养猪业环境污染的综合治理

1、养猪业环境污染的综合治理环保是当前和未来一段时间养猪业面临的最头疼问题之一。如果说动 物疫病影响的是经营者的效益，那么环保问题则已关系到养猪业能否 在某些地区继续生存，环保已是多年来全世界养猪业共同关注的难 题。我国养猪业产生的环境污染问题依然严峻。养猪继续增加， 废水排放跟随增加，而环境容量越来越有限，技术与成本可行的猪场 废水处理与回收利用的模式（工艺）还不足以应对各种类型的养猪场 废水处理。养猪业所产生的环境污染问题不仅出现在规模化的养殖 场，规模小而相对集中的养殖小区也面临同样的问题。随着城镇扩大、 工业发展和水源的紧张，猪场越来越难找“立足之地”。为此，本文 侧重分析几点当前养猪业环

2、保的突出问题、新的挑战以及综合防治措 施。一、当前我国养猪业污染概要20年来，我国养猪主工艺没有改变，养猪过程基本上都要面 临不同程度的废水排放问题。来自养猪业的主要污染源是污水、臭气 和粪便，它们对周围环境的污染可源自养猪过程、废弃物排放、堆放 或贮存过程以及废弃物处理、运输和利用过程。猪场污水仍然是当今 畜牧业造成环境污染的最突出问题，最受关注的污染物成分还是传统 的有机物、氮和磷。迄今为止，国内外猪场污水处理的基本工艺是：固液分离一 厌氧处理一好氧处理。上述工艺在猪场运行起来效果不好，设施常被 闲置。其原因是多方面的：例如，工艺本身的可靠性，例如受厌氧消 化液的B0D5/TN值和PH较低

3、的影响，厌氧后端的好氧脱氮除磷效 果往往不佳，甚至出现出水指标反弹现象（PooKM等，2004）； 运行管理复杂，不便养猪业主操作；政策调控及监督管理跟不上，养 猪业主想方设法节省运行电费而不正常运转污水处理系统；污泥产量 大，处置困难。因此，猪场污水未经处理或处理不达标而排放，甚至 趁夜间或雨天偷排，严重影响下游生态环境、居民生活或农业生产活 动。二、值得重视的养猪环保动态这里主要提及三方面问题：（1）污染物的其他有害成分，紧跟传统有机物、氮和磷之后 而受关注的是，重金属（如铜、锌、砷制剂）、兽药、消毒药物、温 室气体排放（如甲烷、氧化二氮）等引起的环境污染问题，以及病原 体引起的公共卫生问

4、题，这些紧随其后的因素也应当引起重视。（2）旧场搬迁或新建场的环保措施问题。随着城镇扩大、工 业发展和人居扩展需要，越来越多的猪场被迫关闭或迁出，当前规模 化养殖业普遍向农村或山区转移。就养猪环保问题关心的倾向来看， 当前的目光更多的集中在经济比较发达的地区以及水源保护区附近 等敏感地带的环境保护，而较少关注经济相对落后、或暂时算是偏远 的地区的养猪生态效应。事实上，如果猪场只是“照搬”，即搬迁之 后养殖规模、布局和末端处理保持现状而没有科学地改善与规范，那 经过若干年之后，这些目前看来相对比较偏远的地区，到时生态环境 势必也将每况愈下。如果只是污染物从城内向城外转移，那规模化养 殖业污染的问

5、题还是没有从根本上解决。（3）随着部分猪饲养方式的改变，特别是采用分段式饲养或 先清粪后冲洗之后，引起了废水排放量与水质的一定变化。为此，有 必要针对上述类型的场或生产线的废水排放量与水质进行重新测算， 以便对新养猪系统排污情况做出客观的评估以及为废水处理系统的 设计提供更准确的依据，避免因套用传统数据而带来设计上的误差和 资源的浪费。三、养猪业污染综合防治措施这里主要讲几点大的措施：（1）综合管理。在经济发展中国家，行业本身倾向追求经济 效益，环保投入经费有限，过分依赖末端治理，在环保监督跟不上或 有机可乘时，运行过程容易产生偷工减料，因此必须考虑综合治理措 施，即从多环节入手，加强生产工艺

