集约化生猪养殖粪污资源化利用模式与路径

随着我国畜牧业经济持续稳中向好发展，生猪养殖业作为畜牧产业中的重要组成部分，在助力乡村产业振兴、人才振兴、增加农民收入方面发挥重要作用。在市场经济的推动下，居民消费水平和膳食结构得到不断提高与优化，优质生猪产品需求旺盛，倒逼生猪养殖场摒弃落后的养殖方法，不断向集约化、规模化、标准化方向融合发展。在生猪集约化养殖发展过程中，粪污产生量不断增加，治理难度加大，对生态环境造成潜在危害。通过实地调研不同规模养殖场发现，粪污处理环节存在4大共性短板：环保意识薄弱导致的处理环节失管、设施设备配套不足、种养循环链条脱节、消纳用地匹配失衡，这些问题已成为制约产业高质量发展的核心瓶颈。在“双碳”背景下，加强对生猪集约化养殖中粪污的高效处理和资源化利用，对促进畜牧业绿色转型和健康发展具有重要意义。

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粪污对环境的不良影响

生猪养殖粪污若未妥善处理，将对生态环境造成系统性威胁。其污染物通过下渗、挥发、径流等途径扩散，形成三重破坏效应：盐分与重金属在土壤累积诱发盐碱化；发酵产生的氨气、硫化氢等气体扩散污染空气；氮磷元素随地表径流进入水体导致富营养化，对生态环境造成潜在威胁和破坏。

1.1 对土壤的影响

集约化生猪养殖产生大量粪污且高度集中，若消纳土地配套不足或收-储-运体系存在缺陷，将导致粪污被随意堆存或直接排放。饲料中未被猪只消化吸收的有机物及金属成分随排泄物进入环境，长期过量蓄积超出土壤自净能力时，将引发土壤结构劣变。透气性、透水性显著下降，生产力衰减，最终影响农作物正常生长发育。

1.2 对空气的影响

猪粪中含有的大量有机物在自然条件下会发生厌氧分解，产生氨气（NH3）、硫化氢（H2S）、挥发性有机物（VOCs）等有毒有害物质。若养殖场缺乏有效处理措施，这些气体将通过扩散作用进入周边环境，导致空气中污染物浓度升高。长期暴露于此类污染空气中，人与猪均可能引发呼吸系统疾病。

1.3 对水质的影响

生猪粪污主要通过两种途径造成水体污染：一种是饲养过程中产生的粪污直接排放进入水环境，另一种是粪污长期堆存于养殖场周边的坑塘、沟渠或邻近水源区域，经降雨冲刷形成地表径流，将污染物携带入水体。粪污中富含的氮（N）、磷（P）等营养元素在水体中过量蓄积，造成水体富营养化，为藻类快速繁殖提供条件，并破坏水中生物平衡。

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集约化生猪养殖中粪污处理技术

2.1 好氧堆肥技术

作为猪场固体粪便处理的核心技术，好氧堆肥包含预处理、主发酵、后熟3个阶段，需历经两个完整发酵周期。堆肥场需严格遵循“三防”（防雨、防渗、防溢流）原则，并配置雨水导流与渗滤液收集系统。具体操作中，畜禽粪便加入一定量的稻壳、发酵菌剂等充分搅拌混合后，进入两个发酵阶段：高温阶段（7～21d）：温度50～55℃，含水率45%，嗜热菌群主导有机物分解，物料由团块转为疏松结构；腐熟阶段（15～30d）：温度降至40℃以下，嗜温菌群继续分解难降解物质，最终形成稳定腐殖质，实现无害化与资源化的双重目标。

2.2 厌氧发酵技术

厌氧发酵技术主要适用于大中型集约化生猪养殖场，根据清粪方式、生产管理模式、粪污处理工艺等因素，选择适宜的反应器类型，利用粪污中的有机物产生沼气，此时的沼气不能直接利用，需通过脱硫、脱水技术处理后，才能用于发电、直燃技术。这种技术在使用时，容易受当地温度影响，北方地区冬季温度低，产气效率低且数量少，使用效果较差。

2.3 臭气控制技术

目前生猪集约化养殖中常用的除臭技术主要是在粪污处理场所和栏舍内喷洒复合型微生物除臭剂，这种复合型微生物除臭剂能有效分解氨气、硫化氢等有毒有害气体，有效去除舍内和粪污收集场所内的臭味。

