邱红辉 蒋小强

（海南省东方市畜牧兽医局，海南东方 572600）

规模猪场粪污水处理与利用的实践

邱红辉 蒋小强

（海南省东方市畜牧兽医局，海南东方 572600）

本试验旨在研究经厌氧处理后的猪场粪污水与清水按不同比例的混合浇灌龙眼果树后，对龙眼果实的产量、单粒果重、可食率、可溶性固形物含量的影响。选用52株平均树龄4～5年，大小基本一致，地块平整，行距和间距一致的龙眼树，随机分成5组，其中3个污水试验组，每组12株；对照组和化肥实验组各1组，每组8株。对照组只浇灌清水，污水试验组浇灌粪污水与清水的混合水，低、中、高浓度试验组浇灌混合水的比例分别是1∶2、1∶1、2∶1，试验期13个月；化肥试验组每株月中和月末各施用尿素0.5 kg，施肥期为9个月，其他时间只浇灌清水。试验结果表明，与对照组相比，3个污水试验组的产量和果重显著提高（P＜0.05），其中，中浓度污水试验组的产量和果重提高最显著；3个污水试验组的可食率和可溶性固形物的含量均无显著差异（P＞0.05）。与化肥试验组相比，只有中浓度污水试验组的产量和果重显著提高。其他指标差异不显著或者指标值显著降低。综上所述，猪场污水经厌氧处理后与清水按一定的比例混合，浇灌龙眼树后，能提高果实的产量和果重，对可食率和可溶性固性物的含量无不利影响，其中污水与清水按1∶1比例混合后浇灌龙眼树的产量和果重效果最佳。

猪场粪污水 龙眼 产量 果重

近年来，畜禽饲养量不断增加，养殖规模日益扩大，畜禽产生的粪便及排泄物对环境造成的污染也越来越严重，不仅污染着人类的生存环境，而且制约了畜牧业的可持续发展，畜牧业生产造成的污染已经成为继工业污染之后的又一个亟待解决的新的有机污染问题[1]。

调查表明，存栏10000头猪的畜牧场平均每天猪粪便的排放量达17.5t，其中氮（N）和磷（P）的排放量分别达105kg和70kg；年饲养10000只蛋鸡的养鸡场，平均每天的鸡粪便排放量达1.5t，其中氮（N）和磷（P）的排放量分别达24.45kg和23.1kg[2]。

据调查[3]，我国90%以上的规模化养殖场缺乏必要的污染治理措施，大量的畜禽粪便不经处理就排放到环境中，造成了严重的环境污染和养分流失。2003年资料显示：全国畜禽粪便年产生量约为当年工业废弃物的3.2倍，其中氮年产量约为1597万t，但仅有50%的粪便氮素养分还田利用，另外一半则流入环境：15%的氮素养分挥发损失，22%的氮素养分进入水体污染环境，13%的氮素养分被堆置废弃。磷年产量约为363万t，COD年产量约为6400万t，BOD年产生量约为5400万t，畜禽粪便进入水体流失率高达25%～30%。而据测定成年猪每日粪尿中的BOD（生化需氧量）是人粪尿的13倍[4]。因此，解决畜禽粪便的排放和环境污染问题，已成为关系到人类的生存和发展以及21世纪中国生态农业发展的大问题。

海南国际旅游岛建设上升为国家战略，建设海南国家热带现代农业基地被列为六大战略定位之一。为了实现这个宏伟目标，2011年10月26日农业部与海南省政府在北京签署《关于共同推进海南国家热带现代农业基地建设合作备忘录》，该备忘录中提出了11项合作内容，其中第6项的内容是推动无规定动物疫病区建设。发挥海南省“无疫区”品牌优势，大力推广标准化养殖小区和“猪－沼－作物”生态种养模式，促进畜牧业向规模化、标准化、集约化、现代化饲养方式转变，建设畜禽良种繁育体系和畜产品出岛加工出口基地[5]。

我们挑选了罗牛山东方猪场的污水处理站沼液水进行热带作物龙眼的浇灌施肥效果测试，选取株产量、平均果重、可食率、可溶性固形物含量、经济效益5个指标进行研究分析，为剖析利用猪-沼-作物模式提供实际例证。

罗牛山东方猪场引进美国固定化微生物技术作为好氧处理阶段的关键技术，主要的工序流程如图1：

图1 猪场粪污水处理主要工序流程图

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 试验污水 海口罗牛山集团东方猪场污水处理站厌氧池出水，与清水按比例混合

