五河縣大型豬場糞污綜合利用效益分析
——興牧生態(tài)家庭農(nóng)場糞污綜合利用

姚淳 潘磊 張浩 許百年 張偉明

（1，安徽省蚌埠市畜牧獸醫(yī)技術(shù)推廣站 233000；2，安徽省五河縣申集畜牧獸醫(yī)水產(chǎn)站 233335；3，安徽省五河縣興牧生態(tài)家庭農(nóng)場 233335）

1 項(xiàng)目前言

隨著畜牧業(yè)規(guī)模化的迅速發(fā)展，產(chǎn)生大量糞污，對周圍環(huán)境造成一定影響，甚至形成周邊環(huán)境的營養(yǎng)化污染。規(guī)?；B(yǎng)殖是今后養(yǎng)豬業(yè)發(fā)展的主體方向，因此，糞污的減量處理和資源化利用成為事關(guān)養(yǎng)殖業(yè)持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。

五河縣興牧生態(tài)家庭農(nóng)場是一個集種養(yǎng)為一體的農(nóng)牧結(jié)合型生態(tài)農(nóng)場，主要產(chǎn)業(yè)以商品豬、有機(jī)果業(yè)、蔬菜為主。農(nóng)場項(xiàng)目共流轉(zhuǎn)土地1800 畝，其中農(nóng)業(yè)設(shè)施用地200 余畝，建有豬舍19 棟，約3 萬m2，正常存欄3 萬頭左右，可實(shí)現(xiàn)年出欄生豬約6 萬頭。場內(nèi)建有2 座4 萬m3的黑膜沼氣池，8 個糞污收集池，13 個沼液暫存池，1 條5000m 沼液輸送管網(wǎng)，1 座總發(fā)電能力500kwh 發(fā)電機(jī)組。

2 方法及材料

養(yǎng)殖場采用“豬—沼—果蔬（田地、林地）—魚”等能源生態(tài)型模式，利用節(jié)水系統(tǒng)、雨污分流系統(tǒng)、五級沉淀池、沼氣池及沼氣發(fā)電機(jī)組等糞污資源處理設(shè)施，對糞污進(jìn)行減量處理和資源化利用，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)、生態(tài)、環(huán)境及經(jīng)濟(jì)效益的最佳化，具體過程如附圖：

附圖所示的方案中包括以下過程：

2.1 固液分離

養(yǎng)殖場日排放污水約700～850m3，經(jīng)過0.8～1mm 篩孔過濾后，實(shí)現(xiàn)固液分離。濾液進(jìn)入13 差×600m2的調(diào)節(jié)池，濾液在調(diào)節(jié)池中停留約17～18h；糞渣放到專門的堆糞場，上面用塑料薄膜覆蓋，充分發(fā)酵后作為有機(jī)肥料使用。

2.2 厭氧發(fā)酵

濾液經(jīng)調(diào)節(jié)池進(jìn)行固液分離后，濾液進(jìn)入沼液發(fā)酵池進(jìn)行厭氧發(fā)酵，40～48h 后完成水處理。

2.3 能源利用

沼液經(jīng)厭氧發(fā)酵產(chǎn)生沼氣，除少部分用于場內(nèi)員工做飯用以外，其余沼氣全部用于發(fā)電。沼液經(jīng)過發(fā)酵以后，里面大部分有機(jī)物質(zhì)被沉淀，此時經(jīng)過沉淀的沼液大部分可直接循環(huán)利用——沖洗圈舍，另有部分沼液根據(jù)需要流入灌溉渠道作為肥料施入果園或入魚池用作餌料。

2.4 指標(biāo)檢測

為檢測相關(guān)環(huán)節(jié)排水口（包括生物氧化塘及魚池出口）的水樣，養(yǎng)殖場定期采樣送縣環(huán)保局環(huán)境監(jiān)測站進(jìn)行化驗(yàn)，對pH 等重要指標(biāo)進(jìn)行檢測分析，通過與國家排放標(biāo)準(zhǔn)比對，沼液經(jīng)處理后能達(dá)到較好效果。

