生猪养殖污染治理模式及应用

引言

近年来，我国养猪业加快了转型步伐，在政策指导和市场参与的推动下，变得更加有规模正规化发展。大规模养殖业在满足消费者需求和菜篮子工程方面发挥着至关重要的作用。然而，随着养殖业密度的增加和粪便排放量的大幅增加，再加上处理这些粪便的能力不足，以及许多地方设施的“改造”，粪便污染源造成的污染风险不能被忽视。积极寻找新的排泄物管理模式、新技术、加强过程控制和提高资源水平，对于促进养猪业的绿色转型和可持续发展至关重要。

1、生猪养殖污染

根据牲畜规模的大小，养殖过程会产生大量的排泄物，如猪尿和粪便。首先是水环境的威胁，一旦污染物大量流入河流中，河流中的磷和一氧化二氮就会出现各种疯狂生长的藻类，这些藻类在水中急剧枯竭，导致一些鱼虾类生物无法生存，导致水资源流失，质量下降，地下水枯竭，河流和湖泊功能丧失。由于生猪粪便储存和处理技术的差异，一旦进入水中，生猪养殖场粪污混合雨水进入河流、地下水，污染速度比其他污染物扩散要快得多，直接在地下水中产生氨氮和硝酸盐，导致地下水含氧量的下降、有害物质的增加、水质的恶化以及解决这一问题的难度往往是昂贵的，都可能严重影响饮用水的安全及其在工业中的使用；由于土地使用不当，养猪场产生的排泄物暴露在土壤环境中，导致土壤失衡，如氮、磷和一些有毒和危险物质在土壤中积累。另一方面，为了让收入增加，一些养殖户了在养殖户在养殖过程中大量使用抗生素、激素等药物，如抗生素、抗生素和兽医饲料，这增加了猪排泄物中看不到的污染元素，并经常对农产品安全构成威胁；除了污水和粪便污染，养猪场的恶臭也经常被忽视，每天对养猪业的抱怨不亚于对养猪场废物的抱怨。生猪粪污暴露在大气中，一方面是产生破坏大气的一系列温室气体，如二氧化碳、甲烷和一氧化二氮；从臭味废物中产生的挥发性物质的主要来源是氨气和吲哚，在产生废物（如添加剂和分离）后，硫化氢、氨和三甲氨基氨基酸在完全发酵时释放出甲酸盐或气体等气味，这往往会对附近居民的生产生活产生负面影响。

2、生猪污染治理存在的问题

首先，生猪养殖户缺乏对主动环境治理的深入理解。客观地说，除了家庭缺乏自我意识外，这是由以下因素造成的：养殖业门槛低，污染管理成本高，污染后监管基础设施不健全，没有相应的出发规定；第二，历史原因也是影响污染治理的主要因素，生产工艺落后，畜牧业在养殖设施雨污分离、畜禽粪便储存和资源化利用等领域的设备和技术严重落后于环境要求，历史污染需要大量的财政投资来管理；再次，农业周期不匹配。由于肥料产量的增加和与有机肥料成本优势越来越大，再加上农业地区农村年轻劳动力短缺和生猪粪便堆肥发酵费时费力麻烦收益低，能难将农业与猪粪的充分利用联系起来；最后，养殖技术薄和生猪粪污处理设施弱。用于近几年非洲猪瘟等疾病肆虐和猪价较为低迷，养猪效益较低，排泄物处理技术和方法相对落后，难以获得，排泄物处理费用昂贵。在以市场为导向充分竞争的生猪产业，大多数中小型养殖场无法承担用于污染管理费用。

3、生猪养殖污染的主要危害

3.1、土壤、水源富营养化危害农

随着生猪生产能力的快速增长，大量养殖场都存在未经处理的粪尿污染，其中包括氮和磷等物质，并通过污水和排水沟渗透到土壤和水中，对环境造成了严重的营养过剩现象。方面，土壤中的养分对物理化学性质也会对土壤颗粒结构有一定的影响，从而造成土壤板结的问题，进而影响了土壤的质量；另一方面，如果藻类等浮游生物频繁繁殖，就会对水质造成一定的影响，从而影响农业生产正常活动。

3.2、养殖场粪污、沼气泄漏造成空气污染

养猪场每天产生大量排泄物，导致大量粪便污水堆积，而排泄物是养猪场的主要污染源，除非及时收集或处理，或在处理过程中使用。这些粪污不仅会在周围散发恶臭，污染环境，它们还可伴随雨中进入邻近的水域。与此同时，粪便中所含的氮和磷通过溶解和地表水渗入土壤，最终污染了该地区的环境。此外，许多与沼气池有关的项目在养猪场是同步开展的，如果他们没有正确选择合格的材料导致建筑质量不合格，就会出现沼气池甲烷泄露，这不仅造成资源浪费，也影响周围的环境质量，并在一定程度上存在安全风险[1]。

