钟科贤

（江西省泰然科技有限公司，江西泰和 343700）

猪粪猪尿分别收集的资源化利用与冲洗水的处理回用

钟科贤

（江西省泰然科技有限公司，江西泰和 343700）

寻求既环保又经济的治污模式已成为养猪业当前的重要关切。采用干清粪收集的猪粪经生物处理生产固体有机肥，单独收集的猪尿经储存作为液体有机肥，实现猪粪、猪尿的资源化利用。减量后的猪舍冲洗水与生活污水合并，经一系列物化、生化工序的处理，实现中水回用，达到零排放目标。

猪粪；猪尿；分别收集；资源化利用；冲洗水

众多的规模化畜禽养殖场已成为污染水体的重要污染源，全国每年的养殖污水总量远远超过工业废水与生活废水排放量的总和[1]。养猪粪污的处理模式通常分为还田模式、自然处理模式和工业化处理模式三种[2]。还田模式、自然处理模式可就地消纳粪污，固然是理想的生态模式，然而并非所有养猪场周边都具备大面积使用土地的条件，况且很多养猪企业缺乏向种植业进行产业链延伸的优势；工业化处理模式虽节约占地面积，但运行成本偏高，低利润的养殖行业无力全面实施。寻求既环保又经济的治污模式已成为养猪业当前的重要关切问题。

猪粪与猪尿是养猪污染物的源头。目前养猪场基本上是采用水冲粪工艺，猪粪、猪尿有机肥被人为地混入冲洗水中一冲了之，增加了废水处理的负荷和难度，固体物质再从废水中回收利用颇费周折，宝贵的肥料成分受到不同程度的损失。

干清粪工艺是业已推广的治污减量化的重要方式，猪粪回归了应有的利用价值。但猪尿依然混入冲洗水中一并处理，使废水中氨氮、总磷的达标处理仍显繁琐。

应运而生的猪尿收集工艺，则是将猪尿单独回收利用的进一步减量化方式，由此获得另一肥料品种——液体有机肥，与猪粪一样，达到资源化利用的目的。因猪粪猪尿减量，猪舍冲洗水也随之减量，冲洗废水的含渣量、有机物和氮磷浓度大为降低，废水处理负荷相应减轻，经一系列的物化、生化处理，可实现中水回用目标。

本文针对猪粪猪尿分别收集的资源化利用、冲洗水的处理回用作简单叙述。其中猪尿单独回收作为液体有机肥产品的减量化治污技术尚未见报道。

1 粪尿分别收集与废水处理的工艺流程

粪尿分别收集与废水处理的工艺流程见图1，对该流程的说明如下。

猪粪采用干清粪工艺间歇收集，由猪粪沥尿槽沥去富余猪尿，经堆沤发酵处理生产有机肥料，用自卸货车运送，向周边乡村的种植户销售。

猪尿基本为全时段收集，单独收集的猪尿由集尿管流经格栅池，再入储尿池储存，最后用槽罐车运送，向周边乡村的种植户销售。

冲洗水为短时段收集，夹带少量粪屑及残尿的冲洗废水由集水管进入格栅池，再与生活污水合并，经调节后进入厌氧消化沼气池。产生的沼气在场内用作炊事燃料；从沼气池出来的混合物经重力沉降，沼渣泵出，经沥水后并入猪粪内；沼液经过好氧生化池、兼氧稳定塘后，作为冲洗水循环使用。

图1 粪尿分别收集与废水处理的工艺流程图

2 粪尿分别收集与废水处理的方法

猪粪、猪尿、冲洗水在猪舍收集，收集后全部转移至废弃物处理区进行统一处理。实行雨污分流，冲洗水在管道内输送，不与雨水合流。

猪舍地面朝外墙方向呈一定的下降坡度，墙脚沿室外总管道的液流方向依次设置三个地面孔：出粪孔、出尿水孔、出水孔。其中出粪孔的尺寸稍大，便于铲出猪粪；出尿水孔位于墙脚的中间位置，是猪舍地面的最低点，收集舍内的尿与水；出水孔靠近饮水嘴所在一角。

