猪场降本增效生存之道—实践粪污液资源化利用

一、我国猪场治污发展与现况

随着我国经济发展及人民生活质量提升，对于猪场环保要求也越趋严格，近十年前“禁止以大量水冲洗猪栏”已得到了共识，而目前猪舍基本上皆为双层高架猪栏，上层养猪，地面是漏粪板，粪污可漏至下层，再利用刮板刮出或以地势差引流至集粪池，同时实施雨污分流，而大大降低了所产生的污水量。

过去猪场粪污液多应用生化(微生物)处理工艺，流程如下：(1)粪污原液先经过固液分离机，分离出干清粪(有机肥原料)；(2)污水进入沼气池进行厌氧发酵(产生沼气)；(3)发酵后的沼液再到污水处理池进行好氧发酵。这便同于我国台湾省四五十年前即实行的三段式(固液分离、厌氧发酵及好氧发酵)治理方案。其原理是利用自然界的好氧菌群及厌氧菌群分工交替分解污水里的有机污染物与臭味。但其缺点是效率低，耗时长，必须提供大面积用地，且不易达到排放水质标准。此生化处理工艺也在我国内地实施多年，且进一步由各科研单位或高校发展出众多的改善方案，如增加水生及湿地植物消纳污染物，净化水质等，但最终仍未能有效解决污染问题。

尔后，国内又发展出在生化处理基础下，添加后段化学药剂处理技术，而如此才能做到“达标排放”。但其显而易见的缺点是大大提高业者的环保成本，包含固定资产投资、药剂及电费…。

我国养猪产业发展与环保关系从最早期没有环保意识，随意排放；再经历环保意识高涨时代而对猪场要求不惜成本也要做到污水达标排放，未能达环保标准的猪场便陆续关场的下场；然而，这几年养猪产业面临薄利与亏损的经营压力，过去愿意耗费高额环保成本的达标排放治理方式，如今却俨然成为经营成本压力所在。

二、我方资源化利用与达标排放系统分析

过去猪场在于环保压力与主管部门执法越趋严格的驱使下，必须确实做到“达标排放”。然而，若以产业发展需求而论，“达标排放”又仅是过渡时期：养猪业因非洲猪瘟生物安全性的投入提高经营风险与成本，而日趋竞争的市场，需要降低环保成本来提高竞争力；另一方面，粪污是绝佳的有机肥原料，可以制成有机肥料，弥补其应用在农业的庞大市场缺口，而将粪污转化成有机肥料(无论是固体抑或液体肥)的“资源化利用”才是产业最终趋势。

  我方在于猪场粪污液资源化利用技术方面，如现有运行存栏8~10万头育肥猪场为例。该猪场每日产生600立方米(水资源管理良好情况下，如管控好饮用水及冲栏用水、雨污分流等)粪污液，比较现行生化加化学药剂处理的“达标排放”与我方“资源化利用”两种方案：

(1)达标排放系统

图一、达标排放系统图示 

◎说明：各猪栏收集的粪污原液首先经过固液分离机，分离出干清粪(每日仅6~8吨，不及10%粪便量，为未被消化吸收的粗纤维，可做为有机肥原料)；污水进入黑膜沼气池(两座)进行厌氧发酵，产生沼气(上层)、沼液(中层)及沼渣(底层)；沼液排入露天的沼液池，再经自然氧化作用；氧化沼液再排入污水处理池(两座)，经过曝气系统及化学药剂等处理

(2)资源化利用系统

图二、资源化利用系统图示

◎说明：各猪栏收集的粪污原液经过固液分离机，干清粪及小部分污水进入肥厂制成有机肥料；大部分污水进入黑膜沼气池(一座)进行厌氧发酵，产生沼气、沼液及沼渣；沼渣进入肥厂制程有机肥料，沼液排入发酵池(两座)，制成营养液(液体有机肥)；最终，有机肥料可销售或自用，而营养液再排入农场(或果场)提供作物养分。

(3)方案分析

表一、投资成本及效益比较(列举主要差异项目)

	达标排放	资源化利用	备注
黑膜沼气池	两座	一座	一万立方米/座
污水处理池	两座	___	六千立方米/座
沼液池	一座	___	两万立方米/座
发酵池	___	两座	三千立方米/座
固液分离机	三台	三台	___
肥厂	___	一厂	年产能一万吨
农场	___	600亩	足以消纳营养液的面积
固定投资成本	1200万元	600万元	未计算宿舍、道路、围墙、停车场等配套土建工程
运行费用	150万元	___	环保支出
利润	___	320万元	已扣除污水厂、肥厂及农场的运营成本；农场利润与选择的品种关联

 

(三)做好资源化利用方案的关键条件

“达标排放”，即是将污染水源处理成对环境无害也“无用”(或低价值)，而允许排入自然界水体或地表的净化水；“资源化利用”，则是将其处理成对作物有益，可以产生农业经济效益的“有用”物质。

 

达标排放”虽然可以解决环保问题，但若严格而言也是一种“资源浪费”，所以“资源化利用”才能符合国内养猪产业治污发展的方向。然而，想发展一套能够在我国现阶段普及实施的猪场粪污资源化利用技术与方案，团队需要具备那些条件？

(1)高效有机肥技术—个人之前已有数篇文章表达：合格的有机肥技术，制程必须是“香气四溢，热气弥漫”(肥厂有臭味即是技术不成熟的指标)。另外，此技术还需具备能够同时处理，干清粪(含水率60~70%)、沼渣(含水率80%以上)及含水率高达95%以上粪污液之能力。

(2)液体有机肥技术—将粪污液转化成“腐熟度完全”的植物营养液(液体有机肥)，便是液体发酵技术范畴。

◎沼液种子(油菜籽)发芽试验。种子发芽试验为确保粪污液“腐熟度完全”，才能进行后续农场灌溉。图⑴为对照组，清水(发芽率19/20，根平均长度0.7公分)，

⑵为发酵不完全沼液，抑制种子发芽及生长(发芽率12/20，根平均长度0.5公分)，⑶为发酵完全沼液，不但没有抑制现象，还有促进种子发芽及生长效果(发芽率20/20，根平均长度0.9公分)。

(3)微生物知识与应用—无论上述两项技术，其执行的主角是“微生物”。实施者必须具备有机肥领域应用微生物的专业知识与实务经验，诸如：菌种特性分析、筛选及培养等；同时可依据环境选择适宜菌种组合，并能指挥这些益菌相，战胜存自于现场的坏菌相。这如同若想要成为成功的企业经营者，业主就必须先了解人才需求，再进一步做人才筛选，并给于适宜的条件与环境，才能够使其发挥所长，为公司创造可观的商业利益。国内有机肥技术水平落后，其中一重要原因乃源自于实施者多数不具备微生物专业知识；如同企业主，不懂人性与不具备识人能力。

(4)农业专业与实务经验—有机肥的发酵需要微生物专业知识；而其实施对象是农作物，故实施者还必须兼具相关的农业知识，如了解有机肥对农作物的重要性与影响，如此才能制造出优质的有机肥料。

(5)肥厂与农场经营管理能力—即便具备优秀技术能够生产出商品有机肥料，但仍需良好的企业经营能力，才能将其产生价值，创造出经济效益；而农场的经营更需要农业专业技术(诸如，作物品种选择、种植技术建立等)及销售渠道或商业模式建立等的商业经营能力。

猪场粪污液的资源化利用，不应仅止于转化成有机肥料及营养液，更需要进一步将其利用，并能转换成商业利益，如此才是能够普及实施，持续发展的可行方案。