畜禽排泄物处理现状调研报告

湖南省畜禽排泄物处理现状调研报告第一章湖南省畜禽排泄物调研的目的和意义1.1调研背景湖南作为我国传统畜禽养殖大省，畜禽产量在2000-保持稳步增长，2008至2009上半年由于禽流感的传染和市场价格波动有所回落，但在下半年以后开始回暖。2010，湖南猪肉产出5559132吨，羊肉112033吨，牛肉199171吨，禽蛋991282吨。随着我省畜禽养殖业的迅猛发展，生产规模不断扩大和集约化程度的不断提高，畜禽养殖业污染日益严重。在一些地区，养殖业污染超过居民生活、农业、乡镇工业对环境的影响，是造成许多重要水源地、江、河、湖严重污染的主要原因。因此，加大畜禽业环境污染的综合治理力度，降低畜禽养殖业对环境造成的污染，促进畜牧业可持续发展已成为畜牧生产亟待解决的问题。“十二五”发展规划明确提出：“坚持把建设资源节约型、环境友好型社会作为加快转变经济发展方式的重要着力点。深入贯彻节约资源和保护环境基本国策，节约资源，降低温室气体排放强度，发展循环经济，推广低碳技术，走可持续发展道路”。社会的可持续发展离不开农村的可持续发展，但是长期以来，我国在经济增长过程中不够重视农村环境保护，湖南畜禽排泄物已成为影响湖南农村可持续发展的重要污染源之一。正是基于当前的背景,《湖南省委省政府关于推进农业现代化建设的意见》提出,到2020年把农业建设成具有显著经济效益、社会效益和生态效益的现代化产业。为此,湖南省将采取多项有力措施,改良作为农村主产业畜禽养殖带来的排泄物污染，从而进一步推进农村环保工作,改善农村环境质量,提高农村生态文明水平，为能源资源紧缺的社会尽微薄之力。1.2调研的目的本调研旨在通过阐述和分析湖南省畜禽排泄物污染现状、畜禽排泄物处理情况及其中存在的问题，提出促进湖南省畜牧业环保的对策，为政府进行宏观调控提供有价值的参考，进而为整个社会敲响警钟。呼吁广大企业和个人保护农村环境，重视发展畜禽养殖业与生态可持续发展的协调性，以实现经济效益、社会效益和生态效益的统一。1.3研究的意义1.3.1理论意义畜禽排泄物处理问题属于循环经济范畴，对于实现畜牧业的可持续发展具有重大意义。对畜禽养殖环境承载能力进行测算及预测，并进行转化为能源的费用效益分析是从一个独特的视角研究畜禽排泄物污染问题，将进一步充实和发展循环经济理论和生态经济理论。1.3.2现实意义畜禽排泄物污染问题是当今环境保护问题中的一个重要方面，如处理不当，将会危害人类健康，阻碍畜禽养殖业的发展，甚至破坏生态系统平衡，从而造成不可预估的损失。该项目的研究将为整个社会敲响警钟，使人们更加关注自己生存的环境，提高节能减排的环保意识，有利于生态的可持续发展。1.4调查方式与组织实施为了保证调查数据的准确性和可靠性，同时尽可能地减少工作量，提高工作效率，我们团队在精心设计调查问卷的基础上，深入养殖规模较大的农村进行调查，获取第一手资料。并走访了各村村委，详细了解各村养殖规模、畜禽排泄物的处理现状和亟需解决得问题等。调查区域：对湖南省衡阳县、湘潭县、长沙县、宁乡县、衡阳市珠晖区等地区进行了实地走访，抽取了其中15个代表性的村进行了详细调查。调查对象：主要是在家农民和村干部。共调查了农民150余人，村干部近30人。调查方法：①分层抽样：按经济发展程度、养殖规模等指标分层选取了湖南省5个地区进行了调查，并重点走访了每个乡镇中的2-3个村；②问卷访问：实地访谈时村民配合填写并当场收回；③座谈：对部分有代表性或非常热情的村干部单独进行细致采访。调查内容：①村民的养殖规模及对排泄物的处理方式②禽畜排泄物对村民生活的影响③村民对禽畜排泄物处理的意见调查时间及实施：调查时间为20XX年3月至6月。调查组由五个成员组成，均为湖南科技大学的在校学生，其中，有三位来自商学院，一位来自生命科学学院，一位来自化学化工学院。小组成员分别从所学专业角度出发，利用专业知识对湖南省禽畜排泄物进行了多次调查实践与讨论分析。此外，每次调查前对预调查农村进行信息搜集，然后分任务、针对性的进行实地走访调查，调查完及时分析总结。第二章湖南省畜禽排泄物2.1畜禽养殖的特点作为我国畜牧业大省之一的湖南。近几年畜牧业迅速发展，禽畜养殖数量也不断增加。湖南省的畜禽结构丰富，品种多样，其中以猪、肉牛、羊等的饲养为主，所占比值分别为83.07%，2.91%，1.84%，可以看出猪的饲养量扩增速度更为明显，而且湖南各地区的养殖业也形成了一定的区域分布，如：衡阳市主要是以养猪为养殖的主产业，常德市市是以羊为主产业。就养殖的规模分布而言，全省养殖户达到73万户，其中农村的养殖户占87.7%，而年出栏生猪500头以上的规模养殖户1.9万户，占据了2.6%。由此可以看出，湖南省的禽畜养殖从规模小、数量少、分布散等现状，逐渐向生产规模不断扩大和集约化程度的不断提高方向发展。5416813.54499361.75157143.2599635645153.25（11.91%）2.1.1畜禽养殖品种结构和数量（表）湖南省的畜禽业发展迅猛，从下面的表格中可以看出，生猪、羊、牛等养殖是主要的养殖产业。生猪的养殖在整个的畜禽的养殖中占据主要的地位，比牛、羊的饲养量多出很多。在2000年到2006期间，一直保持比较稳定的速度增长。