嘉興市養(yǎng)豬廢棄物的治理現(xiàn)狀及模式調(diào)查

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(1.浙江大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院,浙江杭州 310058;2.嘉興市畜牧獸醫(yī)局)

近年來，隨著集約化豬場數(shù)量的增加和規(guī)模的擴(kuò)大，豬場糞污、廢水的排放量也隨之增大，對養(yǎng)殖及生態(tài)環(huán)境造成了一定危害。筆者于2010年6月至2011年6月對嘉興市的養(yǎng)豬業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及廢棄物治理模式進(jìn)行了調(diào)查研究，現(xiàn)將結(jié)果報(bào)告如下。

1 養(yǎng)豬業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

嘉興市地處杭嘉湖水網(wǎng)平原，域內(nèi)地勢低平，河蕩密布，地理位置優(yōu)越。該市城鎮(zhèn)密集，水陸交通便利，下轄南湖、秀洲兩區(qū)，平湖、海寧、桐鄉(xiāng)三市和嘉善、海鹽兩縣。農(nóng)村經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平較高，在全省農(nóng)業(yè)區(qū)劃中屬于糧、桑、漁、畜、油區(qū)。2010年全市農(nóng)業(yè)產(chǎn)值213.88 億元，其中畜牧業(yè)產(chǎn)值69.41 億元，占農(nóng)業(yè)產(chǎn)值的32.45%。

養(yǎng)豬業(yè)是當(dāng)?shù)匦竽廉a(chǎn)業(yè)中最重要的組成部分，全市生豬存欄量和豬肉產(chǎn)量連續(xù)多年位居全省第一。據(jù)調(diào)查，2010年末，全市生豬存欄297.31萬頭，占全省生豬存欄總數(shù)的23.82%；生產(chǎn)豬肉310455 t，占全省豬肉總產(chǎn)量的23.54%，是浙江省重要的生豬產(chǎn)地之一[1]。

在養(yǎng)豬業(yè)中，該市除大力發(fā)展瘦肉型商品豬養(yǎng)殖之外，還保存著嘉興黑豬這一優(yōu)秀地方豬種質(zhì)資源。嘉興黑豬屬太湖豬種的一個(gè)重要類群，具有性成熟早、產(chǎn)仔數(shù)多、肉質(zhì)優(yōu)、耐粗飼、適應(yīng)性和雜交配合力強(qiáng)等特點(diǎn)，胎均產(chǎn)仔數(shù)可達(dá)15.56頭，活仔數(shù)13.95頭，對改良提高低產(chǎn)品種的產(chǎn)仔數(shù)和改善肉質(zhì)具有重要意義。嘉興市畜牧獸醫(yī)局嘉興黑豬原種場為省級原種場，現(xiàn)有能繁母豬240頭，以嘉興黑豬為基礎(chǔ)母本的商品豬品系養(yǎng)殖十分普遍。

2 生豬養(yǎng)殖廢棄物污染概況

嘉興市地貌類型單一，資源生態(tài)環(huán)境壓力較大，在養(yǎng)豬業(yè)迅速發(fā)展的同時(shí)帶來了日益嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。據(jù)調(diào)查，每豬每日可排糞2 kg，尿3.3 kg[2]。嘉興作為省內(nèi)重要生豬養(yǎng)殖區(qū)，豬糞尿年排放總量居全省首位，嚴(yán)重威脅著生態(tài)環(huán)境安全。

長期來，嘉興市畜禽養(yǎng)殖受到傳統(tǒng)影響，規(guī)模化養(yǎng)殖水平較低，以小、散、多、密為特征。近年來，該市生豬養(yǎng)殖逐漸朝向養(yǎng)殖規(guī)模大、養(yǎng)殖戶多、分布面廣的方向發(fā)展，規(guī)?；B(yǎng)殖程度大大提高。生豬排泄物污染問題更加嚴(yán)重。2010年污染源普查動(dòng)態(tài)結(jié)果表明，除農(nóng)村生活污染源之外的農(nóng)業(yè)源排放化學(xué)需氧量(COD)為36717.6 t、氨氮(NH3-N)為5028.3 t，其中畜禽養(yǎng)殖業(yè)排放COD 34042.9 t、氨氮4062.5 t。畜禽養(yǎng)殖業(yè)排放的COD和氨氮量分別占農(nóng)業(yè)源污染物排放量的92.7%和80.8%，占全市污染物總排放量的40.9%和30.6%。畜禽糞尿排放量最大的是豬糞尿，達(dá)到排放總量的70%；牛的養(yǎng)殖量很小，禽、羊、兔排泄物大多作為優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥，可全部實(shí)現(xiàn)還田利用，對環(huán)境污染影響較小。