2.4 异位发酵床技术

异位发酵床技术是利用谷壳、稻壳、锯末、碎花生壳、碎秸秆等物质和微生物混合成垫料，通过水分调节、混合搅拌和堆积发酵后，在舍内制成发酵床。发酵床垫料厚度一般为0.8～1.3m，每头猪需要约0.33m厚的垫料分解粪污中的有害物质。在集约化饲养圈舍中，生猪在发酵床排泄粪尿后，菌料、垫料和粪污产生协同发酵作用，可在较短时间内将粪污进行分解、转化，消除恶臭气味，抑制害虫、病菌侵害。

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集约化生猪养殖中粪污利用模式

3.1 能源化利用模式

能源化利用模式主要是通过厌氧发酵技术来实现粪污资源化利用。通过建设沼气工程，猪粪、农作物秸秆、能源作物进行收集储存后，通过厌氧发酵系统、沼气发电系统、提纯微生物天然气系统、有机肥生产系统等，实现将粪污变废为宝。这种模式比较适合于大型生猪养殖场，同时需要养殖场周边能有一定的能源供给对象和消纳能力，有效减少燃煤使用，沼液、沼渣还田利用实现肥料化应用，生猪养殖实现量、质齐升，经济效益也明显增加，带动相关产业发展，促进农业产业结构调整。

3.2 种养结合循环利用模式

生猪养殖场对固体粪便实施粪车转运、机械搅拌、堆沤腐熟、粉碎及有机肥处理等工艺，提升肥料价值；对污水则通过粪污暂存、吸粪车转运、固液分离、生物处理、肥水贮存及还田利用等步骤，实现资源化利用。该模式关键在于废水经收集后，运输至固液分离机分离固体与液体。固体粪便经处理用于农业，液体进入调节池稳定水量后，再送至黑膜沼气池处理。处理后的沼泥回流二次分离，沼液作为液体有机肥储存，施肥季节用于农田，沼气用于场内生产或燃烧。随着有机肥需求增长，养殖场通过土地流转等方式形成配套土地，利用堆沤发酵技术实现粪污就近还田，构建种养结合循环模式。此模式推动生猪养殖场向标准化、清洁化、生态化转型，提升生产水平，提供优质农产品，保障生态环境质量。

3.3 肥料化利用模式

猪舍内固体粪便采用干清粪方式运至储粪场，储存到一定数量后再运输至堆肥场，按一定比例加入秸秆、生物菌，调节水分至55%～60%，采用条垛式或槽式发酵工艺，定时翻抛以确保发酵均匀。发酵结束后，物料水分控制在35%以下，达到质地松散、无臭味的标准后，可作为生产生物有机肥颗粒的原料。有机肥厂一般采用造粒、干燥、活菌包膜等技术，结合物料水分在线检测等技术，实现颗粒料生产。经科学发酵处理的猪粪转变为有机肥料，含有丰富的有机物及微量元素，可改善土壤中的养分含量，延长土壤的适耕期，有机肥中大量的微生物和酶，具有任何化肥肥料所无法比拟的优越性，对改善农产品品质，保持其营养风味具有特殊作用。

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实现猪场粪污资源化高效利用的路径研究

4.1 不断加强政策和财政支持

规模化生猪养殖场要根据饲养现状和行业发展，合理规划自身发展趋势，按照养殖规模和设计存栏数量积极向上级部门申请政策和资金支持，不断完善粪污处理设施设备，提高粪污处理能力和资源化利用水平。各级农业农村部门要全面落实《“十四五”全国畜禽粪污资源化利用种养结合建设规划（2021—2025）》要求，因地制宜推广实用技术，培育粪污还田社会化服务组织，降低粪污运输、加工、施用成本，指导养殖场规范填写粪污利用台账。充分利用好各级财政资金、企业自筹资金，完成生猪养殖场的转型升级。

4.2 不断加强畜禽粪污处理技术的创新

坚持创新驱动发展，通过产学研充分融合发展，破解制约当前粪污治理技术难题。农业农村部门要充分利用好科技特派员、“三农”大讲堂等契机，邀请科研院校有关专家、学者围绕粪污治理、粪污资源化利用等内容开展专题培训，转变生猪养殖场从业人员的思想观念，提高对环境保护的意识。鼓励集约化生猪养殖场引进畜禽粪污处理涡解一体机、智能快速好氧发酵机、太阳能智慧气候发酵仓等先进设备，并掌握相关实用技术，通过科技赋能，不断提高生猪养殖场粪污资源化利用水平。

4.3 不断加强典型模式的示范引领作用

通过实地走访、调研观摩等方式挖掘典型经验和高效利用模式，并对这些典型经验和模式进一步分析和梳理，提炼可借鉴的技术和方法，并因地制宜进行推广示范，不断探索粪污收集、运输、加工、还田、监测等环节的高效运行机制，打通粪污还田“最后一公里”，促进畜牧业和生态环境保护协调发展。

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