生猪的饲养量在出现第一的下降趋势，在时出现近几年的最低峰，因为这一年里猪流感盛行。在20XX年开始回升并且已经达到近几年最大值79081.87万头。而牛的饲养量在达到了最大值591.26万头，在随后几年里有所下降，到也出现了近几年的最低峰，在20XX年又逐步的上升。处于第二大的羊养殖业，饲养量从1996到2006一直呈现上升的趋势，主要是因为湖南省调整优化畜禽养殖结构，加大了羊的发展力度。湖南畜禽总饲养量为60450万头，而当年羊的饲养量为862.78万头，占总体的1.43%。但从到20XX年的变化起伏不是太大，显示为下降、增加、下降、增加的趋势。湖南省2000-20XX年主要畜禽养殖数量（年底数、单位为万头）年份20002001200220032004200520062007200820092010猪6299.76495.86698.386921.457323.417780.37984.937011.927630.865508.77901.87牛519.29522.43517.91536.33579.73591.26583.42578.59465.13440503.31羊519.23569.15658.02722.22790.54841.71862.78664.43690.89680910家禽41855449044940152276548285731960450483105171436880671592.1.2畜禽养区域分布结构湖南省按区域可划分为以下十四个地区：长沙市、株洲市、湘潭市、衡阳市、邵阳市、岳阳市、常德市、张家界市、益阳市、郴州市、永州市、怀化市、娄底市、湘西州。在20XX年时，各地区的生猪、肉猪、猪肉、牛肉、羊肉、禽蛋的产量如下表格所示。从下图中可以看出大牲畜年末存栏数最多的是永州市，达到了846714头，比湘潭市多出了795926头。而湖南总的生猪存栏数为4634.86万头，这些地区中，生猪存栏数最多的是衡阳市，为555.63头，占总体的11.99%，而其他地区的数量比较为：邵阳>永州>长沙>岳阳>常德>益阳>娄底>湘潭>株洲>怀化>湘西州>张家界市。肉猪的出栏数也是衡阳市占据首位，为963.81万头，遥遥领先于张家界市和湘西州。从下表中也可以看出，湖南省的猪肉产量中，衡阳市以735631吨居第一，邵阳市以630915吨居第二，长沙市以568595吨居第三。而牛肉的产量是邵阳市居第一，为29894吨；最低的为湘潭市，只有1233吨，两者竟相差了28661吨。而羊肉的产量中，最多的是常德市，为28586吨，比其他的市都多出很多，是它们的3至4倍左右。而且常德的禽蛋的产量为336375吨，在全省也是位于第一的，其次是衡阳市为204715吨。这两个市的禽蛋产量之和占了总产量的68.79%。综上所述，可知，湖南省的畜禽养殖情况存在很明显的区域分布结构。衡阳市和邵阳市的生猪养殖业在整个的畜禽养殖中占据了主体。常德市的养殖业中，羊的养殖是主要的，其次是生猪、再者是牛的饲养量，而禽蛋的产量是居湖南省首位的，而且株洲的情况和常德差不多。但总的来说，对于不同的市区，主要的禽畜养殖种类各不相同。大牲畜年末存栏数生猪存栏肉猪出栏猪肉产量牛肉产量羊肉产量禽蛋产量(头)#牛(万头)(万头)(吨)(吨)(吨)(吨)SlaughteredOutputOutputOutputPoultryeggs市州andLargeAnimals

(head)CattleHogsFattenedHogsofofofPrefectureand(10000heads)(10000heads)PorkBeefMutton（10000tons）Buffaloes(ton)(ton)(ton)长沙市Changsha141817141185438.00824.65568595136291227952012株洲市Zhuzhou159072158679269.80441.363026166359762141122湘潭市Xiangtan5078850788282.00538.283999671233140329767衡阳市Hengyang256068253189555.63963.81735631142068926204715邵阳市Shaoyang652040635217521.42926.0763091529894638816326岳阳市Yueyang438531435300433.32738.7250366917676613679128常德市Changde458202457275326.71610.864155411568428586336375张家界市Zhangjiajie16824316433880.38101.90775887008318412609益阳市Yiyang320795317465290.94468.6332676514589607995870郴州市Chenzhou331819330734301.97547.9039453513051626326343永州市Yongzhou846714841502500.46782.2155049427976947749484怀化市Loudi541584532601241.54330.7024996714989654314013娄底市Huaihua384668381573284.79513.1832654215511395924065湘西州WestHinan333887333291107.90113.60763077366518994532.2畜禽排泄物产量及特征2.3畜禽排泄物污染现状畜禽养殖产生的大量排泄物是农村环境污染得重要因素之一。