猪舍外沿墙脚平行埋设两条地下PVC管道、一条粪沟。其中一条PVC管道为集尿管，另一条PVC管道为集水管，此两管道分别收集猪尿、废水；粪沟位于两条地下PVC管道的外侧，在墙体与粪沟之间设有低于猪舍地面的暂时停放粪筐的小平台，该位置须搭建罩棚，防止雨淋。

2.1 粪、尿、水的分别收集

2.1.1 猪粪收集

猪粪在猪舍一隅集中铲出，投入出粪孔墙外的带有筛板的长方形浅层沥尿粪筐里，筛板下面有出液管接至“尿-水”转换液斗。粪在筐内经短时间搁置，沥去多余的尿液，再卸入粪沟由刮粪机输送（或取消粪沟，用翻转机将筐内猪粪倒入推车运送）至废弃物集中处理区。

每天收集的猪粪，集中平摊在沥尿槽上再次沥干，沥出的猪尿引至储尿池前的格栅池，并入尿液中。沥干后的猪粪用装载机铲运到堆沤发酵间，与发酵剂、秸秆等拌合，堆成立方体。期间视料堆的温度变化情况，翻堆1～2次。

发酵完毕的固体有机肥，臭味基本消除，可直接销售。亦可根据用户要求，补充N、P、K元素的无机肥，定制复合有机肥。

2.1.2 猪尿、冲洗水分时段收集

在猪舍坡底最低位置的出尿水孔安装短管，管外端接“尿-水”转换液斗。该转换液斗有两个出口选项，当收集尿液时，尿液流入集尿管；当收集冲洗水时，废水流入集水管。

“尿-水”转换液斗的操控点位于猪舍内。尿液收集基本上是全时段进行的，处于集尿状态时，集尿口开启且集水口关闭；每次冲洗猪舍之前，将液斗转换至集尿口关闭且集水口开启的集水状态，猪舍冲洗的废水便全部进集水管；短时间内完成本猪舍冲洗，重新恢复集尿口开启且集水口关闭的状态，转换液斗再度处于集尿工况。

基本为全时段收集的猪尿，由PVC总管道引入格栅池，再入储尿窖池储存，作为液体有机肥。

猪尿中含有2.3%的有机质，以及丰富的氮、磷、钾，其中磷元素含量较高，为其他畜尿所不及，猪尿易腐熟，肥效快[3]。猪尿原液属高浓度有机物溶液，在集尿管道的输送过程和静置储存期间会发生尿素水解，散发氨气，同时产生鸟粪石的结晶物沉淀[4]。集尿管道在长期使用后，会出现鸟粪石结晶体板结成垢现象，当沉积厚度达到一定程度时，会造成集尿管道内壁增厚，脱落垢片堆积严重时会堵塞集尿管，因此尿液输送管道安装时尽可能多加些清洗孔，不提倡用胶水作永固性连接，可拆式的安装方式便于必要时拆管清理内壁的硬质尿垢；埋入地下的PVC集尿管道不能用混凝土浇注固定，最好用中砂填埋，利于检修清垢。储尿池窖建造时，窖顶要设高位排气管，自由释放部分氨气，并安装检修孔盖，以备人工清理窖底的鸟粪石；地窖启用前，在窖底铺一层细砂或摆放塑料板，作为鸟粪石与窖底表面之间的预置隔离层，利于剥离收集高致密度的鸟粪石，所获取的鸟粪石是一种含N、P丰富的优良缓释肥料。还应该注意的是，猪尿输送泵不宜选用潜水泵，应使用地面安装的自吸泵，每次使用抽尿泵灌装后，及时清空泵体内的积尿，或用水反冲一次，方便下次启动。

