橙志（上海）环保技术有限公司 徐爽

一、概况

近年来，随着我国社会经济的不断发展，人们生活水平不断提高，对肉食的需求增加，从而带动畜牧业高速发展，各类养殖场规模不断扩大，大量未经处理的粪污直接排放到环境中，造成严重的污染。养殖场应选择合适的粪污处理工艺，遵守当地主管部门和环保部门的相关规定，制定相应的粪污处理制度，由于各地政策、情况不同，畜禽产生粪污的特点各不相同，因此存在不同程度的问题。

二、可能产生的影响

（一）环境污染

畜禽养殖过程中需要使用大量的水用于畜禽饲养和棚舍清洗，会排放大量的粪污水、清洗废水、消毒废水等，其中含有大量有机质和氮、磷、钾等成分，COD浓度较高，若未经处理直接排放到会导致水体富营养化，对周边水源造成严重污染。同时，畜禽养殖过程中粪污堆放会发酵产生臭气，从而污染大气环境，粪污中的有机质进入土壤环境中将严重影响土壤质量。

（二）传染疾病

动物排出的粪污中含有大量病原微生物、致病寄生虫卵等，易滋生蝇蛆、蚊虫等，导致病原菌和寄生虫的大量繁殖，导致人和畜禽传染病的蔓延，影响人和畜禽的健康。

三、粪污处理

（一）常见的粪污产生工艺

养殖场主要进行畜禽的养殖及牛奶、鸡蛋、肉类等销售，主要采用集中舍养方式进行养殖生产，主要工艺流程包括畜禽的饲养，繁殖繁育，配种以及牛奶、蛋类等产品的出售，具体养殖工艺和产生粪污的流程见图1。

通过图1可看出，粪污主要为畜禽养殖过程中产生的排泄物，包括粪便、尿液，养殖场对棚舍、集粪棚等场所清洗消毒过程中产生的清洗和消毒废水等，主要成分是高浓度有机废水、未完全消化的饲料（植物饲料的纤维、少量蛋白质脂肪及矿物质等）、阴离子表面活性剂、氯、碘、溴等，主要特点是粪污量较大，有明显的臭味，同时粪污中COD和悬浮物浓度较高，粪污若未经处理直接排放入周边水体，会对周边环境造成严重的污染。

（二）清粪工艺

现有的清粪工艺主要包括干法清粪和湿法清粪两种。

1.干法清粪

干法清粪是将粪污收集后进行固液分离，干粪通过机械设备或人工收运清理，尿液从排尿沟流出，是目前养殖场常见的清粪工艺，优点是粪便和液体能进行分离，减少粪污水混合排放造成的环境污染。同时，干粪分离后可进行发酵、造粒，制成有机肥料，实现粪便的回收再利用、缺点是使用人工清粪劳动强度较大，使用机械清粪设备运行成本较高。

2.湿法清粪

湿法清粪是使用大量水定期冲洗棚舍内的粪便和尿液，或在排粪沟中注入定量的水，储存一定的时间后打开排粪口闸门将粪污水排出。需要注意的是棚舍地面需进行防渗处理，防止粪污水泄漏至地下水和土壤中。湿法清粪的优点是操作过程简单，缺点是用水量较大，粪污水后续处理较难。同时，粪尿在棚舍内会存放一段时间，很容易厌氧发酵，从而产生有害气体，会对长期接触畜禽的饲养人员健康产生极大的影响[1]。

（三）粪污处理工艺

目前常见的粪污处理工艺包括物理处理、化学处理、生物处理等工艺。

1.物理处理工艺

物理处理工艺是利用重力和机械作用力，通过格栅、筛网或固液分离设备等物理手段，将粪污中的固液成分进行分离。此工艺的优点是分离出的干粪可进行再利用，生产的有机肥料可进行外售或回用于农田，分离后的液体中有机质含量大幅度降低，有利于后续的净化处理。缺点是粪污未经过处理，需配合使用其他处理工艺处理后再排放，才能达到环境污染物排放标准（见图2）。