为了深入了解湖南畜禽养殖污染情况，我们根据调查需要精心设置了两份调查问卷，对湖南省长沙、衡阳、湘潭三大养殖地的四个县及一个区的十五个村进行了抽样调查，调查及现场情况表明，畜禽养殖排泄物已成为农村环境的主要污染源之一，表现为畜禽养殖场排放的污水、粪便及恶臭气体对水体、大气、土壤、农作物、养殖业发展及人体健康所造成的直接或间接影响。2.3农业环保专家的测算显示，如果将1万吨畜禽鲜粪倾入河道，随着河水的流动，受污染影响的水域最大可达到10平方公里。调查显示，湖南中小型养殖户的养殖场主要建于房屋附近，分布相对分散。其中80%左右的养殖场没有建立专门的储粪池，排泄物大多随意露天堆放，加之湖南又是多雨省份，畜禽养殖场中高浓度、未经处理的污水和固体粪污被降水淋洗冲刷进入自然水体后，使水体固体悬浮物、有机物和微生物的含量升高，改变水体的物理、化学性质和生物群落组成，使水质变坏。畜禽排泄物中有机物的降解、水生生物的繁衍大量消耗水体溶解氧，使水体变黑，水生物死亡，水体富营养化。同时畜禽排泄物的随意排放会使水体中含量增加，水中对人畜有害，可导致婴儿、胎儿的血红蛋白变性，丧失输氧功能。同时对人畜有致癌作用。此外，畜禽排泄物中含有的大量病原微生物，通过水体或水生物进行扩散传播，危害人畜健康。2.3根据中国农业大学李国学教授的研究，畜禽养殖场产生的恶臭气体对周围环境的污染会殃及200—500米方圆内的区域。而丁疆华研究发现奶牛、猪、鸡饲料中70%的氨被排泄出来，肉鸡饲料中50%的氨变成了粪便。在高温下，这些粪便发酵以及含硫蛋白质分解会产生大量氨气及硫化氢；另外，畜禽排泄物含有的这些有害气体若未及时清除或清除后不能及时处理，会产生氨、甲基硫醇等恶臭气体，造成空气中含氧量相对下降，污浊度升高、降低空气质量。氨、甲基硫醇等恶臭气体在畜禽尿中的含量会直接危害人员及周围居民的身体健康，并影响畜禽的正常生长。例如，硫化氢是一种无色、易挥发、刺激作用很强的气体，易引起眼结膜炎、鼻炎、气管炎等。同时畜禽排泄物所释放出的甲烷、二氧化碳、二氧化氮等气体将会引起温室效应，据85-914-04-05攻关课题研究：目前，大气层中甲烷浓度以每年1%的速度增长，其中畜禽释放的甲烷气体约占大气中甲烷气体的20%（刘芳，2000）。2.3根据中国农业大学李国学的研究，尽管根据不同畜禽品种和不同区域特点会有所变化，但一般认为每公顷土地能够负荷的畜禽粪便在30-45吨左右，如果高出这样一个水平，就会带来土壤的富营养化，对环境产生影响。粪污未经无害化处理直接进入土壤，粪污中的蛋白质、脂肪、糖等有机质将被土壤微生物分解，分解物质将通过土壤得到自然净化，但如果污染物排量超过了土壤本身的自净能力，便会出现降解不完全和臭氧腐解的现象，产生恶臭物质和亚硝酸盐等有害物质，破坏土壤原有的基本功能，导致土壤空隙堵塞，造成土壤透气透水性下降及板结，严重影响土壤质量，造成农作物减产。从环境风险的角度考虑，以最低限度每公顷土地负荷的畜禽粪便30吨为最大理论适宜量，根据湖南省土地负荷粪便情况就可以计算出警报值R，通常情况下认为，当R<0.4时，对环境没有影响；当0.4<R<0.7时，对环境稍有影响；当0.7<R时，对环境有严重的影响。由后面的畜禽排泄物环境承载能力分析表可以看出，虽然目前湖南省畜禽排泄物对耕地的负荷尚未影响到环境，但随着畜牧业的快速发展，畜禽养殖量的迅速增加，畜禽排污量将以较快的速度增加，因此，畜禽排泄物对耕地和农作物的负荷仍然是一个不可忽视的重大问题。2.3畜禽粪便含有大量的病原体微生物、寄生虫卵及滋生的蚊蝇，会使环境中病原种类增多、数量增大，出现病原菌和寄生虫的大量繁殖，据分析，畜牧场所在地排放的污水中平均每毫升含33万个大肠杆菌和69万个肠球菌。在对湖南省局部环境污染较为严重的规模化养猪场进行的调查结果表明，仔猪黄痢、白痢、传染性肠胃炎、支原体病及猪蛔虫病的发病率高达50%以上，在这样的环境中，仔猪成活率低，育肥猪增重慢，不仅影响畜禽生产力水平和经济效益，还威胁畜禽的生存条件，阻碍了畜牧养殖业的发展。2.3根据世界卫生组织和联合国粮农组织的有关资料报道，目前，已经有200种“人畜共患传染病”。其中，较为严重的至少有89种，由猪传染的大约有25种，由牛传染的有26种，由羊传染的有13种。而这些人畜共患传染病的传载体主要是畜禽粪便排放物。近年世界频发的禽流感、猪霍乱、口蹄病、疯牛病、非洲猪瘟病等极易通过食物链传播给人类，给人类造成巨大威胁。随着人民生活水平进一步提高，畜禽蛋奶的人均消费水平将持续不断增长，畜禽养殖规模势必不断扩大。所以，加强畜禽养殖污染的防治，对于保障人类健康有着十分重要的意义。第三章湖南省畜禽排泄物处理及利用的环境及经济分析3.1畜禽排泄物处理及利用的宏观环境分析3.1.1科技发展对畜禽排泄物处理及利用的影响科技研究与开发为农业技术创新提供科技储备，是农业技术创新的源泉和持续、稳定发展的基础。