2.1.3 饮水嘴滴漏水收集

在猪舍饮水嘴所在位置的小区域，地面坡形建成向出水孔收集滴水的走势。不与地面猪尿相混。

将饮水嘴的滴漏水在角落的小区域地面收集于墙角，经出水孔短管直接流入集水管。该滴漏水的收集是全时段进行的，不论冲洗猪舍与否，始终是将此水引入集水管。

2.2 冲洗水的处理回用

需要进行废水处理的仅是集水管收集的冲洗猪舍之冲洗水与少量水嘴滴漏水，含粪、尿量甚少，因此废水处理的负荷大幅减轻。冲洗水挟带少量粪屑与残尿流入格栅池，格栅池同时接收生活区的污水。在该池去除大尺寸杂物后进入兼具酸化功能的调节池，最后流入厌氧消化的沼气池。由于冲洗水所含猪粪、尿很少，所以沼气池产生的沼气量也不大，汇入了生活污水中的人粪、尿后，可提高沼气池发酵的干物质含量。与之前的水冲粪工艺相比，此种废水量少且淡。为了在沼气池内能尽最大限度地实现BOD、COD、NH3-N与TP等物质的消化降解，尤其是大肠杆菌、蛔虫卵的杀灭消除，冲洗废水在沼气池内仍然应保证有足够的水力滞留时间。

消化后的混合物流至沉淀池，进行重力沉降式的固液分离。下层沼渣用污泥泵输送至沥水槽，回收沼渣，滤出来的水返回本沉淀池；上层沼液流至曝气氧化渠，在曝气氧化渠经循环混合式曝气，氧气不断补充至水体内，加速好氧生化处理进程。

曝气氧化渠出来的废水流至四级串联的兼氧稳定塘，进一步降低COD、BOD、NH3-N与TP的浓度。为了获得更好的废水处理效果，四级稳定塘宜结合水生动物、水生植物的养种建成生物塘，即第一级塘用于养嗜肥腐水的鱼类，第二级塘种植水浮莲之类的水生植物，第三级塘作为过渡性隔离塘（亦可种水生植物），第四级塘在必要的情况下可适度投加药剂进行除磷脱氮。从四级塘出来的水进入集水过滤池储存，视水质状况，在该池进一步回调pH值至中性。

冲洗水经过上述一系列的处理后，水质可达到排放标准。为节约水资源，在本养殖场可作为冲洗水回用，包括猪舍冲洗、地面清洗、管路疏通、花木喷灌。需要注意的是，曝气氧化渠的转刷运转与否、第四级塘与集水池投加药剂与否须根据回用水的复用频度、累积次数决定，即以废水中的COD、NH3-N、TP等物质的浓度作为判定依据。

清洗地面、道路的废水含有污物，应引入废水格栅池。实行雨污分流后，屋面雨水和绿化区雨水较为清洁，可汇入多级稳定塘。

2.3 收集与处理场所的布局

粪、尿、水的收集位于猪舍，收集的粪、尿、水则在处理区进行集中处理。处理区宜选址于山坡，减少提升泵的数量。实行干清粪和尿收集后，猪舍达到与以往相同的清洁程度，冲洗水用量大为减少，同时冲洗废水的污物含量也处于较低水平，因此废水处理在相同的水力滞留时间内，各级池容皆可减小。如果场所的用地面积限制，可进行上下叠加布置，即在地下建储尿窖池与沼气池，在池上方建猪粪发酵及其相关设施。在布局时，要遵循工艺衔接紧凑、操作运行顺畅、清理维护便利的原则。

3 结语

采用猪粪、猪尿分别收集处理的技术，将末端治理与源头控制相结合，猪粪经生物处理生产固体有机肥料，单独收集的猪尿则作为液体有机肥料，符合资源化利用的可持续发展方向。同时，节省了猪舍冲洗水的用量，是资源节约型的减量化生产方式；冲洗水经厌氧消化、好氧生化及生物稳定塘的处理，实现中水回用，达到了完全意义上的零排放目标。

猪粪、猪尿有机肥是广大种植户普遍接受的优质肥料，出售商品有机肥，不仅弥补了养猪场的粪污处理费用支出，而且还能实现盈利，治污成本低廉化的优势凸显。降耗增效的资源化利用新模式，有利于养猪企业摆脱环境污染的困扰，获得新的可持续发展的生机和动力。

（略）

X713

：A

：1673-4645(2017)08-0076-03

2017-04-12

钟科贤（1965-），男，工学学士，高级工程师，主要研究方向为畜禽养殖废弃物处理与环保工程设计，E-mail：tai-ran@163.com