1.1.2 试验用龙眼树 东方市八所镇唐马园种畜场内4号地块欧阳长庚龙眼种植专业户的龙眼园，选取院内主道路以南树龄4-5年，大小基本一致，地块平整，行距和间距一致的龙眼树共52株。行距5米，株距4米。

1.2 方法

1.2.1 龙眼树的分组 将待试验的龙眼树编号后，随机分成5组，Ⅰ组为清水对照组（8株）、Ⅱ组为低浓度污水试验组（12株）、Ⅲ组为中浓度污水试验组（12株）、Ⅳ组为高浓度污水试验组（12株）、Ⅴ组为化肥试验组（8株），分组后在每株树上悬挂组号牌及编号牌。

1.2.2 龙眼的日常施肥和浇水管理 自2014年4月至2015年5月，Ⅰ组每次只浇清水；自罗牛山东方猪场污水处理站中厌氧池通过管道输送来的粪污水与清水按比例1：2、1：1、2：1混合后分别浇灌到Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组的树下根系。Ⅴ组从2014年4月至2014年12月花期结束施用尿素，每次每株树用尿素0.5kg，每月月中和月末各施1次，浇水方式与清水对照组相同，此尿素施肥量是东方市龙眼种植户传统的施肥量。每次每株树的浇水量相同，各组树浇水次数、时间都相同。浇水时间间隔和每次的浇水量视天气情况变化而变化，按照土壤的干湿程度采取最合理的浇水方式。

1.2.3 果实的采摘及称重 按照东方市当地龙眼成熟的季节5月初，选取5月10日采摘所有试验的龙眼果实，现场称量，统计株产量、平均果重。

1.2.4 可食率的测定 从每株树的果实中随机挑选3粒龙眼，切开分离果皮和果核后称重，计算公式为：

1.2.5 可溶性固形物含量的测定 使用阿贝折射仪测量龙眼果实汁液的折光率，再查找可溶性固形物含量表

1.2.6 数据统计分析 采用SPSS17.0软件进行单因素方差分析进行数据的显著性检验，差异显著时

用Duncan氏法进行多重比较，试验结果用平均值±标准差表示，P＜0.05为差异显著，p＜0.01为差异极显著。

2 结果与分析

2.1 不同浓度的沼液粪污水对龙眼株产量的影响

由表1中可以看出，与第Ⅰ组相比，第Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ组的株产量均显著提高（P＜0.05），其中第Ⅲ组最高。Ⅳ组和Ⅴ组之间的差异不显著（P〉0.05），且和第Ⅱ组、第Ⅲ组间的差异显著（P＜0.05），如图2所示。

图2 各组龙眼树的株产量均值折线图

2.2 不同浓度的沼液粪污水对龙眼平均果重的影响

由表1中可以看出，与第Ⅰ组相比，第Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ组的平均果重均显著提高（P＜0.05），其中第Ⅲ组最高。第Ⅲ组和第Ⅴ组之间的差异不显著（P〉0.05），且和第Ⅱ组、第Ⅳ组间的差异显著（P＜0.05），如图3所示。

图3 各组龙眼树的单粒果重均值折线图

表1 不同浓度粪污水对龙眼果实产量和品质的影响

同列数据肩标不同字母表示差异显著（P＜0.05）；肩标相同字母表示差异不显著（P〉0.05）。

2.3 不同浓度的沼液粪污水对龙眼可食率的影响

由表1中可以看出，与第Ⅰ组相比，第Ⅲ、Ⅴ组的可食率均无显著差异（P〉0.05），第Ⅱ、Ⅳ两组可食率无显著差异（P〉0.05）。第Ⅲ、Ⅴ组和第Ⅱ、Ⅳ组之间的差异显著（P＜0.05），如图4所示。

图4 各组龙眼果实的可食率均值折线图

2.4 不同浓度的沼液粪污水对龙眼可溶性固形物含量的影响

由表1中可以看出，与第Ⅰ组相比，第Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ组的可溶性固形物含量差异显著（P＜0.05），但是第Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ组之间可溶性固形物含量无显著差异（P〉0.05），如图5所示。

图5 各组龙眼果实的可溶性固形物含量均值折线图

3 讨论

3.1 厌氧、种养与好氧结合处理对周边环境影响评估

罗牛山猪场沼液经过管道输送到附近果园给龙眼施肥后，并未对果园的空气质量造成污染，感官上无刺进性气味，龙眼树长势良好。好氧池出水的各项指标如BOD5，COD，SS，TP均符合污水排放标准，不会对周边环境造成破坏。