6、的改进和源头的管理。从长远来 看，解决猪场废水污染问题需要依赖综合措施，例如，调整饲养规模、 合理选点规划、配套相应土地、提高饲料利用率、改善冲洗办法和加 强废弃物管理等。如果能从正反两方面对现有猪场上述各环节措施的 环境效益进行分析和评价，必然有助于引导、发展或制订经济与环境 和谐发展的养猪业。（2）区域或农场养分平衡措施。在动物生产过程中，动物排 泄总是必然的。任何地区的环境容量都有限，需根据当地的环境容量 来确定养殖规模、布局与生产方式，以及废弃物的消纳措施。在欧美 国家的规模化养殖业中，已开始改变过去只重视废弃物末端处理的做 法，而现在从政策法规上，根据养殖项目的养分排泄量（主要是氮和

7、 磷）、当地的环境容量以及利用养分的配套设施来审核养殖规模。现 在国内已经有些地方开始启用类似的条例。有必要综合分析和总结国内外的经验和资料，提出适度养猪 规模下，猪场粪便、废水的排泄量及其养分含量、养分损失，以及待 处理或消纳的养分量，初步提出合理的废水处理工艺、一定面积的配 套土地及其土地利用方式。（3）环保治理措施。根据预测，发展中国家的养猪业将继续 大增长，在耕地面积没有增加的情况下，单靠养分平衡（还田）措施， 显然无法应对继续增加的养猪环保压力。因此，养猪业废弃物的末端 治理必不可少。经过过去20年的发展，我国绝大多数大中型猪场投资建设了 废水处理设施，但多数运行不善。有必要对现有猪

8、场废水处理设施的 建设、工艺和运行现状做出评估，主要从技术和经济角度总结出能正 常运转的工艺模式、管理经验、投资与运行费成本，及不能正常运转 的原因。需要针对中国的国情，例如生产工艺、人工、农业运作模式、 环保政策、环境管理、行业管理、养猪市场、肥料政策等综合考虑， 评价、寻找合适的工艺和管理办法。（4）政策与管理措施。尽管过去20年，我国在畜牧业环保 方面做了大量工作，包括科研、技术示范、政策法规和管理等，并取 得了长足进步和诸多成果，但与发达国家比较，我国仍然需要继续完 善相关政策和加强管理。近几年，我国在畜禽卫生防疫措施、品种改 良与品种保护、生态示范县建设、畜产品安全、兽药使用、农村沼

9、气 工程等方面采取了许多新举措，并取得良好效果；但与养猪环保直接 相关的除环保法规外，其他支持性政策或条例少，或者换行力度不够。 例如政府或非政府组织的培训计划、鼓励使用畜禽粪便生产和使用有 机肥、有利于防疫和生态环境保护的养猪场科学合理选点规划布局规 范、严格的建场审批制度、严格的监督程序等。今后需要改变以往在 养猪业环保上侧重惩罚性管制，而加强源头建设性引导与管理，这样 也可以减轻监管的强度。根据地区环境容量，探讨规模化养猪业的适 度规模与布局、经营与组织办法、废弃物处理与利用技术三项配套措 施。上述欠缺的根源还是在于重经济发展，轻环境保护，或者因人力 与资金不足，资源有限，引起条例及监督

10、力度不够。这里也反映急需 培养一大批该领域的人才，壮大研究、推广和管理队伍，以满足发展 需要。四、关于养殖小区标准化建设问题总结国内外养殖小区标准化建设的经验，针对小区规模、畜 种结构以及与养殖配套的种植结构、养殖经济与社会效益、生态环境 效益、生态环境保护措施（粪便废水处理利用的管理条例）、疫病防 控措施、基层技术推广服务、生产原料供应（饲料及添加剂、疫苗、 兽药）、商品上市渠道、小区农户组织与协调、土地使用等一系列内 容进行全面分析，总结出可行的养殖小区标准化模式，阐明模式的结 构、特点和组织管理机制，最后提出构建适合我国国情的不同类型养 殖小区的标准化体系。五、加强以厌氧发酵（沼气）为主

