畜禽养殖污染防治模式分析
高艳兵 刘佳莹 李华武
摘要：简要介绍了5种畜禽养殖污染防治模式，以期为养殖户和行业管理者提供参考。
关键词：畜禽；养殖污染；防治模式
中图分类号：X713 文献标识码：B 文章编号：1007-273X（2019）03-0037-03
2018年5月闭幕的全国生态环境保护大会，对加强生态环境保护、打好污染防治攻坚战，要求从顶层设计上解决日益突出的环境问题。畜牧产业的规模化、集约化发展，带来养殖废弃物集中处理难的问题，如何寻求一套经济有效的解决养殖污染的办法，是当前养殖经营者和行业管理者最渴求的“良方”。笔者通过调研湖北省荆州市荆州区及周边县市区的防治经验并结合本地治污的实际情况，简要介绍几种畜禽养殖污染防治模式并分析其优缺点，供相关人员参考。
1 模式介绍
1.1 蛋鸡养殖污染防治模式
1.1.1 牵引式+集污池 主要在蛋鸡“153”标准化养殖模式中运用，即1栋蛋鸡舍，饲养蛋鸡5 000羽以上，实行湿帘风机、喂料机、清粪机3机配套。清粪系统的设计原理是：采用阶梯式笼架，呈纵向布局，在笼架之间的地面开挖，筑成一定坡度的“U”型粪槽，鸡粪集中落于“U”型槽内，再通过牵引式的刮粪机，将粪污清理到末端的集污池中，最后通过罐车或其他运输工具将粪肥还田或运输到有机肥厂。牵引式清粪机主要由主机座、转角轮、牵引绳、刮粪板等组成，电机运转带动减速机工作，通过链轮转动，牵引刮粪板运行完成清粪工作。
1.1.2 带式+转运车辆 带式清粪系统是在蛋鸡“153”标准化养殖模式的基础上，发展的一种更为环保的治污设施，以收集干粪为主，适用于大中型的笼养蛋鸡养殖场。该设施既能用于阶梯式笼架也能用于层叠式笼架。其结构和工作原理为：每台清粪机可以清理一组鸡笼，每层鸡笼下面都会有一个承粪带，鸡群产生的粪便落到承粪带上面，然后承粪带将鸡粪传送到鸡舍外面，最后通过转运车辆将粪肥运输到有机肥厂。带式清粪机主要是由电机减速装置、链轮转动、主被动辊、承粪带等组成。
1.2 生猪养殖污染防治模式
1.2.1 异位发酵床模式 异位发酵床模式是一项集粪污减量化、无害化和资源化利用为一体的综合技术，主要是在栏舍外建一个发酵床，通过微生物发酵达到降解污染物，实现污染零排放，又获得生物有机肥的模式（图1）。
发酵床：发酵床面积可按每立方米垫料每日可发酵处理粪污30 kg或每吨粪污需要垫料33 m3的参数进行测算；垫料可选用谷壳、木屑、花生壳粉等；发酵菌应选用耐高温的专用菌种。
配套设施设备：设施包括清粪系统、集污池、喷淋池、异位发酵床、阳光棚；设备包括粪污切割泵、搅拌机、喷淋机、槽式翻抛机和变轨移位机等。
处理流程：粪污经切割搅拌，确保不分层，通过喷淋设备将粪污均匀喷洒在垫料上，在微生物的作用下，粪料与垫料充分混合，发生降解处理，最终生产成生物有机肥。
1.2.2 沼气池处理模式 沼气池处理模式是养殖场产生的粪污进入厌氧池，在厌氧的环境下，通过微生物分解有机物产生沼气、沼液和沼渣，达到节能环保的目标。目前猪场主要有以下2种建筑沼气池的工艺。
（1）水压式沼气池。该建筑属传统的设计工艺，材料多以砖混钢筋结构为主。根据养殖规模大小和可用土地面积、设施布局可以以地下为主或地上地下兼顾。
基本设计构造：进料口、进料管、发酵间、储气间、导气管、水压间、活动盖、溢流口等部分构成（图2）。
基本的原理：粪水通过进料口、进料管进入发酵间，在微生物的作用下，分解有机物，在产生沼气的同时也降低粪污中的有机物，沼液再通过多级沉淀达标排放或直接与沼渣一同还田，最后达到养殖场一沼一果（鱼、菜、林）循环经济模式。
（2）气袋式沼气池。气袋式沼气池是目前生猪规模养殖场比较流行的减少污染排放的设施设备。
基本的设计构造：穿壁排泥管、进出水管、穿壁排气管、黑（红）膜等（图3）。
1.2.3 集中收集模式 猪场只建设一个集粪池，粪污由专业的公司定期收集和处理。
2 污染防治模式比较
2.1 蛋鸡养殖污染防治模式比较
2.1.1 牵引式+集污池 优点：技术比较成熟，投入成本低，操作和维护简单方便，能够较好的收集粪便和减少劳动量。缺点：U槽内长期滞留粪污，粪污呈湿状，舍内NH3、H2S等有害气体浓度较高，集污池容易滋生苍蝇，粪污不能及时清走。
