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(1.浙江大学动物科学学院,浙江杭州 310058;2.嘉兴市畜牧兽医局)

近年来，随着集约化猪场数量的增加和规模的扩大，猪场粪污、废水的排放量也随之增大，对养殖及生态环境造成了一定危害。笔者于2010年6月至2011年6月对嘉兴市的养猪业发展现状及废弃物治理模式进行了调查研究，现将结果报告如下。

1 养猪业发展现状

嘉兴市地处杭嘉湖水网平原，域内地势低平，河荡密布，地理位置优越。该市城镇密集，水陆交通便利，下辖南湖、秀洲两区，平湖、海宁、桐乡三市和嘉善、海盐两县。农村经济较为发达，农业生产水平较高，在全省农业区划中属于粮、桑、渔、畜、油区。2010年全市农业产值213.88 亿元，其中畜牧业产值69.41 亿元，占农业产值的32.45%。

养猪业是当地畜牧产业中最重要的组成部分，全市生猪存栏量和猪肉产量连续多年位居全省第一。据调查，2010年末，全市生猪存栏297.31万头，占全省生猪存栏总数的23.82%；生产猪肉310455 t，占全省猪肉总产量的23.54%，是浙江省重要的生猪产地之一[1]。

在养猪业中，该市除大力发展瘦肉型商品猪养殖之外，还保存着嘉兴黑猪这一优秀地方猪种质资源。嘉兴黑猪属太湖猪种的一个重要类群，具有性成熟早、产仔数多、肉质优、耐粗饲、适应性和杂交配合力强等特点，胎均产仔数可达15.56头，活仔数13.95头，对改良提高低产品种的产仔数和改善肉质具有重要意义。嘉兴市畜牧兽医局嘉兴黑猪原种场为省级原种场，现有能繁母猪240头，以嘉兴黑猪为基础母本的商品猪品系养殖十分普遍。

2 生猪养殖废弃物污染概况

嘉兴市地貌类型单一，资源生态环境压力较大，在养猪业迅速发展的同时带来了日益严重的环境污染问题。据调查，每猪每日可排粪2 kg，尿3.3 kg[2]。嘉兴作为省内重要生猪养殖区，猪粪尿年排放总量居全省首位，严重威胁着生态环境安全。

长期来，嘉兴市畜禽养殖受到传统影响，规模化养殖水平较低，以小、散、多、密为特征。近年来，该市生猪养殖逐渐朝向养殖规模大、养殖户多、分布面广的方向发展，规模化养殖程度大大提高。生猪排泄物污染问题更加严重。2010年污染源普查动态结果表明，除农村生活污染源之外的农业源排放化学需氧量(COD)为36717.6 t、氨氮(NH3-N)为5028.3 t，其中畜禽养殖业排放COD 34042.9 t、氨氮4062.5 t。畜禽养殖业排放的COD和氨氮量分别占农业源污染物排放量的92.7%和80.8%，占全市污染物总排放量的40.9%和30.6%。畜禽粪尿排放量最大的是猪粪尿，达到排放总量的70%；牛的养殖量很小，禽、羊、兔排泄物大多作为优质有机肥，可全部实现还田利用，对环境污染影响较小。

猪粪中含有大量有机物，经微生物分解后产生大量挥发性物质，且有恶臭或刺激性气味，可对大气环境产生严重污染，引发人畜呼吸道疾病[3]。据调查测算，一个年出栏1万头的猪场，每h可向大气排NH314.8 kg、H2S 1.35 kg、粉尘2.4 kg和菌体1.4亿，污染半径可达5 km[4]。如果猪粪尿未经处理即排入江河湖泊，可引起地表水的BOD5、CODcr、氮、磷超标，导致水体富营养化，引起水生生物缺氧死亡，严重威胁环境生态安全[5]。

传统的猪粪尿利用方式，一般为直接还田。猪粪尿含有相当高的有机成分，是种植业中传统的农家肥料。然而长期过量施用猪粪可能会造成养分浓度过高、土壤结构破坏，引起农作物减产及病虫害。如今，有些规模化猪场为片面追求经济效益，在日粮中添加大量重金属元素，如锌、铜，甚至砷、汞等。这些重金属元素在猪体内的生物效价较低，大部分随粪便排出体外，可造成土壤污染和植株中毒，进而导致作物中含有的重金属含量增高，造成严重的环境污染和食品安全问题。

3 猪场废弃物的治理模式与效果

3.1治理措施 2001年，国家环境保护总局下发《畜禽养殖污染防治管理办法》，嘉兴市各级环境保护部门据此组织开展了一系列畜禽排泄物治理工作，主要措施为栅格式沉淀处理。猪场污水除含有猪尿、冲洗用水等液体组成部分外，还含有许多固形物，如未被消化吸收的饲料残渣、粪便、猪毛、垫料等，固液混杂，粘稠度高。因此，让污水通过一组金属栅条，截留混入污水的较大固体悬浮物。至2007年底，规模化生猪养殖场畜禽粪尿综合利用率仅为85%，尚未达到国家规定要求(95%)[6]。