豬糞中含有大量有機(jī)物，經(jīng)微生物分解后產(chǎn)生大量揮發(fā)性物質(zhì)，且有惡臭或刺激性氣味，可對大氣環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重污染，引發(fā)人畜呼吸道疾病[3]。據(jù)調(diào)查測算，一個(gè)年出欄1萬頭的豬場，每h可向大氣排NH314.8 kg、H2S 1.35 kg、粉塵2.4 kg和菌體1.4億，污染半徑可達(dá)5 km[4]。如果豬糞尿未經(jīng)處理即排入江河湖泊，可引起地表水的BOD5、CODcr、氮、磷超標(biāo)，導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化，引起水生生物缺氧死亡，嚴(yán)重威脅環(huán)境生態(tài)安全[5]。

傳統(tǒng)的豬糞尿利用方式，一般為直接還田。豬糞尿含有相當(dāng)高的有機(jī)成分，是種植業(yè)中傳統(tǒng)的農(nóng)家肥料。然而長期過量施用豬糞可能會(huì)造成養(yǎng)分濃度過高、土壤結(jié)構(gòu)破壞，引起農(nóng)作物減產(chǎn)及病蟲害。如今，有些規(guī)模化豬場為片面追求經(jīng)濟(jì)效益，在日糧中添加大量重金屬元素，如鋅、銅，甚至砷、汞等。這些重金屬元素在豬體內(nèi)的生物效價(jià)較低，大部分隨糞便排出體外，可造成土壤污染和植株中毒，進(jìn)而導(dǎo)致作物中含有的重金屬含量增高，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染和食品安全問題。

3 豬場廢棄物的治理模式與效果

3.1治理措施 2001年，國家環(huán)境保護(hù)總局下發(fā)《畜禽養(yǎng)殖污染防治管理辦法》，嘉興市各級環(huán)境保護(hù)部門據(jù)此組織開展了一系列畜禽排泄物治理工作，主要措施為柵格式沉淀處理。豬場污水除含有豬尿、沖洗用水等液體組成部分外，還含有許多固形物，如未被消化吸收的飼料殘?jiān)?、糞便、豬毛、墊料等，固液混雜，粘稠度高。因此，讓污水通過一組金屬柵條，截留混入污水的較大固體懸浮物。至2007年底，規(guī)?；i養(yǎng)殖場畜禽糞尿綜合利用率僅為85%，尚未達(dá)到國家規(guī)定要求(95%)[6]。

2008年開始，該市全面啟動(dòng)“811”環(huán)境保護(hù)新3年行動(dòng)(2008-2010)，下發(fā)了《嘉興市農(nóng)業(yè)面源污染綜合整治三年實(shí)施方案》、《嘉興市畜禽養(yǎng)殖排泄物治理實(shí)施方案》等針對農(nóng)業(yè)及畜牧業(yè)源污染治理的行動(dòng)計(jì)劃和方案。全面完成對生豬存欄100頭(南湖區(qū)為50頭)以上禽畜養(yǎng)殖戶的治理。

3.2治理模式 以“兩分離、三配套”為主、擴(kuò)大試點(diǎn)生物發(fā)酵床為輔的多種治理模式，促進(jìn)生豬生態(tài)養(yǎng)殖模式轉(zhuǎn)變。

所謂“兩分離”是指干濕分離、雨污分離。規(guī)?；i場的舊式清糞工藝主要采用水沖糞、水泡糞方式，這種方式雖然省時(shí)省力、成本較低，但耗水量較大，且除污效果不明顯。依據(jù)“干濕分離”原則采用干清糞工藝處理，可使糞污一經(jīng)產(chǎn)生即進(jìn)入分流，干糞由人工或機(jī)械收集，尿液及沖洗用水則經(jīng)排水道流出，實(shí)現(xiàn)糞污減量化，易于凈化處理。雨污分流則是指單獨(dú)設(shè)立雨水溝，將尿液溝設(shè)置在豬舍內(nèi)，通過尿液收集系統(tǒng)流入污水槽，雨水則通過獨(dú)立的雨水收集系統(tǒng)待利用或直接排放，以達(dá)到廢水的減量化[7]?！叭涮住笔侵概涮捉ㄔO(shè)干糞堆積池、沼氣池、沼液儲(chǔ)存池，是專門針對固液分離后的固體糞污、廢液分別設(shè)立的處理利用配套設(shè)施。

固體糞污主要包括經(jīng)干清糞工藝收集到的糞便、固液分離后得到的糞渣和厭氧發(fā)酵后沉淀的沼渣、污泥。如果直接用作肥料則會(huì)造成農(nóng)田及環(huán)境污染，需經(jīng)干燥及堆肥處理后再還田施用。干糞經(jīng)堆積處理，通過微生物發(fā)酵使有機(jī)物礦質(zhì)化，糞便腐殖化，達(dá)到減量化的效果。

堆肥腐熟后的初級產(chǎn)品經(jīng)過進(jìn)一步干燥、粉碎、篩分至一定細(xì)度，可包裝為粉狀有機(jī)肥；或進(jìn)一步制粒加工為顆粒肥；也可加入一定的氮、磷、鉀等元素加工為復(fù)合肥[8]。有機(jī)肥營養(yǎng)全面，易于吸收，應(yīng)用于農(nóng)田不僅增加肥力，還有改善土壤結(jié)構(gòu)、提高土壤微生物活性等功能。