图2 物理处理工艺固液分离示意图

2.化学处理工艺

化学处理工艺主要是通过沉淀法、气浮法、混凝法等化学方法，去除粪污中的有机质、胶体、悬浮物以及难降解的物质，从而达到降解处理粪污的目的。此工艺的优点是粪污可进行固液分离，分离后的液体中的有机质含量减少，干粪可制成有机复合肥料，实现资源化利用。缺点是需要加入絮凝剂、混凝剂等污水处理药剂，处理投入成本较高，同时存在二次污染的可能。

3.生物处理工艺

生物处理分为好氧和厌氧生物处理工艺两种。厌氧生物处理工艺是在厌氧或无氧的条件下，兼性厌氧微生物或厌氧微生物将有机物进行降解转化为无机物和沼气（甲烷）。粪污经过厌氧消化处理后，产生的沼气可作为能源，用于发电和家庭燃气，液态肥料可直接排放至农田，实现资源的综合利用和零污染。该工艺的优点是工艺简单、运行费用较少、能有效解决环境污染问题，同时促进资源化利用。厌氧生物处理技术也存在一些缺点，如厌氧微生物增殖缓慢、处理过程产生的臭气较多、粪污水停留的时间较长等。

好氧生物处理是在存在游离氧的条件下利用好氧微生物降解粪污中有机物的技术，该技术的优点是反应速度较快，处理过程释放的异味较少，对粪污中的COD及氮、磷等污染物分解处理效果较好。缺点是对难降解有机物的去除效率较低、处理设施的运行费用较高等[2]。

（四）综合处理

目前养殖场常用的是将多种粪污处理工艺相结合的综合处理法。以某养殖场使用综合处理法处理粪污为例，采用机械清粪—固液分离—好氧生物处理/厌氧生物处理—污水净化处理的方法，处理后的沼液可作为液肥回用于周边农田，干粪通过发酵和造粒加工成有机肥料，沼气可转化为热能和电能，实现种养结合、相互发展、生态循环的规模化农业经济。具体的粪污处理工艺流程见图3。

图3 某养殖场粪污处理工艺流程图

养殖场产生的粪污经刮粪板输送至粪污池，经粪污池内的机械搅拌机搅拌混合均匀后形成粪水混合物，再使用固液分离装置进行固液分离，固体粪渣进入好氧发酵系统进行发酵、翻抛等，经过一段时间的发酵产生有机肥半成品，再经过造粒、筛分等工序制造成有机肥外售或回用于农田。分离出的污水进入厌氧塘进行厌氧生物处理，在厌氧环境中，在一定的温度、酸碱度条件下，通过微生物发酵作用产生沼气，同时降解污水中的有机物。厌氧发酵产生的沼气可转化为热能和电能，沼液贮存于好氧塘，经过好氧菌的发酵处理，一部分制作成有机液态肥料施用于周边农田，另一部分进入污水处理装置，经过净化处理达标后排放至水环境。此方法能最大限度地将粪污进行综合利用，一次性完成粪污无害化处理，同时可大幅度减少对环境造成的污染。

（五）臭气处理工艺

养殖场恶臭异味的产生主要来源于棚舍、干粪棚、固液分离装置、贮粪池及污水处理装置等，来自畜禽养殖过程中排泄蛋白质废弃物的厌氧分解，包括粪尿排泄物、皮肤、毛、饲料和垫料等，主要是粪尿排泄物的厌氧分解。排泄物中的有机物主要是碳水化合物和含氮有机物，一定条件下粪便发酵和含硫蛋白分解，会产生大量氨气和硫化氢等恶臭气体。

养殖场通过控制饲养密度、加强棚舍及畜禽活动场地内的通风、定期采用石灰及消毒剂进行消毒、周边种植乔灌木、加强绿化等措施，可抑制和减少臭气的产生；粪污采用干清粪工艺，定时定期进行清理，以缩短粪污在棚舍内的堆放时间，减少厌氧菌的产生，降低粪便废弃物发酵分解产生的臭气异味；集粪池平时应以及加盖封闭，进行固液分离时再开盖使用搅拌器进行机械搅拌，在集粪池固液分离位置喷淋除臭剂除臭，可有效减少粪污臭气的排放。

