随着畜牧业的发展，特别是规模化养猪业的迅速扩张，猪场粪污处理已成为一个亟待解决的重要问题。猪场粪污主要由猪粪和尿液组成，其成分复杂，含有大量的有机质、营养元素（如氮、磷、钾等）以及细菌、病毒、寄生虫卵等有害物质。这些粪污若处理不当，不仅会对猪场环境及周边生态造成严重影响，还会对水资源和空气质量构成威胁，进而影响到人类健康和社会的可持续发展。无害化处理技术旨在通过科学手段，有效去除或降低粪污中的有害物质，减少其对环境的污染；而资源利用则着眼于将粪污中的营养成分和生物能源转化为有价值的资源，实现资源的循环利用和经济效益的提升。本文旨在为猪场粪污的无害化处理和资源利用提供理论支撑和实践指导，推动养猪业向更加环保、高效、可持续的方向发展。
1 生猪养殖产业发展的现状
以贵州省铜仁市为例，铜仁市把生猪产业的发展定位为助力乡村振兴的关键产业，围绕农村产业革命的“八要素”，发挥地区资源和市场优势，致力于建设千亿级生猪产业集群。遵循“依赖初级产业、扩大二级产业、激活三级产业，三者互动融合，扩展经济规模，促进高质量发展”的方针和“高端、集约、绿色、规模、智能、国际化”的战略，致力于农产品加工的深度转换，加速生猪产业链的全面发展。铜仁市以市场需求为基准，从传统散养转向现代化大规模养殖，引入国家级龙头企业如温氏、德康牧业、铁骑力士等，共培育了92家龙头企业和750个年出栏500头以上的规模化养殖场。依托这些企业，推动标准化、自动化、智能化养殖，推动从养殖到市场的全流程质量安全监管机制。铜仁市农业农村局2021年8月统计数据显示，铜仁市生猪存栏量203.54万头，能繁母猪19.66万头，出栏159.53万头，带动近7万农民实现人均增收1 000元以上
[1]。随着本市生猪养殖规模的不断扩大，产生的大量粪污对当地环境的负担也越来越重，开展粪污无害化处理与资源化利用工作刻不容缓。
2 猪场粪污处理的重要性
猪场粪污中含有大量的有机物、氮、磷、钾等营养元素，以及病原微生物、寄生虫卵等有害物质。如果未经处理直接排放到环境中，会导致水体富营养化，引发藻类大量繁殖，消耗水中氧气，影响水生生物的生存；同时，有害物质还会渗入土壤，破坏土壤结构，降低土壤肥力，甚至污染地下水。通过无害化处理，可以有效减少粪污对环境的污染，保护生态平衡。猪场粪污中的病原微生物和寄生虫卵是传播疾病的重要媒介，如果粪污处理不当，这些病原体可能通过水源、食物链等途径传播给人类和动物，引发各种疾病，如肠道传染病、寄生虫病等
[2]。因此，无害化处理对于保障公共健康具有重要意义。此外，猪场粪污经过无害化处理后，可以转化为有机肥料和生物能源等有价值的资源。有机肥料富含多种营养元素，可以改善土壤结构，提高土壤肥力，促进农作物生长；生物能源则可以作为清洁能源使用，减少对传统能源的依赖。这些资源的循环利用不仅有助于降低养殖成本，还可以促进农业和养殖业的融合发展。
3 猪场粪污无害化处理技术
3.1 气味除臭技术
规模化猪场养殖过程中产生的粪尿，会产生大量的氨气、硫化氢等刺激性气味的气体，对猪场及周围环境产生危害。为了消除猪场的臭气，需要及时对生猪产生的粪尿及污水进行收集、贮存，并进行无害化处理，减轻恶臭气味的散发。也可以通过采取生物或者化学方法进行除臭，例如在猪场内种植大量的花草树木以收集有毒有害气体，可以减轻臭气对空气的污染
[3]。
3.2 粪污脱水干燥技术
猪场粪污脱水干燥技术主要利用物理或化学方法，将粪污中的水分与固体物质分离，使固体物质达到一定的干燥程度。其中，物理方法如烘干、膨化、微波处理等，通过加热使水分蒸发；而化学方法则可能涉及添加某些脱水剂或催化剂，加速脱水过程。正常情况下，粪污脱水后，剩余粪渣的含水量在65%左右，符合后续堆肥含水量的要求
[3]。这种处理方法可以避免粪污中细菌、寄生虫等病原微生物的滋生，降低了传染性疾病对人畜健康的危害，同时干燥后的粪污还可以减小对土壤的污染，但这种处理方法对于场地的要求较高，并且难以在阴雨天进行。
3.3 粪污堆肥处理技术
猪场粪污堆肥处理技术主要利用微生物在好氧或厌氧条件下对有机物质进行分解，产生热量和二氧化碳，从而将粪污中的有机物转化为稳定的腐殖质。在堆肥过程中，通过控制温度、湿度、通气量和碳氮比等条件，促进微生物的繁殖和活动，加速粪污的分解和腐熟，最终成为可以用于农业种植的有机肥料。这种处理技术可以将粪污中存在的病原微生物有效杀灭，降低其对土壤和周围环境的污染。
3.4 有机肥料化处理技术