通过农业技术创新提高经济效益，将技术成果转化为现实生产力。科技在发展，时代在进步，畜禽养殖中对技术的要求也提升了高度。目前，利用沼气池将排泄物制成沼气是大多数农户在技术方面的选择。然而，随着社会的进步，养殖规模也在逐步递增，显然仅仅依靠制成沼气已不能满足广大农户的需求，我们需要的是更大规模上对畜禽排泄物的利用，同时也能更快更好的普及的技术。因此，开发农业新技术成为众多专家学者迫在眉睫的工作。3.1.2经济发展对畜禽排泄物处理及利用的影响当经济欠发展、人们仅关注基层民生问题时，对畜禽排泄物处理及利用的意识薄弱，也没有足够的经济能力去解决对畜禽排泄物的处理及利用问题；当生活水平提高后，经济发展带动了社会进步，对畜禽排泄物处理及利用意识也不断增强，同时大家也有一定的经济基础来支撑技术的实行。经过湖南省政府不断的强有力的改革，当前湖南省农村已经具备了相当的经济实力，村民们对畜禽排泄物处理及利用的需求不断上升，比如，目前湖南省内有相当一部分农户利用制沼气发电、供暖等。因此经济的发展对畜禽排泄物的处理及利用提供了有力的保障，有效的缓解了农户们的后顾之忧。3.1.3政策环境对畜禽排泄物处理及利用的影响关心民生，心系百姓一直是政府部门的处事原则，显然政策环境对农户的影响是十分巨大的，湖南省也不例外。然而，通过对湖南省养殖农户的走访调查，我们发现湖南省政府针对畜禽养殖方面的政策体系还不是很完备，在畜禽排泄物处理及利用方面还存在很多漏洞，束缚了湖南省畜禽养殖业的进一步发展。在政府投资、兴建大型废弃物循环利用装置方面也存在很多问题，很多农户纷纷表示，希望政府出资集中处理畜禽排泄物，减轻他们的工作负担。因此，政府应逐步建立完善的市场机制与政府宏观调控相结合的经济政策管理体系，实现畜禽排泄物的资源化利用。3.2畜禽排泄物处理及利用的微观环境分析—环境承载能力分析3.2.1湖南省主要畜禽排泄物量及耕地面积调查湖南省畜禽养殖位于全国前列，但其排泄物却对环境提出了严峻的考验，下面我们主要利用湖南省近几年主要畜禽排泄物历年生产量的变化趋势和湖南省近几年耕地面积变化量来引出我们对环境承载力的分析。湖南省主要畜禽排泄物历年生产量单位：万吨年份猪牛羊家禽合计20006639.885686.23243.001589.88=sum(B2:E2)14158.9920016846.555720.61266.361715.31=sum(B3:E3)14548.8320027060.095671.11307.951887.11=sum(B4:E4)14926.2620037259.215872.81338.001996.93=sum(B5:E5)15466.9520047718.876348.04369.972094.42=sum(B6:E6)16531.320058200.406474.30393.922189.57=sum(B7:E7)17258.1920068416.126388.45403.782309.19=sum(B8:E8)17517.5420078527.366524.25423.472598.1918496.5220088630.236629.37445.872698.29=sum(B10:E10)18403.7620098698.586752.35456.382753.38=sum(B11:E11)18660.6920108853.276835.04473.282945.28=sum(B12:E12)19106.87湖南省实有耕地面积历年量单位：千公倾年份年初实有耕地面积年内增加耕地面积年内减少耕地面积年末实有耕地面积20003926.526.8511.773921.6020013921.605.1932.233894.5620023894.564.1342.453856.2420033856.246.8430.823832.2620043832.265.6421.463816.4420053816.446.757.153815.9820063815.9810.4538.843787.5920073787.597.486.103788.9720083788.976.546.143789.3720093789.376.3710.383785.3620103785.365.6716.783774.25表3—1图3—23.2.2湖南省耕地环境负荷分析通过上面对畜禽排泄物及耕地面积的调查，我们得出了湖南省耕地环境负荷近几年的变化趋势。湖南省畜禽粪尿耕地负荷年份畜禽粪尿产生量（万吨）耕地面积（万公顷)单位耕地面积负荷（吨/公顷）适宜值（吨/公顷）警报值（吨/公顷）2000=sum(B2:E2)14158.99392.1636.1130.0045.002001=sum(B3:E3)14548.83389.4636.5130.0045.002002=sum(B4:E4)14926.26385.6241.6230.0045.002003=sum(B5:E5)15466.95383.2740.3630.0045.00200416531.30381.6443.3230.0045.002005=sum(B7:E7)17258.19381.6045.2330.0045.002006=sum(B8:E8)17517.54378.7645.2430.0045.00200718496.52378.9048.8230.0045.002008=sum(B10:E10)18403.76378.9448.5730.0045.002009=sum(B11:E11)18660.69378.5449.2930.0045.002010=sum(B12:E12)19106.87377.4350.6230.0045.00表3—3图4—4根据中国农业大学李国学的研究，尽管不同畜禽品种和不同区域特点会有所变化，但是一般认为每公顷土地能够负荷的畜禽粪便在30—45吨左右，如果高出这一个水平，就会带来土壤的富营养化，对环境产生影响。