11、体的废弃物处理与综合利 用技术研究养猪废水处理的单项技术以及多项技术组合的工艺，已从“八 五”开始着手研究与示范，“九五”、“十五”期间在面上和深度上 都得到很大程度地加强，例如“三段式”的工艺，并在示范点取得良 好效果，取得了许多参数和积累了丰富的系统管理经验。但推广力度 不够，难度也大。这也是与国外畜牧业环保的主要差别之一。为了应 对这些情况，从技术研究的角度看，仍然十分需要技术与经济可行、 并更加成熟可靠的猪废水处理与利用的新型模式（系统）。尽管“固 液分离一酸化水解一氧化塘”也已被许多猪场用于处理废水，并能应 对当前养猪环保的压力，但从达标排放、安全无害化以及能源发展考 虑大中小型猪场

12、以厌氧发酵（沼气）为主体的废弃物综合开发利用具 有更大的发展前景，如下3个问题的突破，将有助于该模式的推广应 用：低温环境下的池体保温技术研究与示范，以确保稳定远行，解决 冬季沼气供求矛盾；服务养猪生产的沼气利用技术研究与示范，增加 沼气利用渠道，提高沼气效益，减少高温季节沼气的空中排放问题； 沼液深度处理（N/P）与利用技术研究与示范，积极探索配套的大棚 种植以及水培系统。六、“猪一鱼，传统养殖模式的卫生安全问题“猪一鱼，结合是我国特别南方地区普遍采用的养殖模式， 即将猪粪尿废水直接或间接地引入鱼塘养鱼。该模式普遍并将继续存 在的原因如下：传统上为水产养殖提供肥料和饵料，变废为宝，形成 科学

13、的良性循环，降低养殖成本；为养猪粪便废水处理提供出路，几 乎成为所有大中小型猪场的共识；该模式为农村经济发展和农民增收 起了重要作用，受益地区广，包括沿海、平原或山区。然而，随着水产养殖业向规范、安全卫生方向发展，“猪一 鱼”生态养殖模式受到卫生安全方面的严峻挑战。一方面，随着集约 化养猪业的发展，猪病明显增多且复杂化，猪用药物增加；也随着水 产养殖业向高密度发展，水质下降，渔业生态环境退化，水源不足、 换水成本增加；另一方面，因生活水平提高和国际贸易发展的需要， 水产品的卫生安全和贸易问题越来越引人注目。当前“猪一鱼，生态养殖模式中卫生安全问题主要表现在如 下三方面：猪病原体通过排泄物带入水

14、体；猪饲料添加剂，如砷制剂； 猪用兽药，特别是抗菌药对水产养殖水体环境和生物乃至鱼的影响， 例如畜禽常用的抗菌药喹乙醇、土霉素、泰乐菌素等对水环境有潜在 的不良效应（WebberEC等，1992）。在上述三方面中，关于病原体 传播问题，可以通过粪便废水无害化预处理后使用而得以控制，避免 用带病原体的废弃物开展水产养殖；从当前跟随猪排泄物进入鱼塘或 其他环境的重金属来看，最突出的问题是铜、锌和砷，这在很大程度 上需要政府、社会和技术的引导，通过源头控制加以减量，这方面国 外已有成功的历程；而猪用抗菌药物及其代谢产物，随粪或尿进入鱼 塘前很难进行有效的预处理，因此它成为“猪一鱼”模式中卫生安全 问

15、题的焦点。上述传统生态养殖模式如何向卫生安全型模式转变，是 新时期值得探讨的课题。畜禽养殖业污染防治技术规范刖言随着我国集约化畜禽养殖业的迅速发展，养殖场及其周边环境问 题日益突出，成为制约畜牧业进一步发展的主要因素之一。为防止环 境污染，保障人、畜健康，促进畜牧业的可持续发展，依据中华人 民共和国环境保护法等有关法律、法规制定本技术规范。本技术规范规定了畜禽养殖场的选址要求、场区布局与清粪工艺、畜禽粪便贮存、污水处理、固体粪肥的处理利用、饲料和饲养管理、病死畜禽尸体处理与处置、污染物监测等污染防治的基本技术要 求。本技术规范为首次制定。本技术规范由国家环境保护总局自然生态保护司提出。本技术规