2008年开始，该市全面启动“811”环境保护新3年行动(2008-2010)，下发了《嘉兴市农业面源污染综合整治三年实施方案》、《嘉兴市畜禽养殖排泄物治理实施方案》等针对农业及畜牧业源污染治理的行动计划和方案。全面完成对生猪存栏100头(南湖区为50头)以上禽畜养殖户的治理。

3.2治理模式 以“两分离、三配套”为主、扩大试点生物发酵床为辅的多种治理模式，促进生猪生态养殖模式转变。

所谓“两分离”是指干湿分离、雨污分离。规模化猪场的旧式清粪工艺主要采用水冲粪、水泡粪方式，这种方式虽然省时省力、成本较低，但耗水量较大，且除污效果不明显。依据“干湿分离”原则采用干清粪工艺处理，可使粪污一经产生即进入分流，干粪由人工或机械收集，尿液及冲洗用水则经排水道流出，实现粪污减量化，易于净化处理。雨污分流则是指单独设立雨水沟，将尿液沟设置在猪舍内，通过尿液收集系统流入污水槽，雨水则通过独立的雨水收集系统待利用或直接排放，以达到废水的减量化[7]。“三配套”是指配套建设干粪堆积池、沼气池、沼液储存池，是专门针对固液分离后的固体粪污、废液分别设立的处理利用配套设施。

固体粪污主要包括经干清粪工艺收集到的粪便、固液分离后得到的粪渣和厌氧发酵后沉淀的沼渣、污泥。如果直接用作肥料则会造成农田及环境污染，需经干燥及堆肥处理后再还田施用。干粪经堆积处理，通过微生物发酵使有机物矿质化，粪便腐殖化，达到减量化的效果。

堆肥腐熟后的初级产品经过进一步干燥、粉碎、筛分至一定细度，可包装为粉状有机肥；或进一步制粒加工为颗粒肥；也可加入一定的氮、磷、钾等元素加工为复合肥[8]。有机肥营养全面，易于吸收，应用于农田不仅增加肥力，还有改善土壤结构、提高土壤微生物活性等功能。

沼气池、沼液储存池则用于处理经固液分离后的废水，采用以厌氧发酵技术为核心的沼气生产工艺，沼气则可用于猪场供热、生活燃料等用途。沼液则可作为肥料施用于农田。

生物发酵床养猪法是指通过在垫料中接种微生物，分解猪只产生的粪尿，最终使排泄物全部在猪舍内降解，达到零排放目的。该技术目前已在嘉兴市南湖、平湖、海盐、桐乡等多个地区100余家养猪户中试用，铺设发酵床面积3万余m2，养殖生猪2万余头。

3.3典型模式剖析 目前在浙江各地进行畜禽废弃物治理与利用的主要有四种模式：①就地结合、就地利用模式；②异地结合、综合利用模式；③分散处理、集中利用模式；④区域配套、循环共生模式。嘉兴市则主要采用以南湖区为代表的“分散处理、集中利用”模式，且已取得明显成效。

畜牧业是南湖区农业经济的主导产业之一。2010年养猪213.9万头，出栏139.97万头，产值17.12亿元。全区年出栏生猪50头以上规模场户6512家，规模养殖比例达到85%，依据这一情况，当地成立了由区政府主要领导任组长，联合区农经局、环保局、国土分局、区委宣传部等相关部门及各镇主要负责人组成的农业面源污染整治领导小组。小组确定了以下工作思路：以畜禽养殖排泄物治理作为农村水污染防治的工作重点，以“减量化、资源化、无害化、生态化”为原则，建立区域控制和总量控制相结合的畜禽养殖“双控制”制度，扎实“两分离、三配套”的工作基础，推广应用高效高温堆肥发酵技术，将畜禽养殖排泄物治理与有机肥生产结合起来，进一步提高沼液综合利用水平，努力实现达标排放。

一是按养殖规模划分养殖户，其中存栏300头以上规模养殖户217户、100～300头规模养殖户1613户、50～99头养殖户982户，50头以下养殖户12819户，分别以三种模式进行管理。对300头以上养殖户：推行生态循环零排放方式，实现农牧结合养殖。对100～300头养殖户：推行资源循环利用方式，实现“三沼”综合利用。对100头以下养殖户：推行生态循环利用方式，实现猪-沼-果(菜)相结合。