这里从环境风险的角度考虑，以最低限度30吨为最大理论适宜量，以45吨为土地负荷情况的警报值。由图4—4我们可以看出，湖南省耕地负荷量逐年上升，而且在已远远超出其警报值，这对湖南省畜禽养殖户敲响了警钟，如果再任由这种情况进行下去，那么土地将会3.2畜禽排泄物资源化利用的费用效益分析3.2.1费用效益分析的产生与发展3.2.2畜禽排泄物处理费用效益分析的基本概念3.2.3畜禽排泄物处理费用效益分析的步骤3.3畜禽排泄物处理的费用效益分析———以农村户用沼气池为例3.3.1费用分析3.3.2效益分析3.3.3农村户用沼气池的费用效益综合分析第四章湖南省畜禽排泄物资源化与无害化利用的技术分析近年来，我国的养殖业迅速从庭院养殖向集约化、规模化、商品化方向发展，特别是在大中城市周围，畜禽养殖场越来越多，规模越来越大。集约化、规模化育禽业的经济效益十分显著。但是，伴随而来的养殖业废弃物的环境污染问题目益严重。养殖场粪污只有极小部分经过无害处理，绝大多数未经处理而直接排放。给地表水、地下水和土壤、大气等造成了严重的污染。所以迅速采取措施，解决畜禽粪便的排放造成的环境污染问题，已成为关系到农村经济发展及21世纪中国生态农业发展的一大问题。湖南省也是一个畜禽养殖的重要基地，拥有众多的养殖农户，但是在处理禽畜排泄物方面还存在诸多问题。因此，为了湖南省农业养殖的快速、健康发展，政府部门应当在改善禽畜排泄物处理方面加大力度，实现禽畜排泄物的无害化与资源化，从而实现资源的充分利用达到节能减排的目的。4.1禽畜排泄物处理技术总体分析4.1.1畜禽养殖业污染防治基本思路畜禽养殖业污染防治应遵循“资源化、生态化、无害化、减量化”的原则，力求从源头减少污染，最大限度地实现养殖业废弃物的资源化和综合利用。根据养殖场（区）的具体情况，采取不同的技术模式，兼顾环境效益和经济效益，提高项目的投资收益率，以较低成本解决环境污染，推动新型生态养殖模式的健康发展。4.1.3禽畜粪污处理原则减量化——清洁生产，减少污染物的排放。资源化——制取沼气能源，生产有机肥，实现资源分级利用及最优化合理利用，实现废弃物零排放。无害化——污水净化达标排放或作为灌溉水回用。4.1.2畜禽养殖业废弃物处理的基本技术模式1.沼气生态模式该模式依靠现代化的设备组成比较完善的处理系统，将畜禽粪便经过一系列的生物发酵处理，产生沼气，最大限度地回收能源，以能源开发（供热、发电）为核心，以沼渣、沼液的还田利用为纽带，以多种园艺种植利用为依托，大幅度提高畜禽养殖业废弃物综合利用效益，消除畜禽养殖废弃物产生的环境污染。2.种养平衡模式在耕地较多的地方，遵循生态学的原理，通过按土地规模确定畜禽养殖规模，以土地消纳畜禽粪便，制定并实施科学规划，用畜禽粪便作为种植业有机肥料供应源，将畜禽粪便密闭存放腐熟后就地还田。3.土地利用模式该模式是建立有机肥厂，依靠简单设备，将畜禽粪便干湿分离，将其中干物质进行堆肥发酵，生产商品有机肥，销售到更远的地区。实现在更大区域内的种养平衡。再利用天然或人工的湿地、厌氧消化系统对污水进行净化处理。通过资源化处理畜禽粪便和污水，实现畜禽养殖环境效益和经济效益的双赢。4.达标排放模式对于那些耕地少、土地消纳量小，又不具备沼气发电或生产有机肥条件的地方，而当地必须就地发展畜禽养殖业的区域，则须建设污水处理工程，对集约化养殖场产生的废水进行工程化处理，实现达标排放，产生的固体废弃物应按照有关法规、标准综合利用生产有机肥或进行减量化、无害化处理和处置。5、沼气环保模式对于处在大城市周边，必须就地发展且规模很大的养殖场，则须对产生的粪便干湿分离，粪便进行微生物发酵制成沼气供热或发电，同时建设污水处理工程对污水进行工程化处理，实现达标排放；也可将固体粪便生产商品有机肥。以上五种模式中，土地利用模式或种养平衡模式相对资金投入最小；沼气生态模式的投入产出比最大，经济效益、环境效益较明显；而达标排放模式主要目的是实现污染物达标排放，资金投入较大，经济效益较低、但环境效益显著。表一不同模式的比较分析类别适用地区优点缺点沼气生态模式周边有农田、果林、鱼塘或水生植物的畜禽场。占地少、能源回收率和资源综合利用率高，经济效益较好，不产生环境污染。前期投资较大，对操作人员技术要求高。种养平衡模式在远离城市、经济落后、有足够土地，常年种植施肥量大的作物（如蔬菜、瓜果等），养殖规模以猪出栏数计算在2万头以下养殖场（区）。投资少、无需专人管理。需要大面积土地，粪肥施于农田时要选择合适时机，且粪肥用量受到限制，可能污染地下水并对大气产生一定的污染。