1、我国生猪养殖粪便污水主要处理利用技术

2017年5月，国务院办公厅印发了《关于加快推进畜禽养殖废弃物资源化利用的意见》，确定了畜禽养殖废弃物资源化利用的一条路径，即源头减量、过程控制、末端利用的治理路径。

1.1 源头减量主要技术

主要从减少粪便污水的排放总量和排放浓度方面入手，减轻处理的压力。首先，通过提高生猪对日粮营养物质的消化吸收率来减少粪便污水中磷、氮等成分的含量，降低处理难度，如在日粮中添加单体氨基酸、植酸酶或益生菌等；其次，通过减少饲料饮水的浪费降低排放总量，如调整料槽和饮水器类型、位置，调整水压，改水冲清粪或水泡粪为干清粪等；第三，通过实施雨污分流（即雨水与污水分别流入不同管道）减少污水产生总量。

1.2 过程控制主要技术

过程控制主要目的是对生猪粪污进行无害化处理，可分为化学方法（氧化法、混凝法等）、物理方法（脱水法、干燥法等）、生物方法（厌氧法、好氧法等）、昆虫转化方法（饲养黑水虻、蚯蚓）、生态方法（湿地、氧化塘）等。目前生物方法应用最多，即通过好氧或厌氧微生物的作用，将生猪粪污中的有机物等转化降解，从而使之达到无害化。

1.2.1 粪便自然堆积法

无需设备和耗能，将粪便在防渗漏、防外溢、防雨淋的3防设施中堆积发酵，发酵一段时间后还田利用。这种方法资金投入较低，但设施占地面积较大，粪便腐熟慢、效率低。

1.2.2 粪便好氧堆肥法

向粪便中加入锯末、粉碎秸秆等物料，通过调整C/N比、pH值、含水率等，为好氧微生物创造适宜生长环境，利用好氧微生物活动使其降解。此方法一般用作生产商品有机肥，处理效率较高、处理量较大，但大多需要配备翻抛机等、发酵罐等设备，一次性投入较大。

1.2.3 污水自然发酵法

这种方法主要是将污水排入污水贮存池（防渗漏、防外溢、不设排污口）内发酵，污水池内铺设隔墙分级，一般以3级沉淀为主，一定时间后可还田利用。这种方法设施占地面积较大，一般需6个月才能还田利用，但资金投入相对较低。

1.2.4 污水厌氧处理法

主要通过高密度聚乙烯膜（HDPE膜）或厌氧发酵罐等设置厌氧环境，利用兼性或专性厌氧微生物的生化作用降解有机物。常用的有上流式厌氧污泥床反应器（UASB）、升流式固体厌氧反应器（USR）、厌氧生物滤池（AF）等。这种方法资金投入相对较大，受温度影响大，启动时间长，运行管理较复杂，但有机物去除比率较大。

1.2.5 污水好氧处理法

利用活性污泥与曝气结合的方式，通过强氧化的作用对污水进行净化处理，曝气一般通过在贮存设施的池底（侧、面）安装的曝气设备完成。一般膜生物反应器法（MBR）、序批式活性污泥法（SBR）较常用。这种方法运行成本较高，受温度、污水负荷等影响较大。

1.2.6 污水厌氧好氧结合处理法

将污水先进行厌氧处理后，再进行好氧处理的方法，将二者优势有效结合的方法。这种方法去除有机物比例最高，但投资、运行的成本也最高。

1.3 末端利用方向

生猪养殖粪便污水的利用方向大致可分为种养结合、清洁回用和达标排放三种模式。由于生猪养殖业属微利行业，而清洁回用和达标排放的处理成本太高，不适宜绝大部分养殖场（户）采用，因此目前我国生猪粪便污水利用的主要方向是种养结合，即将种植业与养殖业相结合，达到循环利用的目的。

2、我国生猪养殖粪便污水主要利用模式

2017年6月，农业部公布了畜禽粪污资源化利用的7种典型模式，其中有5种模式适用于生猪养殖粪便污水处理利用。

2.1 粪污全量收集还田利用模式（见图1）

主要优点：设施建设成本低，处理利用费用也较低；粪便和污水全量收集，养分利用率高。

主要不足：粪污贮存周期一般要达到半年以上，需要足够的土地建设氧化塘贮存设施；施肥期较集中，需配套专业化的搅拌设备、施肥机械、农田施用管网等；粪污长距离运输费用高。

适用范围：适用于水泡粪工艺的猪场，粪污的总固体含量小于15%；需要与粪污养分量相配套的农田。

2.2 粪污专业化能源利用模式（见图2）

主要优点：对养殖场的粪便和污水统一集中处理，减少规模养殖场粪污处理设施的投资；专业化运行、能源化利用效率高。

主要不足：一次性投资高；能源产品利用难度大；沼液产生量大集中，处理成本较高，需要配套后续处理利用工艺。

适用范围：适用于大型规模养殖场或者养殖密集区，具备沼气发电上网或生物天然气入管网条件，需要地方政府配套政策予以保障。

2.3 异位发酵床模式（见图3）

主要优点：饲养过程不产生污水，处理成本低。

主要不足：垫料收购难，发酵分解时间长，寒冷地区使用受限；高架发酵床猪舍建设成本高。

适用范围：适用于南方水网地区，周围农田受限的生猪养殖场。

2.4 污水肥料化利用模式（见图4）

主要优点：污水进行厌氧发酵或氧化塘无害化处理后，为农田提供有机肥水资源，解决污水处理压力。

主要不足：需要配套一定容积的贮存设施、一定的农田面积和粪水输送管网或粪水运输车辆。

适用范围：适用于周围配套有一定面积农田的规模猪场。在南方宜使用厌氧发酵生产沼气等方式进行无害化处理，在北方宜直接使用氧化塘贮存。

2.5 污水达标排放模式（见图5）

主要优点：污水深度处理后实现达标排放；不需要建设大型污水贮存池，可减少粪污贮存设施的用地。

主要不足：污水处理成本高，绝大多数养殖场难以承受。

适用范围：适用于周围没有配套农田的规模化猪场。