曹洪战

（河北农业大学，河北 保定 071000；河北省生猪产业技术研究院，河北 衡水 053600）

随着养猪规模的扩大，猪场产生的粪尿总量也在逐渐增加，据统计一个年出栏1 0万头的养猪场，每年排放30万吨污水，若不经任何处理，需要有9 000万～15 000万吨水体稀解化学需氧量（COD），需要有18 000万～27 000万吨水体稀解 NH3-N，才能使该地区的水体不超过Ⅲ类水标准。我国地表水含量平均为38万吨/km2，若猪场污水不经处理，直接排放，一年内即可对周围300～600 km2的水体构成污染，3年内即构成了严重污染。可见养猪对环境的污染之大。为此，2016年、2017年国家陆续出台了《畜禽规模养殖污染防治条例》《中华人民共和国环境保护法》《水污染防治行动计划》《土壤污染防治行动计划》《南方水网地区生猪养殖布局调整优化》等政策。尤其是2015年新修订了《环境保护法》，史称最严环保法，随后国务院颁布“水十条”，明确提出了科学划定畜禽养殖禁养区的规定，要求2017年底前，依法关闭或搬迁禁养区内的畜禽养殖场（小区）和养殖专业户。在此背景下，2017年8月15日原农业部组织编制了《种养结合循环农业示范工程建设规划（2017-2020 年）》（文内简称《规划》）。《规划》明确了建设总体思路，按照“以种带养、以养促种”的种养结合循环发展理念，以就地消纳、能量循环、综合利用为主线，以经济、生态和社会效益并重为导向，采取政府支持、企业运营、社会参与、整县推进的运作方式，构建集约化、标准化、组织化、社会化相结合的种养加协调发展模式，探索典型县域种养业废弃物循环利用的综合性整体解决方案，形成县乡村企联动、建管运行结合的长效机制，有效防治农业面源污染，提高农业资源利用效率，推动农业发展方式转变，促进农业可持续发展。

自从《规划》颁布以来已接近5年时间了，种养结合养猪模式运行过程中存在哪些问题？如何解决呢？

1 农田配套

实行种养结合的养猪模式，离不开消纳猪场经过处理的粪尿、沼渣沼液或有机肥的农田。按照各地推行的经验来看，1 hm2土地承载75头存栏猪产生的粪尿是比较科学合理的。当然，不同的沼液浓度、植物品种、土壤性质、季节气候等因素，均会影响到对液态肥的消纳量。按照种养平衡的原则，一般情况下可按每公顷农地承载以下生猪存栏数较为适宜：蔬菜地45～90头，柑橘园60～75头，皇竹草、狼尾草地75～120头，黑麦草地30～37.5头，林地15～30头，茶园30～37.3头，水稻田30～45头/hm2，新垦地6头。

2 雨污分离

猪场内粪尿处理或者粪污处理最大的难题在于对液体的处理，为了降低猪场产生的污水和尿液的量，务必采取雨污分离，减轻液体污物处理的总量，一般采取雨水明沟、污水暗沟的办法，实现雨污分离。

3 粪尿处理

通过发酵杀灭需氧微生物或彻底分解有机物，降低排放液体中的生物化学需氧量（BOD）、化学需氧量（COD）、总有机碳（TOC）、总需氧量（TOD）；气化氨氮物质，降低液态废弃物中的氨氮总量；杀灭大肠杆菌、蛔虫卵等；防止进入土壤后二次发酵影响植物生长。未经腐熟的粪肥含有大量大肠杆菌等有害菌，直接施入会导致病虫害传播，增加地下害虫。将腐熟不完全或未腐熟粪肥施入土中，其在水分、通气量等因素适合条件下会二次发酵，释放热量，严重时作物会出现烧苗、烂根或植株死亡；消耗氧气，使土壤暂时性处于缺氧状态；释放氨气、甲烷等气体，使土壤酸化，损害作物根系；产生有机酸影响种子萌发，造成土壤板结。发酵还具有降解抗生素、转化重金属等作用。