土地利用模式离城市较远，气温较高，有足够的土地，地价低、有滩涂、荒地、林地或低洼地可作废水湿地处理系统的地区。一般要求养殖规模以猪出栏数计算在5万头以下。投资少、运行费用低、不耗能。占地面积大，能源回收率低，可能污染地下水。达标排放模式大中城市周围，经济比较发达，土地紧张，粪便产生量较大的养殖场（区）。污水排放完全达到国家标准。投资较大，运行费用高，经济效益低。沼气环保模式大城市周边经济发达，土地紧张，养殖规模大，粪便产生量很大。污水达标排放，可生产有机肥，又可生产沼气，供热或发电。投资很大、运行费用高，对操作人员技术要求很高。4.1.3可供选择的技术（1）厌氧生物处理技术污水厌氧处理技术是一种把环境保护、能源回收与生态良性循环结合起来的核心技术，特别是高浓度和干发酵技术的引进、开发，实现能源与肥料联产，具有较好的环境与经济效益，特别适用于大中型畜禽养殖场的粪污处理。具有处理设备负荷高、占地少、运行费用低和管理方便的优点。目前，适用于处理畜禽粪便污水的厌氧工艺主要有以下几种：①完全混合式反应器（CSTR）。②厌氧接触反应器（ACR）。③升流式厌氧固体反应器（USR）。④上流式厌氧污泥床（UASB）。⑤厌氧污泥膨胀床（EGSB）。（2）生物堆肥技术

堆肥技术在我国已有很长的历史，目前已从传统的家庭式堆肥方式转向规模化集中堆肥处理工艺。可按不同分类法分为：好氧堆肥和厌氧堆肥（按需氧条件）；低温堆肥、中温堆肥和高温堆肥（按堆肥温度）等。目前先进的生物堆肥技术是利用含有固氮芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、硅酸盐细菌等多种有效微生物菌群的菌剂或菌粉与畜禽粪便均匀混合，控制一定的温度和水分条件，创造一个良好的微生物正常繁殖的环境，促进微生物的代谢进程，加速有机物料分解，放出并聚集热量，提高物料温度，杀灭各种病原菌和寄生虫卵，去除臭味、富集养分，制成农用高效绿色生态型的有机生物肥料。其特点是：①克服了臭味浓，分解不完全的特点；②可机械化连续生产；③发酵周期短，一般为20～30d；④能量释放多，堆肥温度高达65～90℃生物堆肥技术设备有日本旋转组合式堆肥设备，韩国填料式无放流堆肥设备，德国的机械翻推机等。（3）稳定塘处理技术稳定塘是一种污水自然处理净化系统，一般作为畜禽粪便污水的二级生化处理，具有管理方便，基本无能耗，运行费用低廉等优点，但也存在受气候等自然环境因子的影响较大，占地大的缺点。稳定塘主要分为：好氧塘、兼性塘、厌氧塘、曝气塘等。稳定塘对污水的净化过程本质上是水体自净过程，其中包括物理、化学、生物等多种过程的净化作用，且以生物作用为主，它利用稳定塘生态系统中多种类群生物的菌藻共生关系和在食物链中的相互吞食关系来降解净化。（4）沼气发酵综合利用技术厌氧产沼法即厌氧甲烷化,是有多种微生物群参与的生物化学过程,大致分为产酸和产甲烷两个阶段。产酸阶段主要是水解和发酵菌群将复杂的有机物分解为简单的有机物,进而降解为各种有机酸;产甲烷阶段是产甲烷和产氢,产乙酸菌将各种有机酸转化为沼气。产生沼气可以综合利用在发电、燃烧、供暖和周围农场种植等领域，沼渣、沼液也将作为很好的生产有机肥原料。4.2畜禽排泄物处理的基本技术模式的工艺流程4.2.1传统工艺处理4.2.1.1原始粪池储存灌溉农田法技术要求：为防止污染和臭气散发，要求养殖场必须远离城镇和村庄，一般要求在800米以上。粪池容积要根据养殖场规模而定，一般要求能贮存排粪量400天左右。若粘土层上建粪池，可直接建造土坑，也可用一层不渗水的塑胶膜填在坑内。在沙土层上建粪池，要求用水泥或玻璃钢做成不渗流的贮粪池。贮粪池一般都为露天，上面无雨篷，这与当地降雨量少有关。当排泄物储存到一定量，再将粪便粪尿转移到农田作为农家肥。技术流程：排泄物 储粪池 农田技术可行性：表一禽畜排泄物的养分平均含量（%）养分种类水分有机物氮五氧化二磷氧化钾鸡粪50.025.51.631.540.85鸭粪56.626.21.101.400.62鹅粪77.123.40.550.500.95猪粪8215.00.560.400.44牛粪8314.50.320.250.15马粪7620.00.550.300.24羊粪6528.00.650.500.25由表一可以清晰的分析出在禽畜排泄物中含有丰富的氮、磷、钾元素，这对于农作物的生长有促进作用。养殖户将储存的有机肥浇灌给农田，既能促进农作物增产，又可以达到解决排泄物污染问题。由于技术流程简单，一般在大多数中小型养殖户间具有可行性。技术优势：粪池建造简单，成本低廉，可以长期使用。对于普通养殖户而言，可以解决粪便随意堆放而臭气难闻的问题，同时又可以将堆久的粪便当作肥料堆放在农田里。技术缺陷：禽畜排泄物处理不够彻底，劳动力大，堆积到一定周期又需要将其搬移，难以彻底地消除粪便臭气的扩散。同时，在某些情况下粪便外渗还会污染到周围的环境。畜禽粪便中含有很高的有机质和氮、磷，会引起作物徒长、贪青、倒伏，使产量大大降低。推迟成熟期，影响后续作物的生产等。4.2.1.2污水喷淋制有机肥模式技术要求：猪舍对粪便进行固液分离。有机污水、尿液收集进入污水槽，粪便统一堆放在发酵槽始端，每天根据粪便量添加辅料（木屑），搅拌均匀，保证混合物水分达到55-65%，堆放2天后进行通风、搅拌（每天一次），保证充足的氧气供给，进行好氧发酵。