3.3、病原微生物、药物残留等危害居民健康

抗生素通常用于生猪养殖业，并且这些抗生素通过粪便渗透到环境中，如果长期不进行处理就会对环境造成一定的污染，长期积累也会影响农产品的质量，如果直接接触就会污染水源和土壤，同时生猪的排泄物含有大量有害微生物，如果未经处理就排放到水环境中，水源一旦被污染，就会出现病菌的快速传播，而在农村，人们的主要水源主要来地下水，农村地区的水源一旦受到污染就会增加病菌感染的风险[2]。

4、生态型生猪养殖污染治理模式与应用

4.1、调整养殖工艺

结合养猪场的特点，并考虑到生态养殖项目的特点和养殖标准，优化饲养过程。将生猪粪便在资源化利用处理后，可以作为有机肥用于种植业中，这也可以提高种植业的经济效益，并通过在日常农场中使用不含重金属元素的饲料，将其与生产的环境要求结合起来，从而减少对环境的影响。

4.2、养殖场粪便排放治理

养猪场使用排泄物净化技术，通过控制水流来净化部分新鲜排泄物。污水系统主要以废水的形式存在，另外还有两个控制系统，如现场雨水收集系统、猪栏清洗处理系统并减少液体废物排放量。干粪肥和湿粪肥被分开收集，所有的废水都被添加到液体分离装置中，从而减少污染物，增加消化和厌氧速度。在废水处理过程中，整个 21 天厌氧期的平均厌氧发酵可以显著减少废水中的二氧化碳排放（通常为 70% ），并消除 98.8% 以上的肠杆菌、病毒和寄生虫。在粪便排放治理中，该过程属于无毒、无味，也可以中断寄生虫生长，从而保证微生物含量标准在当地卫生标准内，同时该过程中在密闭的环境中进行，对工作环境没有污染，除此以外，堆肥生产过程将固体粪便转化为有机肥料，这些肥料进入田地和花园，粪尿废液进入朝气发酵装置，沼渣作为有机肥，沼液通过管道直接流入农田和蔬菜地消纳。在生猪养殖场中，生猪产生的粪便含有大量的营养物质和有机物，如果处理环节不符合要求，就会严重污染环境，因此，在处理过程中可以采用堆肥发酵、沼气发酵等技术，将粪便和污水转化为有机肥料和清洁能源。堆肥发酵后的有机肥料可以用于农田施肥，提高土壤肥力；沼气可以作为燃料用于养殖场的照明、取暖等，减少对传统能源的依赖。对于病死猪，要严格按照无害化处理的要求进行处理，可以采用深埋、焚烧、化制等方法，确保病死猪不流入市场，防止疫病的传播和环境污染。

4.3、 构建生猪养殖数据系统利用大数据 + 监管科学技术的发展，技术监管的手段和方法不断被提了出来。以往的监管，如对一家养殖场进行监管，通常需要大量的基层干部和相关工作人员到现场进行大量实地走访，调查，资料收集，效率非常有限。主要数据将包括基本信息、城市各地的养猪场, 动态数据,系统部门、注册新农场、废物排放情况等。工作更为有效 , 可以按需随时获取养殖场相关信息应急信息 , 大大提高了监管效率。建立匿名投诉收集系统，大大加大监管机构的信息获取渠道能力，直接处理信息和确定地点，将建立一个可靠的响应系统，在任何时候给予公众监督权，将大大减少工作人员的徇私枉法，走后门的情况的，提升政府在公众心中的公信力及政府的办事效率[3]。

4.4、引进生猪废弃物资源化利用先进技术

南多北少是目前养殖业的现状，而南少北多是目前处理养殖废弃物的主要徒弟来源，如何通过综合使用、堆肥生产和综合处理，成为我们需要思考的一个问题。把畜禽粪便堆肥送到农田、菜地、苗圃地、沙化土地和盐碱地等地方进行综合利用，很多时候养猪场没有足够的废物消化场地，导致养殖成本巨高不下，各国政府正积极地以一种逐步推广的方式，将实践的全部经验转移到彼此的区域。如排水系统 , 零排放 , 人工生态浮岛和狐尾藻、菖蒲等人工湿地生态系统技术之外 , 操作成本低 , 操作简单 , 各种畜牧农场在小规模试点 , 村民们彻底理解政府环保政策期间 , 找出更适合当地环境的技术方法，避免养猪行业快速发展中产生的发展的废水排放污染问题[4]。