（六）粪污处理工艺目前存在的问题

目前粪污处理过程中主要存在的问题有：①养殖场管理人员的环保意识较为薄弱，养殖相关专业知识较为匮乏，未考虑到粪污直接排放对生态环境和人体造成的影响；②部分地区环保部门执法监督作用发挥不到位、强制力不够，未对不符合要求的企业进行严格执法；③许多规模较小的养殖场追求成本最小化，部分地区污染治理的扶持政策不够完善，缺少粪污综合利用和处理设施的投入成本；④部分养殖场所处地形和内部结构规划不合理，场内畜禽活动区与饲养人员生活区、排污区等区域划分杂乱，或距离居民区较近，严重影响居民生活；⑤养殖场为降低劳动成本，使用水冲泡粪清粪方式，或与污水混排，在用水稀释粪污的过程中，用水量大大增加，同时会产生大量有害气体，污染大气环境，影响人体健康[3]。

四、处理要求

粪污处理要符合《畜禽场环境质量评价准则》（GB/T19525.5-2004）、《 畜 禽 养殖业污染治理工程技术规范》（HJ497-2009）、《畜禽养殖业污染防治技术规范》（HJ/T81-2001）、《畜禽养殖污染防治最佳可行性技术指南》（试行）（HJ-BAT-10）、《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB18596-2001）、《粪便无害化卫生要求》（GB7959-2012）等。

五、其他

（一）粪污贮存

养殖场要及时进行无害化处理，贮存是其中的主要环节之一，养殖场内应建立专门的粪污贮存区。粪污贮存区选址应尽量远离湖泊、河流等水源地，远离风景保护区及居民区，建造在养殖场生产区及管理区的下风向（或侧风向）位置。粪污贮存区不应建在坡度较低、水灾较多的地方，同时养殖场的露天地面尽量保持清洁，保障场内排水管道和输送沟渠畅通，以免在下雨时将粪污冲出，导致大量含粪污雨流至地表水环境造成污染。同时，粪污贮存区应注意地面防渗，防止粪污水贮存过程中渗漏，对地下水和土壤环境造成污染。

（二）粪污运输

粪污处理应配套粪污运输管道和粪污专用运输车，输粪的管道应确保无破损和滴漏，粪污输送后应用水冲洗管道，保持管道干净和畅通，冲洗后的废水应收集后进入污水处理系统，经处理达标后排放，不应直接排入周边水体。闸阀应保持关闭，在转移粪污的过程中应避免溢出，污染周边水体。运输车辆应保持干净，将粪污收集后转移至粪污专用运输车时，应避免粪罐、粪桶和手推粪便车停在主干道上。装载过程中，粪罐、粪桶等储存容器和阀门应保持密封，可采取容器下方铺设防漏托盘等措施防止粪污渗漏。运输车辆离开后，应及时清理粪便排放口和转移运输场所，并对现场进行消毒。

（三）雨污分流

应根据养殖规模和污染防治的需要，建设相应的雨污分流设施，防止雨污水混合排放，污染地表水环境。

（四）管理制度

此外，养殖场内应建立一系列科学的粪污管理制度，如畜禽进出管理制度、定期巡检和维护责任制度、消毒卫生制度、人员岗位责任制度、重大疫情上报制度等，加强治理设施管理和环境卫生管理等，建立健全各项记录，并实行专人负责制，可有效减少污染物直接排放的情况。同时，养殖场可采用科学的饲料配方，根据畜禽不同阶段的营养需求进行养殖，既可节约饲料用量，又能降低粪污的排泄量，从而降低恶臭物质及污水排放量。

六、结论

综上所述，对养殖场产生的沼液进行无害化处置，在一定程度上可减少周边农田化肥的使用量，减轻农业面源污染的负荷。通过对养殖场进行集约化生产和现代化管理，与散养、小规模养殖相比，可大大减少对环境的影响。通过回收物料和加强综合利用，体现出污染治理节能降耗带来的经济效益。通过现代化设施设备的武装、清洁生产理念的广泛应用，土地资源、饲料资源、人力资源、生态资源都能得到相应的节约和控制，将产生明显的环境效益。