发酵一周左右，当温度达到50度以上，开始进行污水喷淋。污水喷淋15-20天左右，停止喷淋，仍然按照正常的频率通风、搅拌，伴随着水分蒸发和高温好氧发酵，一周后污水和粪便混合物基本达到无害化，当水分降至30%以下时，进行有机质和腐熟度检测，经过后续处理制专用无公害有机肥。技术流程：猪舍猪粪冲洗水格栅集水池固液分离调节池堆肥发酵有机肥 沼气池技术可行性：禽畜排泄物固液分离以达到粪便和尿液分离，再将尿液进行一定处理排放在环境中，可以减少水体富营养化的问题；粪便加工处理制成高效的有机肥，又可以实现一定的经济效益。在中型养殖户中，具有一定的可行性。技术优势：既能够使禽畜排泄物得到有效的处理，又能使废弃的排泄物资源化实现一定的经济效益，对构建两型社会起到了积极的引导作用。相对于储存浇灌农田而言，此技术可以解决土地缺乏问题，也不受时间的限制，会在某种程度上大大降低环境遭受污染的可能。技术缺陷：处理流程过于复杂，养殖规模要庞大，等待周期长，所以不宜对小型养殖农户推广。禽畜尿液如果没有很好的处理，也将会对环境造成一定程度的破坏。4.2.2现代处理工艺4.2.2.1生物发酵床养殖模式技术要求：生物发酵床模式是一种零排放环保型健康养猪生产方式，是根据微生态理论和生物发酵理论，以谷壳、锯末、枯草菌和酵母菌等复合微生物发酵菌制成混合有机物垫料，铺垫在猪舍里，猪的排泄物渗入有机垫料，经微生物作用被迅速降解、消化，利用猪的拱翻习性进行粪便的翻埋，便于新旧垫料的更新及好氧、厌氧菌的交替，从而达到免冲洗猪栏、无臭味、零排放、从源头实现环保、无公害养殖目的。在此过程中，猪的排泄物混入有机垫料中，与复合微生物发酵菌有机结合，通过发酵即可制成优质的生物活性有机肥，消纳了大量的秸杆、稻草、木屑等农业废弃物，促进农业资源的循环利用，又可以解决畜禽粪便无害化处理的问题，改善农村、农业生态环境，形成人与动物、自然和谐相处的生态农业系统。技术流程：谷壳、锯末等+发酵微生物水垫料调节水分搅拌混匀猪出栏生物发酵床： 维护和管理进猪饲养生物发酵床发酵技术优势：实现粪尿真正意义上的零排放；全面提高猪场清洁卫生水平，改善猪舍环境；搞高了饲料利用率；有效减

少疾病的发生和蔓延；降低水电等成本消耗；降低固定资产的投入，不需要额外占用土地处理粪污。技术缺陷：发酵床的温、湿度是寄生虫的最佳生存环境，发酵床一旦被寄生虫污染，很难清除；夏季猪舍内温度过高，影响猪的生长发育，特别是在我国夏季炎热的南方地区问题更为严重，需要采用有效的降温措施；发酵床养猪法猪舍内不能使用化学消毒药品和抗生素类药物，一旦猪场发生细菌性或病毒性疾病时，不易控制；当前商业化的发酵床菌种的发酵效率、不同地区的发酵条件及垫料配比仍需要进一步进行研究。4.2.2.2

厌氧发酵粪水处理技术

技术要求：猪尿和冲洗水通过污水沟流入污水处理站。利用格栅窨井去除污水中粪渣等较大的悬浮固体物和砂石。流入集水池通过水力筛网进一步去除污水中的悬浮物以及猪毛等杂物。避免管网堵塞，利于厌氧发酵。后进入厌氧池进行厌氧发酵，产生沼气供给住户取暖。粪污在进行堆肥处理，生产成商品肥。技术流程：猪舍粪污商品肥沉淀池堆肥处理厂 肥料成分调整水分调整TS:30%-50%用户固液分离污泥加温沼气TS:<3%二级厌氧 缓冲（保温）发酵槽 热交换器 沉降池鱼塘（夏）水生植物降解无动力曝气灌溉或排放储存（冬）（夏）储存（冬）技术可行性：采用厌氧发酵系统处理畜禽粪便符合我国现实情况，是一种经济可行的处理方式。多次处理可以有效降低排泄物污染程度，衍生产品多样可以最大效益获利，对大中型养殖户具有很强的可行性。技术优势：粪渣与粪液分离，粪渣能够生产出商品肥，粪液又能进行厌氧发酵产生沼气供给给养殖户使用，实现了排泄物的充分合理利用。畜禽尿液又能达标处理，降低环境污染。技术缺陷：技术成本高，操作复杂，需要的仪器设备比较多，因而局限于在大规模养殖场推广。4.2.2.3小型养殖户沼气处理模式技术要求：沼气池要与猪圈相连，蔬菜大棚要靠近猪圈，可以将粪尿全部排进厌氧消化池进行沼气发酵，沼液沼渣可以供给给塑料大棚，生产沼气可以供给养殖户。其中沼气池应建在宽敞、背风向阳、没有树木或高大建筑物避光的地方，一般选择在农户房前。总体宽度5.5~7m，长度20~40m。最长不宜超过60m,一般面积为80~200平米。技术流程：塑料大棚温度二氧化碳沼渣沼液猪圈厕所沼气池大田优质农肥沼气家庭技术优势：成本低廉，操作简单，不需要大量的人力就可以实现禽畜排泄物的无害化和资源化处理，非常适合小型养殖户使用。技术缺陷：沼气发酵要受到温度条件的制约，一般只能在温度较高的情况下才会产生沼气。因此对于一般的农户只能在夏季使用，造成很大的不便。同时沼气池使用不当或老化很容易损坏，将需要一定的维修费用。4.2.2.4中小规模猪场配套三级沉淀池模式

技术要求：三级沉淀法是一种采用物理沉淀的方法来达到粪污减排目的的治污方法。猪场内的粪尿在排放到场外前，先在场内三个沉淀池内进行沉淀，然后再排出，达到减少粪污排放目的。该法简便实用，具有一定的治污效果。建筑要求：

（1）养猪场（户）需根据养殖量确定三级沉淀池大小，但池体容积最低不得小于50m3；池体有效深度为1.5～2米。

