一、项目立项的必要性及需求分析
1、项目技术攻关的必要性和当前经济社会发展急需的程度
中国是生猪生产大国，2006年生猪出栏达6.8亿头，生猪养殖场（年出栏50头以上）183万个，规模化生猪养殖场（年出栏3000头以上）6354个，占世界总量的50%以上，猪肉消费占我国肉类消费的67%左右。特别是近期的猪肉价格上扬，加快了养猪业迅猛发展，而规模化养猪业为保障食物安全、改善人民生活、农业增效、农民增收等都做出了重大贡献。养猪业已成为我国农业和农村经济的支柱产业。
然而，在规模化、集约化养猪业的不断发展同时，生猪生产与资源环境之间的矛盾日益尖锐，养猪废弃物已成为一大公害，极大地制约了养猪业的发展。如何从根本上缓解生猪生产与资源环境约束矛盾，建立循环可持续的适应不同规模不同地区的养猪污染物处理及资源化利用模式，有效减少养猪粪便对农村造成的环境污染压力，切实推进资源节约、环境友好的现代农业发展和新农村建设，已成为当前亟待研究和解决的重大课题。
在全国农业和农村经济发展第十一个五年规划中，中央提出要把“发展农村循环经济，转变农业增长方式，降低农业生产成本”作为基本任务，并将“大力推进节地、节水、节肥、节药、节种、节能，发展低投入、低消耗、低排放和高效率的农业循环经济”作为解决“三农”问题的基本方针。全国畜牧业发展第十一个五年规划中指出，“坚持经济、社会、生态目标并重，大力发展以秸秆养畜、畜禽粪便资源化利用为核心的循环经济。” 在2007年7月和12月，国务院两次紧急下达了关于促进生猪生产发展稳定市场供应的意见，明确提出要搞好生猪养殖的治污减排工作，支持规模场、养殖小区的粪污处理和沼气池等基础设施建设。
养猪业排放的废弃物具有排放量大、有机物浓度高、氨氮和磷含量高、等特点，这些废弃物既是环境的污染源，也是农业的资源。
排放量大、有机物浓度高：我国目前畜禽养殖业COD的排放量远远超过工业与生活污水的排放量之和，成为首要有机物污染源。据测定一个干清粪工艺的万头猪场年排粪量4000吨左右，年猪尿污水排放量20000吨左右，废弃物的排放当量相当于一个5－8万小城镇人口的污染排放当量。
氨氮和磷含量高：在生猪养殖过程中，只有80%的饲料能被食用，而其中又只有30-40%的氮磷营养元素能被有效吸收，投料70%以上的氮磷被排出。一个万头猪场每年通过粪污排出氨氮约21吨和磷约17吨。
环境污染源:猪场废弃物中的高浓度有机物和高氨氮造成水体污染和营养化，同时粪污中还含有大量病菌、寄生虫卵，加之猪场散发的恶臭等，所有这些污染物对大气、水体、土壤都会造成严重污染，极大地制约着养猪业的可持续发展。
农业资源:粪便中含有大量的生物质和丰富的氮、磷等营养物质，是宝贵的生物质资源。一个万头猪场的废弃物潜在资源，可年生产沼气约73万立方米，折原煤近880吨，是很有价值的生物质能资源。一个万头猪场的废弃物潜在的有机肥和各种堆肥可替代部分化肥，年减少化肥使用量1000-1500吨。
多年来我国投入了大量的人力、物力、财力治理养猪污染和资源利用废弃物，也建造了一些综合治理工程。但是多数规模化养猪场仍然没有足够的环保配套设施和资源化利用设施。而现有的处理工艺和资源利用技术往往存在一些问题，如：
（增加与收运集中处理的现状问题和空白点）
（1）被动式处理养猪废弃物的模式，缺乏源头减量化技术。 （2）技术单一、缺乏多种技术有效集成、不能同时去除养猪废弃物中多种污染物，不能系统的进行资源化利用。
（3）大型工业化立式沼气池常常存在装臵建设成本高、运行维护费用高等问题。
（4）现有的养猪污水处理技术存在建设和运行成本高、维护费用高，只注重去除氮、磷，不能有效回收其营养物质。
（5）污水还田模式（直接施用于土地）存在土地使用面积大、病源微生物传播和臭气污染、有毒有害物质在土壤中的累积等问题，对环境的污染风险大。
