提要: 在国内外猪场粪污处理工艺调研的基础上，通过对粪污粒径分布、沉降性能和气浮工艺适用性的试验研究，确定了一种先进实用、可靠、易行的猪场粪污达标排放的处理工艺。
关键词: 粪污处理 沉降性能 气浮工艺 固液分离 厌氧消化 好氧处理
近10年来，我国城郊菜篮子工程飞速发展。规模化猪场的数量和规模也在逐年增加。目前，全国生猪、家禽年产便总量高达5.8亿t，粪水年排放总量高达60亿t。然而，北京和上海市采用工程措施处理的粪水量，只占各自排放量的3%和4%。大量粪污对周围环境的污染日益严重。许多猪场臭气熏天、蚊蝇成群，地下水的硝酸盐严重超标。少数地区传染病与寄生虫病流行。规模化猪粪污污染已到非治理不可的地步。为此，“规模化猪场污处理关键设备的研制”被列为国家“九五”重中之重的科研攻关项目。
一、国内外猪场粪污处理工程概况
1、国外概况
1)小型猪场。有的采用各种节水措施，如日本和中国的台湾、香港地区的木屑养猪场法——每日排泄的猪尿不断被铺在舍内地面上由混有某些微生物的木屑层吸收、消化。每隔一段时间将其装车外运作肥料，再换上新的木屑。有的将粪污经固液分离后，粪渣堆沤作肥料。污水经厌氧消化(即沼气池)处理后，排至农田、鱼塘。最近日本开始采用膜分离技术进行处理。
2)中型猪场。以法国和德为代表的西欧各国的中型猪场都与种植业相配套。猪牛粪利用自动化程度较高的沼气装置处理后，贮存在数个500～1000 m3钢制罐内，待需要时用粪车运至农田作肥料；产出的沼气作本农场的电力和热源，从而成一个生物质多层次利用的良性循环的生态农场。
3)大型猪场。美国的一些大型猪场建在半沙漠地区的山坡上。平时，猪粪水顺坡而下，等7～8 a后再将猪场移到它处。这样既减少了粪污处理的大量费用，又改良了土壤、增加了肥力，也为今后种植农作物打下了基础。
发达国家的猪场对环保十分重视。各大型猪一般都采用了固液分离、厌氧消化(即沼气发酵)和沉淀等工艺单元。由于科技的发展，每个单元均有创新。例如：大型沼气装置过去是大型钢混结构的纺缍形池，后发展为UASB(上流式厌氧污泥床反应器)技术的钢混矩形池。近来澳大利亚又出现没有顶盖的采用特种胶布制成的三相分离器的UASB型池。在好氧工艺中，在传统鼓风曝气装置上又发展了简单实用的多种浅层射汉曝气装置。 为简化工艺，提高悬浮物的去除率，澳大利亚一大型猪场污水处理工艺流程中，在粪水沉淀后立即采用添加一种高效絮凝的大型气浮装置，使出水的BOD降低到1800 mg/L(估计COD为3000 mg/L)，然后排放到牧草地作灌溉之用。
2、国内概况 我国规模化猪场90%以上没有粪污处理工程设施，连简单的固液分离机都没有。在采用工程设施处理粪污的猪场中，为取得较好的经济效益，大多数是以能源与综合利用为主要目的，即兴建相应的沼气工程。沼气用于集中供气(少数发电)；沼液、沼渣用作农田、菜地、果树和经济作物的肥料以及牛和鱼的饲料添加剂等。只有极少数是以环保为主要目的。其工艺流程与国外技术大致相同，即固液分离—厌氧消化—好氧处理—水生植物塘。有的工程为减少能源的消耗，降低运行费用，使厌氧消化的出水直接进入植物塘(坡、沟)进行处理后排放。例如：我院设计的上海嘉定种畜场和上海崇明江口乡种畜的粪污处理工程，污水排放指标均达到并低于上海市畜禽场污水排放标准：COD≤350 mg/L，BOD≤180 mg/L，NH3-N≤80 mg/L。
3、国内外概况总结
1)国内外对于大中型猪场粪污处理的方法，基本有二：一是综合利用，二是污水达标排放。有种植业和养殖业的农场、村庄和广阔土地的单位，采用“综合利用”的方法是可行，也是生物质能多层次利用、建设生态农业和保证农业可持续发展的好途径；反之，只有采用“污水达标排放”的方法，才能确保养猪业长期稳定的生存与发展。
2)对于猪场粪污，这种高浓度的有机废水，必须采用厌氧消化(沼气发酵)工艺，因为只有厌氧消化，才能针对可溶性有机物进行大量的去除(去除率可达85%～90%)，而且可杀死传染病源，有利防疫。这是固液分离、沉淀和气浮工艺不可取代的。如果采用好氧工芤将要比其消耗近10倍的电能，一次性投资虽然可节省20%，但长期的运行费用将是个沉重的负担。
3)对于“污水达标排放”的猪场，国内外的粪水处理工艺大致相同。根据我们的实践经验和对东南亚国家的考察，只要有一定的水面，应尽量利用“水生植物塘”对污水进行深度处理，其效果十分有效，而且投资省，几乎没有能耗。如果水面足够，可替代耗能大的好氧处理工艺；水面不够也可作为好氧处理工艺的补充。
二、规模化猪场粪水处理工艺的研究
1、猪场污水排放指标 鉴于国家没有对本行业制定具体的排放标准，故采用上海市大中型畜禽场粪水排放暂行规定(沪环保农(1992)第101号)： 水源保护区 非水源保护区 CODcr≤350 mg/L ≤400 mg/L BOD5≤180 mg/L ≤200 mg/L NH3-N≤80 mg/L ≤100 mg/L