3.2 厌氧处理粪污水对龙眼树的经济效益分析

假定如下条件：

①龙眼价格以2015年龙眼果园收购价12元/kg为计价标准；务量，为猪场节省了处理费用。

此种模式可以在符合条件的地区推广，推广的亮点是能非常好的适应农业生产过程中多种不利因素的变化，能持续保持养殖场及环境不受污染，符合生态农业的概念。

4 结论

②尿素按4元/kg的成本价计算；

③罗牛山猪场污水处理站日处理污水200t，按照浇灌龙眼用水和好氧池出水对半即100t计；厌氧池之前污水处理成本为2元/t（含电费和人工管理费）；

④每棵龙眼树平均每天浇水5kg（污水和清水混合）计算；

⑤按照龙眼产量最好的中浓度粪污水混合比例1：1计算；

龙眼间距按照东方市传统的株距4m，行距5m计算；

依据以上调查得到的相关数据，将第Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ组的经济效益作分析对比如表3

由表3可以看出，第Ⅲ组浇灌龙眼亩收益高于第Ⅰ组87.6%；第Ⅴ组高于第Ⅰ组44.8%。可见，第Ⅲ组不仅与第Ⅰ组亩收益的差异非常显著，而且与第Ⅴ组的差异也非常显著，用中浓度的粪污水浇灌龙眼能获得非常明显的效益提升。

3.3 罗牛山猪场厌氧、种养与好氧结合的对条件变化的适应性分析

农业生产的周期一般比较长，受自然天气、市场价格、病虫害和疫情等客观因素的影响较大，要在较长的生产周期内适应这些变化的因素冲击，使环境不受养殖业污染，罗牛山猪场的这种厌氧、种养与好氧结合的污水处理模式能很好地适应各种因素的变化，使周边环境能持续的保持不受养殖粪污污染。猪场粪污水服务周边龙眼种植户，用量多少由种植户按需要取用，为龙眼种植户节省了购买肥料和灌溉用水的成本。未使用的厌氧池污水送到污水处理站进行下一道工序——好氧处理，降低有机物含量后达标排放，进入土壤成为合格的地下水资源。龙眼种植户同时为猪场消耗粪污水中的有机物，减少污水处理站好氧处理阶段的任采用东方猪场粪污厌氧、种养与好氧结合的处理方式，完全可行，具有非常好的适应农业生产周期长、变化因素多的优势，不论是对养殖场还是周边的种植户，都可以根据各自的需要排放或取用污水；猪场污水就近处理，减少了粪污中的病原微生物传播到其他地区的机会，符合海南无规定动物疫病区的防疫要求；粪污水为种植户节省了施肥的费用，提高了龙眼的产量和果重，带来了经济效益，同时由于施肥不用化肥，生产符合有机农业的要求；对于猪场，粪污水送给种植户后，无须进行后续的好氧反应，节省了好氧反应阶段的运行费用。因此，在海南建设国家热带现代农业基地，大力发展“猪－沼－作物”生态种养模式，促进养殖场污染物减排的过程中，东方猪场的粪污处理模式值得大力推广。

[1] 陈家贵.王国利.畜禽养殖业粪污处理及资源化利用[J].养殖与饲料，2013，12：7-10.

[2] 辛总秀.减轻畜禽粪便对环境污染的现状及技术探索[J].青海畜牧兽医杂志，2004，34（4）：35-37.

[3] 贾玉霞.规模化畜禽养殖环境影响及主要防治问题[J].环境保护科学，2002，6：42-47.

[4] 孙振均.集约化畜牧生产对环境的污染与防治对策[DB/OL].http，// www.chinacatle.com/nlun/nlun00009.htm.

[5] 金敏，夏冠南.农业部海南省共建国家热带现代农业基地.新华网海南频道[DB/OL]. http：//www.hq.xinhuanet.com/news/2011-10/26/ content_23982257.htm.

表2 猪场污水处理站好氧处理后的总排放口水质指标

表3 第Ⅲ组与Ⅰ、Ⅴ组亩收益对比分析

海南省东方市科技人才创新创业项目基金（东科（2014）11号第2项）

邱红辉（1980—），男，湖北黄冈人，硕士，研究方向：猪场粪污生物治理及循环利用模式

邱红辉