（2）三级沉淀池建设需采用砖混结构，为防止池底渗透，底部采用钢筋混凝土浇铸。池体四周墙采用砖砌24墙，墙面水泥抹浆,浆厚度不得低于10mm。池顶加盖预制板，防止雨水进入。

（3）每格池体进出水口均开口于隔墙顶部一侧，左右交错，进出口、漫溢口均设栏网，便于固液分离，适当减缓流速，截留浮渣，提升沉淀效果。技术流程：猪舍

一级废水一级净化池二级废水二级净化池鱼塘塘泥肥料（生物固氮）三级净池化池 园田技术优势：

沉淀池建设简单，操作方便，成本较低，适合于大面积推广使用。技术缺陷：对粪污处理不够彻底，对粪污成分没有本质上改变，处理效率低下，需要经常清淤，且周边要有大量农田消纳粪污。

4.2.2.5大规模养殖场配套大型沼气池处理模式技术要求：采用当前国内成熟的大中型沼气工程处理工艺，养殖场产生的污水通过化粪池沉淀后，由沟渠管道引入厌氧发酵池集中处理，处理后产生的沼气作为能源用于烧饭、照明、猪舍保温等；其沼液和沼渣通过果园、茶园、菜地、竹林、鱼塘等以农牧结合、种养结合的模式，进行综合利用，实现规模化养猪场排泄物的“零排放”。技术流程：沼气↑猪场排泄物（污水）→格栅→酸化池→厌氧发酵池→沼渣（沼液）→农作物(果园、林地、花卉、蔬菜)及养鱼等综合利用。技术可行性：1．肥料效益沼气发酵残余物，也称沼肥，是沼液和沼渣的总称。沼肥中含有丰富的养分，特别是含有多种水溶性养分，是一种速效性的优质肥料。因为沼肥中的一部分养分和有机质已转变为腐殖酸类物质，所以它又是一种速效和迟效兼备的优质有机肥料。因发酵原料的配比不同，沼肥中养分含量有一定差异，一般沼肥的养分含量见表2。表2沼肥的主要养分含量肥料种类有机质/%腐殖质/%全氮/%全磷/%全钾/%沼液－－0.03～0.080.02～0.060.05～0.10沼渣30～5010～200.8～1.50.4～0.60.6～1.2根据各地实践证明，农田施用沼肥比施用一般农家有机肥料，可增产10%左右，并能显著提高农产品的品质，提供无公害的绿色有机农产品。2.环境效益规模畜禽场沼气工程的环保卫生效益见表3。一般通过带有前处理的沼气处理系统，COD、BOD和TS的去除率可达到85%，再经好氧或和物化处理，污染物去除率可达95%以上，达到污水排放标准。尽管巨大的环境效益（和卫生、生态、社会效益）已被公认，而这些效益如何通过规范的换算，合理地转变成可用的量化值，尚需研讨。若能计入环境效益的量化值，那么畜禽场沼气工程的经济可行性将显著增加。表3畜禽场沼气工程有害物质的去除功能项目常温全混式近中温全混式高效厌氧装置TS去除率/%＞50＞7080～90COD去除率/%6070～7580～90大肠杆菌值10-2～10-110-2～10-110-1蛔虫卵死亡率/%100100100另一方面，CH4是一种温室气体，其温室效应强度是CO2的21倍，对全球气候变暖的贡献率为15%～30%。在农业活动中，70%以上的CH4来自于畜禽粪污、土壤及作物秸秆。畜禽场沼气工程对温室气体甲烷加以收集利用，对温室气体减排作用巨大。由以上数据分析，可以清晰发现沼气处理工程产生的沼渣沼液可以作为良好的肥料，同时沼气处理也能产生巨大的环境效益，降低环境污染程度。因此，大型养殖基地采用沼气工程非常适宜。技术优势：适应于所有地区。由于成本高昂，技术要求高，需要配套的其他大规模农业种植，因而只适用于大规模养殖厂的推广。技术缺陷：技术难度大，需要成本高，还需要有其他农业种植才能实现，因而存在很大的局限性。同时沼气发酵还需要一定的温度要求，如果温度不适宜将会影响到沼气产量。4.3针对湖南省畜禽养殖现状的技术分析4.3.1技术适用范围分析表畜禽养殖规模与技术关系养殖规模单位：头技术模式技术种类技术特点10头以下种养平衡模式粪便储存浇灌农田成本低廉，技术简单10~20种养平衡模式粪便储存浇灌农田制作作饲料养鱼小型养殖户沼气处理技术成本低廉，易于操作，适合小型养殖户20~100沼气生态模式小型养殖户沼气处理技术生物发酵床技术实现粪污资源化利用，技术成本小，便于养殖户使用100~300土地利用模式沼气生态模式达标排放模式牧—农，牧—渔综合治理污水喷淋制有机肥沼气处理技术生物发酵床技术三级沉淀池模式处理简单，技术成本适中，很大程度方便了养殖户处理粪便，有在一定程度上为养殖户增加了收入。300~1000土地利用模式达标排放模式厌氧发酵粪水技术污水喷淋制有机肥三级沉淀池模式处理量大，技术要求高，建造成本较大，但处理效果极好1000以上沼气环保模式大型沼气池综合利用技术厌氧发酵粪水技术处理量庞大，技术要求高，成本大，处理效果良好10000以上沼气环保模式大型沼气池综合利用技术需要其他多种技术，综合利用了废物，在一定程度上解决了排泄物污染环境问题，将排泄物生产成了一种经济商品。4.3.1针对湖南排泄物处理新模式——集约养殖业循环经济发展模式

湖南省在养殖业方面发展非常迅速，中小型养殖户居多。同时养殖户分布呈现出散乱或小规模集合现象，因而造成排泄物处理不彻底，污染范围广的特点。根据调查显示：80%以上小型养殖户（20头以下）一般不对禽畜排泄物进行处理加工，将粪便堆积到一定时间段后浇灌给农田，所以经常导致周边环境乱、脏、臭的现象，严重污染到了土壤、水流和大