3 活動結(jié)果

根據(jù)興牧生態(tài)家庭農(nóng)場養(yǎng)殖規(guī)模，污水處理的經(jīng)濟(jì)活動分析的結(jié)果如下。

3.1 沼氣

根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)測定的沼氣量，每日平均日產(chǎn)沼氣約為2400m3。

3.2 糞樣

過濾糞渣風(fēng)干樣中氮（N）＞20.1kg、磷（P）＞3.6kg、鉀（K）＞11kg。每一萬頭生豬年產(chǎn)風(fēng)干糞1000t，則該場可年產(chǎn)干糞6000t。

3.3 發(fā)電

每日所產(chǎn)沼氣全部用于發(fā)電時，每天可發(fā)電約3800kwh，養(yǎng)殖場可以消納1/5，其余部分全部并入國家電網(wǎng)。

3.4 用水

一般來說，每頭豬排糞量2kg/d，排尿量3kg/d，沖洗水用量2kg /d/頭，則一萬頭生豬每天的排污量為75t，該場每天排污量為150t，每天產(chǎn)生的可循環(huán)利用水至少是日常用水量的2/3。

豬場污染控制費(fèi)用屬于一次性投資，其回收周期一般為3～5 年。沼氣及有機(jī)肥的收益是污水處理收入的主要來源，設(shè)備折舊、投資利息及日常運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用是主要支出部分。

表1 中沼氣發(fā)酵設(shè)備、沉淀池及氧化塘等基礎(chǔ)設(shè)施總投入為540 萬元，其中2016 年投入70 萬元，2017 年投入360 萬元，2018 年投入110 萬元。

表2 項(xiàng)目收益簡表

通過上述兩表數(shù)據(jù)對比可以發(fā)現(xiàn)，項(xiàng)目運(yùn)行收入與設(shè)備折舊等費(fèi)用除互相抵消外還有一部分收入，所以，通常情況下不會提高運(yùn)行成本。

4 分析討論

4.1 資源利用最大化

經(jīng)處理后的污水，不僅解決豬場污水排放，同時處理后的水可直接用于沖洗圈舍，在很大程度上縮減了沖洗時的用水量。同時，水中含有較為豐富的N、P、K，利于植物的生長，也可作為魚類的餌料。

4.2 生態(tài)系統(tǒng)最優(yōu)化

在養(yǎng)豬的同時還能用于種糧、果、蔬菜及養(yǎng)魚，建立起了“豬—沼—果蔬（田地、林地）—魚”等能源生態(tài)型模式，有效改變土壤長期使用化學(xué)肥料和化學(xué)除草劑造成土壤板結(jié)硬化的困境。

4.3 企業(yè)投入最小化

沼氣項(xiàng)目前期運(yùn)行成本比較大，但項(xiàng)目正常運(yùn)轉(zhuǎn)后，可基本保證項(xiàng)目收入與項(xiàng)目維護(hù)支出相互抵消。因此，豬場污染控制費(fèi)用基本上不增加成本，實(shí)現(xiàn)企業(yè)投入最小化。

4.4 項(xiàng)目收益社會化

依托大型沼氣池處理養(yǎng)殖排泄物，沼渣可生產(chǎn)成有機(jī)肥施用到周邊農(nóng)田，沼液可為果園、蔬菜園優(yōu)質(zhì)肥料，也可以施用于農(nóng)田。目前該場與五河縣三莊種植專業(yè)合作社、五河遠(yuǎn)業(yè)種植專業(yè)社、五河縣支躍苗圃專業(yè)合作社等3 家合作社簽訂有機(jī)肥銷售協(xié)議，為生產(chǎn)出健康、綠色、安全的有機(jī)農(nóng)副產(chǎn)品提供有效保證。

總之，糞污的減量處理和資源化利用既能減少環(huán)境污染，又能有效減低企業(yè)生產(chǎn)成本，還能利用沼氣發(fā)電入網(wǎng)產(chǎn)生效益，較好實(shí)現(xiàn)糞污資源化的全利用和示范帶動效果。