固体粪便发酵可采用条垛式、槽式、设备反应器等好氧工艺，通过堆肥、沤肥方式进行处理利用，配套必要的混合、输送、搅拌、供氧等设施设备。猪场堆肥设施发酵容积需不小于0.002 m3×发酵周期（d）×设计存栏量（头）。传统的自然堆沤发酵一般需要4～6个月，环境温度较低时发酵时间更长。猪粪发酵罐设备采用立式封闭罐体结构，减少安装占地面积，可满足大型养殖场的处理需求，初次发酵加入好氧菌种后通过多工序处理第7天开始出料，之后的每天都可以产出有机肥原料。

液体或全量粪污的处理目前有2种可行的方法。1）氧化沉淀法。是最经济适用的方法，适用于干清粪模式。氧化塘、储存池容积不小于单位猪日粪污产生量（m3）×储存周期（d）×设计存栏量（头）。2018年1月11日，原农业部印发的《畜禽规模养殖场粪污资源化利用设施建设规范（试行）》的通知推荐的单位猪日粪污产生量0.01 m3，储存周期一般要180 d以上。2）厌氧沼气法。主要目的是分解有机质；产出的沼气在环境条件具备的地区可以转为提供能源，主要适用于水冲粪和水泡粪清粪的大型猪场。产生的沼液可做成有机液体肥。目前国内猪场沼气池主要有水泥浇筑式与软体黑膜式两类。

4 粪污还田

经过充分发酵的固体和液体粪污可以还田，但必须要结合土壤情况和粪水各种物质含量，做到科学合理还田，最好采用测土配方施肥。有些猪场采用沼液按1∶1配比搭配清水施肥于土壤，效果是可以的。河北裕丰京安养殖有限公司将厌氧发酵产生的沼渣沼液，经过固液分离，沼渣用来制作有机固体肥，沼液用来加工成水溶肥，技术人员进入田间地头，为种植户测土配方，根据不同的经济作物，调整肥料营养元素的含量，真正做到“量体裁衣”。在种植成熟区设立加肥站，公司购置4 辆水溶肥运输车和20 台周转加液罐，直接将水溶肥送到田间地头，减少了产品包装，降低了种植成本，增加了农民收入。

5 沼液输送方式

采用专门的液体肥运输车直接运到农田施肥，或者是在田间地头修建专门的液体肥储存池以及还田灌溉管网系统，待农田需要施肥时利用灌溉管网系统直接施肥。

6 粪污减量化排放、无害化处理、资源化利用

种养结合养猪模式是一套系统工程，要求从源头上粪污减量化排放，猪场通过饲养设施及生产环境改善，采用改变饲料配方营养调控措施，促进饲料的消化吸收，提高猪场饲料利用率，从源头上减少粪污排放量。经过前面介绍的无害化处理，最终制成有机肥实现粪污的资源化利用。

7 关于黑膜沼气池

黑膜沼气池，俗名盖泻湖、覆膜沼气池和土工膜沼气池，学名“全封闭厌氧塘”，它生产沼气的原理同传统沼气池一样，是利用 HDPE 膜材防渗、防漏的特点，在挖好的土坑里面铺设一层HDPE 防渗膜，根据厌氧发酵工艺要求在池内安装进出水口、排渣管和沼气收集管，土坑池子上口再加盖HDPE 防渗膜热接密封，四周锚固沟固定，形成一个密闭的空间，养殖污水经厌氧发酵，实现污水处理和生产沼气的双重效果。同时，利用黑膜吸收太阳热量，提高沼气生产效率。

黑膜沼气池的优点：黑膜沼气池集发酵、贮气于一体，采用防渗膜材料进行热接封闭，具有施工方便、快速、造价低廉，运行维护成本低、日常管理方便，污水滞留时间长、消化充分、密封性能好、厌氧发酵容积大、黑膜吸收阳光热量增温保温效果好，日产沼气量多；池底设自动排泥装置、池内污泥积存量少等优点。

沼气厌氧发酵技术是解决畜禽养殖污染的有效途径，但传统厌氧消化工艺建设成本高、运行管理复杂，一定程度上制约了在中小型养殖场的推广应用。黑膜沼气工艺技术的推广应用既能缓解养殖业主的资金压力，又能有效处理畜禽养殖污水的污染问题，将为畜禽养殖业污染治理及农村生态环境保护做出贡献，推广应用前景广阔。