二是对各养殖场“两分离、三配套”的基础建设进行整治。对全区15631户养殖户全部建立“一户一方案”，与每户签订《文明养殖承诺书》，全面落实设施配套，实现“两分离”和“三配套”要求；分别通过土地配套，将配套设施下游废弃物用作农田施肥、灌溉，实现农牧结合。对猪场中产生的粪污，采取“户聚、村收、片处理”方式，将鲜猪粪存放于干粪堆积池，由猪粪收集处理中心专人定时收集，以每2万头～3万头存栏生猪为片区，建立一个畜肥收集处理中心，以做到“分散处理、集中利用”。

三是对牧业园区适度推广生物发酵床养殖模式，由生物菌种降解生猪排泄物。

经过一系列整治，全区已累计建造沼气池18.8万m3，干粪堆积池2.9万m3,新建沼液储存池34万m2，雨污分离设施29.3万m。已建有机肥处理中心28 个，日处理能力千t，全年推广使用有机肥5.23万t(外销2.52万t，区内利用2.71万t)，畜粪综合利用率达96.5%。组建沼液服务队45支，配备服务人员174人，槽罐车16辆，泥浆泵69台，完善沼液收集运行服务机制，长效管理步入正轨。

4 存在问题及对策

经过长期治理，嘉兴市生猪养殖废弃物无害化处理、资源化利用已经取得了明显效果，农村生态环境得到了持续改善。但从治理现状看，仍存在着不少问题有待进一步解决。

4.1成本问题 目前能够达到合格排放标准的“两分离、三配套”基础设施需要大量投资、运行费用及占地面积。因此，如何降低治理成本，提高收益率，如沼气产气率、有机肥产量等问题急需加强研究与改进，以提高产出产值，补偿运营成本。

4.2设施运行问题 目前，嘉兴市生猪养殖污染整治大部分为政府主导、养殖户负责的模式。养殖户受自身条件、水平、能力、成本的约束，绝大多数凭经验管理，基本没有专职技术人员维护设备，导致运营水平不高，效益受到限制。因此，如何发挥设施的正常运行，提高效率，有待进一步探讨研究。

4.3资源化产品的市场开拓问题 例如，化肥因使用方便、见效快而一直处于市场霸主地位，而有机肥产品则鱼龙混杂，缺乏规范，都是制约有机肥市场的因素。为解决这一问题，一要加强农牧结合，从农耕土地配套入手，减少产品周转。二要开拓市场，拓宽有机肥产品的销售渠道。

4.4农牧结合问题 在目前生猪粪污治理过程中，农业循环经济在一定程度上仍处于小型片区内的探索阶段，是否可建立健全各养殖片区之间的稳定产业链，以防止单家养殖单位盲目摸索对自身经营或整个产业链、甚至当地生态环境造成损害。

4.5二次污染问题 例如厌氧发酵得到的沼气不加利用而直接排入大气，造成温室气体污染。因生态环境的消纳能力有限，或因消纳能力对季节、气候的依赖而无法及时降解粪污，均可导致二次污染问题。值得注意的是，“三配套”设施虽然对废弃物中BOD5、CODcr等成分有着良好的降解效果，但对生猪饲养中可能存在的重金属风险则较难消除。在堆肥、沼液进行减量化的同时，这些物质进行了一次富集[9]。所生产出的有机肥、沼肥施用于农田，可能会对土壤质量、农作物生长，进而对食品安全产生危害。因此对沼液、沼渣的后续处理问题应进行进一步研究，对重金属风险进行具体评估。

[1]浙江省省统计局 浙江省调查总队.浙江统计年鉴[M].北京：中国统计出版社，2011:575-578.

[2]翟继鹏,张金枝,翁长阳，等.集约化猪场粪污的主要危害及综合治理技术[J].浙江畜牧兽医，2011,36(1):9-11.

[3]Sven Nimmermark.Odour influence on well-being and health with specific focus on animal production emissions[J].Annals of Agricultural and Environmental Medicine，2004(11):163-173.

[4]邓士槐.环境生物技术处理畜禽养殖废水的生物学效应研究[D].四川农业大学，2006：11-12.

[5]单胜道，邵峰，周珊，等.浙江省农村废弃物调查[M].北京:科学出版社，2009:14-15.

[6]嘉兴市人民政府.关于印发嘉兴市畜禽养殖业污染整治实施方案(2008-2010年)的通知[Z].http://www.txhb.gov.cn/Article/ShowArticle.asp?ArticleID=309.

[7]廖新俤.规模化猪场用水与废水处理技术[M].北京：中国农业出版社，1998：78,85-91.

[8]周军，林清，张金水，等.畜禽养殖场粪污肥料化利用技术及工艺[J].中国牛业科学，2010,36(1):85-87,102.

[9]王开峰，彭娜，王凯荣，等.长期施用有机肥对稻田土壤重金属含量及其有效性的影响[J].水土保持学报，2008,22(1):105-108.