猪粪污有机肥料化处理主要利用现代生化技术，将猪粪中的有机物质转化为腐殖质。在好氧或厌氧条件下，微生物通过一系列的生物化学反应，将复杂的有机物质分解成简单的无机物质和稳定的腐殖质，同时释放能量和大量的氮、磷、钾等有机分子营养物质。这个过程中，有机物的分解会产生大量的热量，有助于杀灭病原体和寄生虫卵，减少疾病传播的风险。
4 猪场粪污资源化利用途径
4.1 粪污能源化利用
猪场粪污能源化利用主要依赖于厌氧发酵技术。主要应用于沼气工程当中，在厌氧条件下，微生物通过一系列的生物化学反应，将猪粪中的有机物质分解成甲烷（沼气）等可燃气体，同时产生沼渣和沼液。产生的沼气可以进一步用于发电、供暖、生产生物天然气等，实现能源的回收利用。沼渣还可以用作猪场的饲料资源进行循环利用
[4]。但由于沼气工程需要大量的资金投入，并且对设备以及制作工艺要求较高，最好能够将周围养殖农场的粪污进行集中收集处理，提高粪污的资源化利用效率。
4.2 粪污饲料化利用
猪粪污中含有多种维生素、矿物质、氨基酸和粗纤维等营养物质，特别是猪的消化道相对较短，大部分营养物质在消化过程中并未被完全吸收，因此猪粪污中仍保留有较多的营养成分。通过高温和生物酶等适当的加工处理，可以将其转化为适合动物食用的饲料资源。粪污饲料化常用到草鱼和鲢等水产养殖的饲料当中。也可以用作养殖蚯蚓的饲料，另外蚯蚓养殖过程产生的粪便又可作为有机肥料的制作原料，形成种养结合的生态循环。
4.3 粪污肥料化利用
猪场粪污肥料化利用是一种将猪场产生的粪污转化为有机肥料的技术手段，旨在实现资源的循环利用和减少环境污染。粪污肥料化多采用堆肥发酵技术，可分为好氧堆肥和厌氧发酵2种，好氧堆肥是将预处理后的固体粪便进行好氧堆肥处理，在堆肥过程中，通过翻堆、通风等措施保持堆体内部的好氧环境，促进微生物的繁殖和活动，从而加速有机物质的分解和转化，好氧堆肥处理后的粪便，其养分含量和肥效均有所提升，可直接作为有机肥料施用于农田
[5]。对于液体粪污或含水量较高的粪便，可采用厌氧发酵技术进行处理。在厌氧条件下，微生物将有机物质分解为甲烷等气体和稳定的有机物质（沼渣、沼液）。甲烷可用于发电或供暖等，沼渣和沼液则可作为有机肥料施用于农田。此外，固液分离后剩余的固体粪便可进一步加工成商品有机肥，通过添加菌种、草糠等物质进行发酵处理，最终制成颗粒状的复合有机肥。
5 创新技术应用分析
5.1 异位发酵床技术
猪场粪污异位发酵床技术是一种创新的粪污处理方法，利用微生物在特定条件下对粪污中的有机物进行分解。其基本原理是在发酵床内加入适量的垫料（如秸秆、木屑等），并接种特定的微生物菌种。当粪污被均匀喷洒在垫料上时，微生物开始分解粪污中的有机物，产生二氧化碳、水和有机酸等物质。随着发酵过程的进行，有机物逐渐被转化为稳定的有机肥料。发酵过程中需要控制发酵床内的温度、湿度和pH值等参数。一般来说，发酵床内部温度应保持在45～65 ℃，湿度应控制在50%～60%。同时，应定期翻动垫料以增加氧气渗透性和微生物与物料的接触面积，提高发酵效率。随着发酵过程的进行，垫料中的有机质逐渐被消耗。当垫料厚度低于一定水平时（如40 cm以下），应及时补充新的垫料。此外，菌种在使用一段时间后会出现退化、死亡等情况，应定期喷洒补充菌种以保持发酵菌种的活性
[6]。异位发酵床技术在许多猪场得到了广泛应用，猪场采用该技术后，不仅解决了粪污处理问题，还实现了有机肥料的自给自足和对外销售。同时，该技术还降低了猪场的运行成本和环境风险，提高了猪场的经济效益和社会效益。
5.2 搭建物联网数字化管理系统
猪粪污处理与资源化利用物联网数字化管理系统利用物联网技术，通过传感器、无线通讯、智能检测与控制等手段，对猪粪污的产生、收集、处理、利用等全过程进行实时监控和智能管理。该系统不仅提高了猪粪污处理的效率，还实现了资源的最大化利用，减少了环境污染。并将操作端连入手机，可进行便捷式操作，远程调控粪污无害化处理设备，同时根据实时反馈回来的处理数据进行科学调控
[7]。
6 结语
猪场粪污无害化处理技术的应用，确保了粪污中的有害物质得到有效控制和消除，减轻了对自然环境的压力，保护了生态环境的健康。同时，资源利用环节的深入探索，使得原本被视为废弃物的猪场粪污转化为了肥料、能源等宝贵的资源，不仅降低了生产成本，还促进了农业生态系统的良性循环。随着科技的不断进步和政策的持续引导，猪场粪污的无害化处理与资源利用将更加高效、智能和可持续。
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