2.1.2 带式+转运车辆 优点：比较受大型养殖场欢迎，粪便较干燥，能直接通过传送带输送到场区外，装车运往有机肥厂，且不需要过多的处理就能生产出有机肥；舍内有害气体较少，生产指标进一步提高。缺点：初期资金投入较高，后期维护费用较刮粪式要高。
2.2 生猪养殖治污模式比较
2.2.1 异位发酵床模式 优点：能够达到零排放，设计及其原理简单，处理环节少，投入成本不大；垫料一般可连续使用3年，腐熟后的固态粪污混合物可就地加工成有机肥或对外销售。缺点：适合中小规模养殖场，占地面積大，垫料中的一些主料（如锯末）不易大批量采购。
2.2.2 沼气池处理模式 优点：适合不同规模的养殖场，能提供优质的燃料，沼液沼渣还田可减少化肥的用量。缺点：不能完全达到排放的要求，沼液中仍含有较高的有机物，会使水体富营养化或土壤污染，需与种植业结合。水压式沼气池，资金投入较大，处理能力有局限性，其砖混结构受地质和使用年限影响，易出现渗漏或不产气现象。气袋式沼气池，处理容积大，设施设备简单，易于维护，但占地面积大。
2.2.3 集中收集模式 优点：投入小、不用担心污染处理问题。缺点：只适合规模很小养殖户，需要支付一定的处理费用。
3 污染防治模式注意事项
3.1 选择适合本场的防治模式
养殖规模、设施设备投入、养殖场的地理位置等都是选择防治模式需要考虑的因素。以上介绍的防治模式，优缺点都存在，如何将他们的优点最大化，缺点最小化，在生产实践中还有很大的潜力可挖掘。遵循基本的防治要点（雨污分流、减少污染总量）并结合本场的实际，制订有效的解决环保问题的方法。
3.2 控制污染物总量
粪污资源化利用是需要产生附加费用的，当粪污总量超过处理能力或在治理上投入与产出不成比例的时候，粪污就会成为污染物。治理污染，防重于治，再好的治理工艺不如从源头控制污染物的总量，应注意以下事项。
（1）雨污分流。雨污分流是投入小，见效快的重要防治措施之一。兴建养殖场在规划设计和资金预算上要充分考虑雨污分流要素，建排水明溝，便于屋面雨水经排水明沟直接排入附近水体，建排污暗沟，集中收集畜禽粪尿，排入到沼气池。
（2）干湿分离。因养殖规模、人工成本及硬件设施，不同的养殖场存在不同的清粪方式。干湿分离在一定的程度上能减少粪水量，但会增加人工成本，并可能在后期干粪堆积发酵的过程中产生大量有害气体，滋生蚊蝇。建议小型养殖户可采取干湿分离的方式，规模养殖场采取“水泡粪法”。
（3）减少非生产性用水。采用全漏缝免冲洗清粪工艺；安装水位计饮水器或碗式饮水器代替鸭嘴式饮水器；增加通风降温设备，减少或不使用滴水降温；提高饲养员的管理技术，减少用水清洗栏舍的次数。
（4）优化饲料配方，减少含氮物排放。饲料配方设计要考虑环保因素，通过提高饲料中有机物的转化率，在同等生产成绩下，达到降低饲料中豆粕、鱼粉等动、植物性蛋白质占比和排泄物中氮含量。
3.3 控制酸碱度
微生物在其适宜的pH环境下，分解粪污的能力最强。异位发酵床和沼气池都涉及到微生物发酵，在实际的生产过程中，很多养殖户忽视消毒的副作用，使用一些强酸或强碱的消毒剂，导致粪污的pH变化很大，引起微生物失活，最终发酵失败。建议使用中性消毒药或进行适当的酸碱度调节后再进行发酵。
4 建议
4.1 加强对污染防治重要性的认识
人民群众生活水平的提高，对居住环境的要求也越来越高，特别是近几年，国家对环保的重视，让居民更加关注身边的环境，导致环保投诉事件屡见不鲜。谁污染，谁治理。养殖污染防治的责任主体是养殖经营者，经营者要以减少污染物排放为首要目标，要以得到周边居民的谅解为次要目标，努力发展绿色养殖。
4.2 加强行业监管
首先，养殖污染的形成与养殖经营者的环保认识及养殖环保技术有关。养殖者缺乏环保法制观念，盲目的进入行业后，给行业管理者带来很多后续问题，如环保投诉、退养关停等。当地政府和相关部门应加强事前监管，严格审核土地规划、环境影响评价、养殖防疫条件合格证等手续办理情况，减少既定事实。其次，行业部门要加强环保技术的宣传与指导，要让养殖户提前知道要做什么和怎么做，而非后期如何改造或退出养殖。
4.3 提高粪污还田利用率
采取工业化的治污方式，解决养殖粪污问题，目前还很有限。而现有的防治模式，特别是家畜粪污，含水量较高，制成有机肥，市场积极性不高。应结合农业面源污染治理项目、化肥使用减量计划，加快土地流转，建设田间地头储粪池、排灌系统等，将种养结合起来，走绿色循环发展之路。