16、范由国家环境保护总局科技标准司归口。本技术规范由北京师范大学环境科学研究所、国家环境保护总局 南京环境科学研究所和中国农业大学资源与环境学院共同负责起草。本技术规范由国家环境保护总局负责解释。HJ/T81 2001 1主题内容本技术规范规定了畜禽养殖场的选 址要求、场区布局与清粪工艺、畜禽粪便贮存、污水处理、固体粪肥 的处理利用、饲料和饲养管理、病死畜禽尸体处理与处置、污染物监 测等污染防治的基本技术要求。2技术原则2.1畜禽养殖场的建设应坚持农牧结合、种养平衡 的原则，根据本场区土地（包括与其他法人签约承诺消纳本场区产生 粪便污水的土地）对畜禽粪便的消纳能力，确定新建畜禽养殖场的养 殖规模。

17、2.2对于无相应消纳土地的养殖场，必须配套建立具有相应加工 （处理）能力的粪便污水处理设施或处理（置）机制。2.3畜禽养殖场的设置应符合区域污染物排放总量控制要求。3选址要求3.1禁止在下列区域内建设畜禽养殖场：3.1.1生 活饮用水水源保护区、风景名胜区、自然保护区的核心区及缓冲区； 3.1.2城市和城镇居民区，包括文教科研区、医疗区、商业区、工业 区、游览区等人口集中地区；3.1.3县级人民政府依法划定的禁养区 域；3.1.4国家或地方法律、法规规定需特殊保护的其它区域。3.2新建改建、扩建的畜禽养殖场选址应避开3.1规定的禁建 区域，在禁建区域附近建设的，应设在3.1规定的禁建区域常年主

18、 导风向的下风向或侧风向处，场界与禁建区域边界的最小距离不得小 于500m. 4、场区布局与清粪工艺4.1新建、改建、扩建的畜禽养 殖场应实现生产区、生活管理区的隔离，粪便污水处理设施和禽畜尸 体焚烧炉；应设在养殖场的生产区、生活管理区的常年主导风向的下 风向或侧风向处。4.2养殖场的排水系统应实行雨水和污水收集输送系统分离，在 场区内外设置的污水收集输送系统，不得采取明沟布设。4.3新建、改建、扩建的畜禽养殖场应采取干法清粪工艺，采取 有效措施将粪及时、单独清出，不可与尿、污水混合排出，并将产生 的粪渣及时运至贮存或处理场所，实现日产日清。采用水冲粪、水泡。 粪湿法清粪工艺的养殖场，要逐步改

19、为干法清粪工艺。5畜禽粪便的贮存5.1畜禽养殖场产生的畜禽粪便应设置专门 的贮存设施，其恶臭及污染物排放应符合畜禽养殖业污染物排放标 准。5.2存设施的位置必须远离各类功能地表水体（距离不得小于 400m），并应设在养殖场生产及生活管理区的常年主导风向的下风向 或侧风向处。5.3贮存设施应采取有效的防渗处理工艺，防止畜禽粪便污染地 下水。5.4对于种养结合的养殖场，畜禽粪便，贮存设施的总容积不得 低于当地农林作物生产用肥的最大间隔时间内本养殖场所产生粪便 的总量。5.5贮存设施应采取设置顶盖等防止降雨（水）进入的措施。6污水的处理；6. 1畜禽养殖过程中产生的污水应坚持种养结 合的原则，经无害

20、化处理后尽量充分还田，实现污水资源化利用。6.2畜禽污水经治理后向环境中排放，应符合畜禽养殖业污染 物排放标准的规定，有地方排放标准的应执行地方排放标准。污水作为灌溉用水排入农田前，必须采取有效措施进行净化处理 （包括机械的、物理的、化学的和生物学的），并须符合农田灌溉 水质标准（GB5084-92 ）的要求。6.2.1 在畜禽养殖场与还田利用的农田之间应建立有效的污 水输送网络，通过车载或管道形式将处理（置）后的污水输送至农田， 要加强管理，严格控制污水输送沿途的弃、撒和跑、冒、滴、漏。6.2.2畜禽养殖场污水排入农田前必须进行预处理（采用格栅、 厌氧、沉淀等工艺、流程），并应配套设置田间储

