不同看法[J].湖南畜牧兽医.2012,5:15-16.

[3] 刘英俊,吴华东,江作川,等.规模化猪场不同污水处理工艺污染物降解率的研究[J].猪业科学.2014,31(2):78-81.

[4] 朱杰,黄涛.畜禽养殖废水达标处理新工艺[M]. 北京; 化学工业出版社.2010:16-17/35-41.

[5] 郑四清.生猪健康养殖[M]. 长沙:湖南科学技术出版社,2008.

 

本文原文刊于《中国动物保健》2015年2月刊


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