（增加与收运集中处理的现状问题和空白点）
（6）猪粪有机肥无害化程度不高，产品质量不稳定；养猪业和农肥生产业缺乏有效的合作经营机制。
针对上述问题，本项目将国内相对成熟的单元技术进行优化整合，开展技术集成创新，形成符合低利润养猪行业推广采用的污染治理和资源化综合利用成套组合技术，包括养猪污染源头减量控制技术；沼气-堆肥组合技术、高附加值生物有机肥和沼气等资源利用技术；低成本污水处理技术等，达到减量显著、经济高效、能耗低、少维护、多功能综合治理的目的，从根本上解决养猪业环境污染和资源利用的问题，为农牧业发展和新农村建设奠定工程技术基础
项目与《纲要》优先主题的衔接性：本项目立足猪场废弃物减量化、资源利用和综合治理，与《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》中提出的农业领域农林生物质综合开发利用，生态农业技术与模式，综合治污与废弃物循环利用等优先主题直接衔接。《湖北省“十一五”科技发展规划纲要》也明确将畜禽养殖业废弃物综合利用关键技术列为优先主题。国家环保部己将畜禽污染防治作为当前乃至今后几年内的重点工作之一，在己颁布的《畜禽养殖污染防治管理办法》中明确提出了“畜禽养殖污染防治实行综合利用优先，资源化、无害化和减量化的原则”。
项目与地方需求的结合度：湖北省是我国养猪大省和种猪科技
强省，2006年全省养猪业产值（按当年价计算）达到357.21亿元，占畜牧业产值的62.1%；全省猪肉产量为256.47万吨，占全省肉类总产量的78.1%。2007年湖北省生猪出栏3790万头，存栏2705万头，是我国生猪养殖主产区之一。万头以上的规模猪场500个左右，3000头至10000头的猪场近900个，规模化养殖出栏量占总出栏总量的38%。全省猪场年排粪量2000万吨左右，年猪尿污水排放量1.15亿吨左右。但与之配套的环境处理技术、设施严重滞后，无害化处理率不足10%。规模化畜禽养殖所造成的环境污染问题已日益突出，特别是大中型养猪场，由于其粪便排放量大，造成严重的空气和水体污染，直接影响到畜产品质量和人畜安全，制约着湖北省生猪产业的可持续发展。
因此，针对湖北省生猪产业发展的优势地位，如何解决养猪废弃物污染治理及资源化利用问题，缓解生猪产业发展与资源环境的矛盾，促进湖北生猪产业又好又快发展，已成为亟待要破解的课题。2007年武汉城市圈成为“全国资源节约型和环境友好型社会建设综合配套改革试验区”，启动本项目能直接为“两型社会”建设提供一个改革试验典型案例。
2、分析说明项目实施能够产生的重大经济、社会效益
养猪废弃物排放量大，污染负荷高，若单纯以处理为目的，建设投资和运行费用高，企业负担重。本项目立足于养猪场废弃物的减量化、资源化、无害化，以污染物的综合治理以及废弃物的资源化利用为目的，对国内外先进技术进行集成创新，采用养猪废弃物源头减量，利用废弃物生产沼气和生物有机肥、基于低成本回收氮、磷的污水处理等，建立几种不同综合治理模式的工程示范，以及适应不同条件的多元化资源化技术的优化集成，在解决养猪废弃物污染题的同时，又
生产出优质的绿色生物有机肥、清洁能源，还能增加养猪业的收入用以补贴污染治理的运行费用。项目实施不仅具有重大的环境社会效益，而且能够取得一定的经济效益，为湖北省集约化、规模化养猪业的可持续发展和循环经济模式的尽早建立，提供切实可行的路径和解决方案。
本项目实施后，将基本解决重点区域养猪场对周围环境的污染问题，明显改善项目实施区农业生产和人民生活的环境质量，有利于推进资源节约型、环境友好型新农村建设；有利于转变湖北省生猪产业发展方式，提高生猪产业市场竞争力，促进生猪产业的可持续发展，有力推动项目所在地农村经济和相关行业的发展。项目实施具有显著环境效益、社会效益和一定的经济效益。