21、存池，以解决农田 在非施肥期间的污水出路问题，田间储存池的总容积不得低于当地农 林作物生产用肥的最大间隔时间内畜禽养殖场排放污水的总量。6.3对没有充足土地消纳污水的畜禽养殖场，可根据当地实际情 况选用下列综合利用措施；6.3.1经过生物发酵后，可浓缩制成商品 液体有机肥料。6.3.2进行沼气发酵，对沼渣、沼液应尽可能实现综合利用，同 时要避免产生新的污染，沼。渣及时清运至粪便贮存场所；沼液尽可 能进行还田利用，不能还田利用并需外排的要进行进一步净化处理， 达到排放标准。沼气发酵产物应符合粪便无害化卫生标准(GB795987)。6.3制取其它生物能源或进行其它类型的资源回，收综合利用， 要避免

22、二次污染，并应符合畜禽养殖业污染物排放标准的规定。6.4污水的净化处理应根据养殖种养、养殖规模、清粪方式和当 地的，自然地理条件，选择合理、适用的污水净化处理工艺和技术路 线，尽可能采用自然生物处理的方法，达到回用标准或排放标准。6.5污水的消毒处理提倡采用非氯化的消毒措施，要注意防止产 生二次污染物。7固体粪肥的处理利用7.1 土地利用7.1.1畜禽粪便必须经过 无害化处理，并且须符合粪便无害化卫生标准后，才能进行土地 利用，禁止未经处理的畜禽粪便直接施入农田。7.1.2经过处理的粪便作为土地的肥料或土壤调节剂来满足作 物生长的需要，其用量不能超过作物当年生长所需养分的需求量。在确定粪肥的最

23、佳使用量时需要对土壤肥力和粪肥肥效进行测 试评价，并应符合当地环境容量的要求。7.1.3对高降雨区、坡地及沙质容易产生径流和渗透性较强的土 壤，不适宜施用粪肥或粪肥使用量过高易使粪肥流失引起地表水或地下?br妃臼保够蛟萃J褂梅喾省?BR7.2对没有充足 土地消纳利用粪肥的大中型畜禽养殖场和养殖小区，应建立集中处理 畜禽粪便的有机肥厂或处理（置）机制。7.2.1固体粪肥的堆制可采用高温好一氧发酵或其它适用技术 和方法，以杀死其中的病原菌和蛔虫卵，缩短堆制时间，实现无害化。7.2.2高温好氧堆制法分自然堆制发酵法和机械强化发酵法，可 根据本场的具体情况选用。8饲料和饲养管理8.1畜禽养殖饲料应采用

24、合理配方，如理想 蛋白质体系配等，提高蛋白质及其它营养的吸收效率，减少氮的排放 量和粪的生产量。8.2提倡使用微生物制剂、酶制剂和植物提取液等活性物质，减 少污染物排放和恶臭气体的产生。8.3养殖场场区、畜禽舍、器械等消毒应采用环境友好的消毒剂 和消毒措施（包括紫外线、臭氧、双氧水等方法），防止产生氯代有 机物及其它的二次污染物。9病死畜禽尸体的处理与处置9.1病死畜禽尸体要及时处理， 严禁随意丢弃，严禁出售或作为饲料再利用。9.2病死禽畜尸体处理应采用焚烧炉焚烧的方法，在养殖场比较 集中盼地区；应集中设置焚烧设施；同时焚烧产生的烟气应采取有效 的净化措施，防止烟尘、一氧化碳、恶臭等对周围大气