4.5、明确政府、养殖户、第三方治理机构角色定位与分工

在生猪养殖污染治理过程中，政府、养殖户、第三方治理也处于非常重要的地位，面对当前治理状况，政府作为监督者、协调者、政策制定者，必须充分意识到自己所担当的角色，特别是禁区养殖场治理不到位，治理设施不完善的区域；面对无法正常运作的情况，政府需要出台可行性的政策，从而引导养殖户积极参与生猪污染治理环节中，同时加强对养殖户和第三方管理机构的监督管理，运用法律手段严厉打击养殖场违法排污行为，政府要在生猪养殖污染治理过程中履行好自己相应的职责，不姑息、不越权管理保证生猪养殖污染治理的有效落实。养殖户作为生猪养殖的一部分，也是生猪养殖污染治理工作的主要执行者，因此，养殖户要在政府领导下有效落实先关政策，严格控制生猪污染治理设施，如果发现周边有禁养区、非禁养区排污设施排放不达标、超标排放，就需要采取相应的措施进行控制，并鼓励其他养猪户参与到污染防治过程中，而管理机构的技术人员主要负责，为生猪养殖污染管理工作提供先进的管理技术服务，同时也要起到监督管理；第三方管理机构应诚信经营，防止与同行的恶性竞争，根据土地条件，为养殖户提供可靠、便捷的管理服务，确保养殖废弃物妥善处理，从而保证生猪养殖污染的有效控制，同时，要加强技术创新，不断优化管理方式，确保生猪养殖污染的有效控制。

4.6、实施生猪生态健康养殖

养殖场应选址在远离居民区、水源保护区、交通要道等的地方，以减少对周边环境和居民的影响。同时，要根据养殖规模和工艺流程，合理规划养殖场的功能区域，如生活区、生产区、隔离区、粪污处理区等，确保各区域之间相对独立，减少疫病传播的风险。鼓励养殖场粪污生态消纳处理，指导养殖场通过自身流转承包周边农田林地或签订粪污消纳利用协议等方式，采取堆沤、沼气处理等设施，将粪污处理后就近还田利用。生态消纳型养殖场，需按照饲养规模配套种植业面积，原则上不低于生猪（出栏）0.2 亩 / 头，养殖场需采取干清粪工艺，内部建设完善的粪污预处理设施设备，配置寿命长的经济型喷灌、微喷灌设施及配套的农田林地生态隔离等设施工程，就地消纳粪污循环利用[5]。

4.7、“养殖小区 + 沼气工程 + 污水处理系统”集中治理模式

有针对性的“养殖小区 + 沼气工程 + 污水处理系统”管理模式是一种新的污染管理模式，与生猪养殖可持续发展趋势相结合，主要适用于资金较为雄厚的大型养殖场。该模式以大型生猪为基础，通过协调规划和和创建标准化养殖场要求；在冷水滩区，永州庭丰农业有限公司、永州市佳和农牧有限公司、永州市志成畜牧有限公司、永州市天顺畜牧科技有限公司冷水滩分公司等大型生猪养殖场雨污分离 + 粪污干湿分离 + 建设薄膜大型沼气池+ 污水处理系统，对养殖场场产生的废物进行大规模集中处理和回收，加强和规范污染管理。与分散的管理模式不同，“养殖小区 + 沼气工程 + 污水处理系统”模式有一个很大的优势：另一方面，沼夜作业产生的废物可以转移到邻近的农田，沼气池产生的甲烷发电，将生猪养殖场废弃物综合利用，转化为生态资源，为农业和生态循环创造工业链，共同建设生态环保可持续发展的生猪养殖产业。[6-10]。

结束语

引进养猪场废弃物资源利用技术，是实现生猪产业可持续发展和乡村振兴战略所需遵守的环保底线。根据当地资源对环境的可持续性，每个地方都应以数量减少污染排放、加强无害排放原则为指导，并制定机制，改善当地土地的排泄物利用，实现生态农场和经济发展的互利发展，实现双向奔赴。

参考文献：

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[4] 谢朝霞 , 缪红梅 , 徐树明 . 定南县生猪养殖污染现状与治理对策 [J]. 江西农业 ,2017,(19):42.DOI:10.19394/j.cnki.issn1674-4179.2017.19.036.

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[10] 章海五 . 浅析畜禽养殖生态化治理的理想模式——以如皋市部分规模化畜养为例 [J].资源节约与环保 ,2014,(09):157.