种养结合是目前解决猪场粪污的最理想方案，本文就光明食品集团在种养结合、生态循环农业上的探索，给业内诸多启发。

如何有效解决发展生猪养殖和保护生态环境的矛盾是生猪产业能否持续发展的关键。光明生猪有限公司年上市12万头猪场环保投资1210余万元，超过猪场总投资的10%（表2）。投资内容包括粪水收集、输送系统，固液分离系统，厌氧发酵池和氧化塘，沼气发电系统，智能化污水处理系统，还田灌溉管网系统。通过这些设施设备，实现了种养结合、生态循环的养猪模式（图1）。

在整个过程中，粪污处理是关键环节，我们的做法是“一匹配二分离三配套”，不断完善技术保障体系，积极探索新的处理工艺。

“一匹配”：坚持猪田匹配

“猪田”匹配即猪场建设规模与周边有相应的农田面积相匹配。我们积极开展土地承载试验与研究，参照欧盟标准，按照土地承载生猪粪水量来科学布局畜牧场，坚持1亩土地承载5头猪的废弃物。光明生猪有限公司在光明集团下属农场境内的猪场都坚持这个标准，绝不突破底线。

课题研究成果显示：

以600kg水稻单产计算，每亩地需纯氮量为18kg；

每头猪从仔猪养至上市需6个月，按180天计算，全程产生液态粪水1.2t，含纯氮为1.8kg；

水稻施肥期间按照液态粪水和化肥2:3配比施用，每亩地需纯氮量18kg，需液态粪水中的纯氮量7.2kg；

每头猪产生的液态粪水纯氮量1.8kg，其利用率为70%，利用量为1.26kg；

单季水稻每亩田能承载7.2/1.26=5.7头生猪产生的液态粪水，试验数据表明5头猪的液态粪水纯磷量的利用量为6.3kg，也未超过水稻生长期所需纯磷量6~7kg，属于合理用量范围。因此我们按1亩田承载5头猪产生的液态粪水规划猪场，是非常科学合理的；5头猪产生的液态粪水不仅用于单季水稻，还有部分用于稻麦轮作的麦田施用，更减轻了土地承载压力（图2、3）。

 “二分离”

雨污分离：新建的自动化猪场采用“水泡粪”工艺，粪便、污水和棚舍冲洗水全部进入棚舍下方的粪池内，通过地下管道汇集到集污池，输送过程全在地下的密闭管道中进行，既能阻止雨水混入，也能减少猪场臭味；棚舍外雨水通过明沟收集排入猪场围河，形成粪污内循环、雨水外循环，减少粪水量。

干湿分离：用干湿分离机对集污池内粪水进行初步处理，猪粪水进入厌氧发酵池发酵产气，干猪粪运至有机肥厂生产有机肥（图4）。

“三配套”：沼气发电站、分级氧化塘、有机肥厂

沼气发电站：每个猪场配套建设沼气发电设施，粪水经厌氧发酵，产沼气发电供猪场使用，发酵腐熟的沼液通过粪水管道还田，沼渣送到有机肥厂制作有机肥。

关于配套的沼气发电站，公司旗下有14座猪场配套沼气发电系统，沼气发电站年处理猪粪水90万t，年产沼气700万立方，年发电量550万度（图5）。

影响粪水还田的因素：1）猪场粪污收集方式—尿泡粪、干清粪；2）猪场用水、饮水管理；3）还田方式—管网、机械；4）粪污水浓度、均匀度。

氧化塘：每个猪场配套建设足够容量的沼液储存池、氧化塘等设施，并通过覆膜、植草等方法，减少气体挥发，提高发酵温度，确保粪水经过6~9个月的充分发酵。现有沼液储存池、氧化塘55.8万立方；沼气站发酵罐体积1.08万立方（图7）。

有机肥厂：公司现有2个有机肥厂，年产有机肥2.5万t，通过增施有机肥培肥地力。

完善体系

一是开展《测土配方施肥》《生态高效循环农业示范基地关键技术研究与示范》等课题项目研究，在生猪匹配农田、粪污无害化处理、有机肥改良土壤以及生态环境指标控制等方面的技术、标准上取得一定成果。由光明集团旗下的上海农场牵头组织研究发明的《农田粪水灌溉系统》技术成果获得国家级发明专利授权。这些为打造高水平、可复制的“种养结合型生态循环农业”样板奠定基础。

二是建立监测体系，粪水绝不能随意排放还田，必须要结合土壤情况和粪水各种物质含量，做到科学合理还田，因此，建立科学的监测体系非常必要，在这方面我们已经积累了一些经验，制定了一些标准（表3、4）。

三是强化制度落实，制定并出台《生猪养殖粪水还田管理办法》，并与猪场场长、农业种植单位负责人签订责任书，为粪水还田工作提供制度和组织保障。

种养结合的优点与不足

优点  一是解决发展生猪养殖和保护生态环境之间的矛盾保障生猪养殖产业的可持续发展；二是促进种养结合循环农业的协调发展；三是提高耕地的理化性质和土壤等级，提高粮食的产量和质量。

不足  一是使用时间上有一定局限性，仅能在水稻种植期间采取漫灌，两麦种植期间仅能喷灌，喷灌一方面使用量小，另一方面投资成本较高；二是与化学肥料相比而言起效较慢。

未来，光明莱家猪业有限公司的产业发展将遵循“创新、协调、绿色、开放以及共享”的理念，复制和推广“种养结合、生态循环”的养猪模式，继续坚持“减量化排放、生态化发展、资源化利用”的原则，不断完善粪水处理设施设备，坚持“两条腿走路”，即做好“种养结合”的大循环模式及“场内循环利用”的小循环模式，共同发展高效、生态、循环的现代农业。

在粪污水净化处理、达标排放上，我们还做出了新的尝试。2016年，我们在2座猪场各建有一套智能粪污水处理装置，日处理能力分别为200t和1000t。经过实际检验，出水水质达到国家污水排放一级A标准：COD(化学需氧量)<50mg/L，NH4-N（氨氮）<5mg/L，TP（总磷）<0.5mg/L，可以直接饮用。处理后的水供猪场使用，不仅实现水资源的循环利用，也为解决沼液季节性使用矛盾、沼液贮存压力及农田匹配问题提供了新的路径。

设备特色和优势

1）生化部分：各生化处理段均采用自主研发的高效微生物菌种，生物处理过程更加彻底（有机污泥近零排放）。2）膜部分：采用自主研发的生化棉和高分子超滤膜，抗污染能力更强，出水水质更优。3）容器、管路及自控：1）特质的设备材质与防腐工艺；2）科学独特的水路设计；4）完善稳定的智能自控系统。

处理流程

粪水处理流程如图6.7。

设备建设与运行成本分析

设备及安装花费主要包括设备费用和基建费用，其中设备费用是日处理能力为1000t的设备总投入440万元；基建费用上土建配套为20万元。

设备运营花费主要包括电费和菌种及药剂费用，满负荷运行处理每吨水耗电0.83度；菌种及药剂费用为5万元/年。

成本分析为：固定资产投入按10年折旧，残值率10%，每年折旧成本41.4万元；该单位安装这套设备的猪场年上市规模为11万头，经固液分离厌氧发酵等处理后，以每头猪需要处理的粪水量1.2t计算，每年处理总量13.2万t；电费单价为0.6元；则每吨水处理成本为（41.4+5）/13.2+0.83*0.6=4元；该套设备实际年处理能力为365000t。