25、环境的污染。9.3不具备焚烧条件的养殖场应设置两个以上安全填埋井，填埋 井应为混凝土结构，深度大于2m，直径1m，井口加盖密封。进行填 埋时，在每次投入畜禽尸体后，应覆盖一层厚度大于10cm的熟石灰，井填满后，须用粘土填埋压实并封口。10畜禽养殖场排放污染物的监测10.1畜禽养殖场应安装水表，对厨水实行计量管理。10.2畜禽养殖场每年应至少两次定期向当地环境保护行政主管 部门报告污水处理设施和粪便处理设施的运行情况，提交排放污水、 废气、恶臭以及粪肥的无害化指标的监测报告。10.3对粪便污水处理设施的水质应定期进行监测，确保达标排放。10.4排污口应设置国家环境保护总局统一规定的排污口标志。1

26、1其它养殖场防疫、化验等产生的危险废水和固体废弃物应按国家的有关规定进行处理。规模化猪场猪粪尿的综合利用技术规模化养猪基于先进的生产设备，科学的饲料配方及饲养技术，猪舍多采用缝隙地板，用水 冲洗清理粪尿，每天要向外排放大量的粪尿污水。对这些粪尿污水若不积极开发利用，将会 导致环境污染，破坏生态平衡，也必将带来企业的经济损失。一、规模化猪场猪粪尿对环境的污染传统养猪是以分散饲养，户营为主的饲养方式，饲养数量少，一般几头，多的也只有十 余头，因而产生的粪污较少，完全可以还田作为肥料利用，基本上不存在环境污染问题。而 规模化猪场饲养规模大，集约化程度高，虽然有利于提高生猪的饲养技术、防疫能力和管理

27、水平，生产成本低，经济效益高，但是这种封闭式的集中饲养方式造成了猪粪尿过度集中和 冲洗水大量增加。为了运输方便，规模化猪场大多建在城市郊区，周围无足够的农田消纳数 量众多的粪污；或因人为因素不加以利用，粪污任意堆放和排放，有害气体及生产中的大量 尘埃、微生物排入大气，散布于猪场及附近居民区上空，刺激人畜呼吸道，引起呼吸道疾病， 影响人畜健康。另外，粪尿中含有大量碳水化合物、含氮化合物等腐败性有机物，进入天然 水体后，能使水体浑浊，水色变黄、变黑、水质恶化，不能饲用。大量的猪粪尿污水及其所 污染的水体、饲料和空气，最终将会导致猪病和寄生虫卵的蔓延与发展，直接影响养猪生产 水平，严重时将成为威胁养

28、猪业发展的重要因素。因此，为了保护环境，有利于生态平衡，一定要改变规模化养殖业的这种“自我封闭” 的方向，从建设生态农牧业和保护生态环境的原则出发，运用生物工程技术对猪粪尿进行综 合处理与利用，合理地将养殖业与种植业紧密结合起来，农牧并举，形成物质的良性循环模 式，促进农牧业全面发展。二、猪粪尿的综合利用技术目前，国内外猪粪尿的综合利用工程技术主要有两大类：即物质循环利用型生态工程和 健康与能源型综合系统。（一）物质循环利用型生态工程该工程技术是一种按照生态系统内能量流和物质流的循 环规律而设计的一种生态工程系统。其原理是某一生产环节的产出（如粪尿及废水）可作为另 一生产环节的投入（如圈舍的冲

29、洗），使系统中的物质在生产过程中得到充分的循环利用，从 而提高资源的利用率，预防废弃污物等对环境的污染。常用的物质循环利用型生态系统主要有种植业一养殖业一沼气工程三结合、养殖业一渔 业一种植业三结合及养殖业一渔业一林业三结合的生态工程等类型。其中种植业一养殖业一 沼气工程三结合的物质循环利用型生态工程应用最为普遍，效果最好。下面以此为例作简要 阐述。种植业一养殖业一沼气工程三结合的物质循环利用型生态工程的基本内容:规模化猪场 排出的粪便污水进入沼气池，经厌氧发酵产生沼气，供民用炊事、照明、采暖（如温室大棚 等）乃至发电。沼液不仅作为优质饵料，用以喂鸡、喂猪、养鱼、养虾等，还可以用来浸种、 浸根、