沼氣池、沼液儲(chǔ)存池則用于處理經(jīng)固液分離后的廢水，采用以厭氧發(fā)酵技術(shù)為核心的沼氣生產(chǎn)工藝，沼氣則可用于豬場供熱、生活燃料等用途。沼液則可作為肥料施用于農(nóng)田。

生物發(fā)酵床養(yǎng)豬法是指通過在墊料中接種微生物，分解豬只產(chǎn)生的糞尿，最終使排泄物全部在豬舍內(nèi)降解，達(dá)到零排放目的。該技術(shù)目前已在嘉興市南湖、平湖、海鹽、桐鄉(xiāng)等多個(gè)地區(qū)100余家養(yǎng)豬戶中試用，鋪設(shè)發(fā)酵床面積3萬余m2，養(yǎng)殖生豬2萬余頭。

3.3典型模式剖析 目前在浙江各地進(jìn)行畜禽廢棄物治理與利用的主要有四種模式：①就地結(jié)合、就地利用模式；②異地結(jié)合、綜合利用模式；③分散處理、集中利用模式；④區(qū)域配套、循環(huán)共生模式。嘉興市則主要采用以南湖區(qū)為代表的“分散處理、集中利用”模式，且已取得明顯成效。

畜牧業(yè)是南湖區(qū)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)之一。2010年養(yǎng)豬213.9萬頭，出欄139.97萬頭，產(chǎn)值17.12億元。全區(qū)年出欄生豬50頭以上規(guī)模場戶6512家，規(guī)模養(yǎng)殖比例達(dá)到85%，依據(jù)這一情況，當(dāng)?shù)爻闪⒘擞蓞^(qū)政府主要領(lǐng)導(dǎo)任組長，聯(lián)合區(qū)農(nóng)經(jīng)局、環(huán)保局、國土分局、區(qū)委宣傳部等相關(guān)部門及各鎮(zhèn)主要負(fù)責(zé)人組成的農(nóng)業(yè)面源污染整治領(lǐng)導(dǎo)小組。小組確定了以下工作思路：以畜禽養(yǎng)殖排泄物治理作為農(nóng)村水污染防治的工作重點(diǎn)，以“減量化、資源化、無害化、生態(tài)化”為原則，建立區(qū)域控制和總量控制相結(jié)合的畜禽養(yǎng)殖“雙控制”制度，扎實(shí)“兩分離、三配套”的工作基礎(chǔ)，推廣應(yīng)用高效高溫堆肥發(fā)酵技術(shù)，將畜禽養(yǎng)殖排泄物治理與有機(jī)肥生產(chǎn)結(jié)合起來，進(jìn)一步提高沼液綜合利用水平，努力實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。

一是按養(yǎng)殖規(guī)模劃分養(yǎng)殖戶，其中存欄300頭以上規(guī)模養(yǎng)殖戶217戶、100～300頭規(guī)模養(yǎng)殖戶1613戶、50～99頭養(yǎng)殖戶982戶，50頭以下養(yǎng)殖戶12819戶，分別以三種模式進(jìn)行管理。對300頭以上養(yǎng)殖戶：推行生態(tài)循環(huán)零排放方式，實(shí)現(xiàn)農(nóng)牧結(jié)合養(yǎng)殖。對100～300頭養(yǎng)殖戶：推行資源循環(huán)利用方式，實(shí)現(xiàn)“三沼”綜合利用。對100頭以下養(yǎng)殖戶：推行生態(tài)循環(huán)利用方式，實(shí)現(xiàn)豬-沼-果(菜)相結(jié)合。

二是對各養(yǎng)殖場“兩分離、三配套”的基礎(chǔ)建設(shè)進(jìn)行整治。對全區(qū)15631戶養(yǎng)殖戶全部建立“一戶一方案”，與每戶簽訂《文明養(yǎng)殖承諾書》，全面落實(shí)設(shè)施配套，實(shí)現(xiàn)“兩分離”和“三配套”要求；分別通過土地配套，將配套設(shè)施下游廢棄物用作農(nóng)田施肥、灌溉，實(shí)現(xiàn)農(nóng)牧結(jié)合。對豬場中產(chǎn)生的糞污，采取“戶聚、村收、片處理”方式，將鮮豬糞存放于干糞堆積池，由豬糞收集處理中心專人定時(shí)收集，以每2萬頭～3萬頭存欄生豬為片區(qū)，建立一個(gè)畜肥收集處理中心，以做到“分散處理、集中利用”。

三是對牧業(yè)園區(qū)適度推廣生物發(fā)酵床養(yǎng)殖模式，由生物菌種降解生豬排泄物。

經(jīng)過一系列整治，全區(qū)已累計(jì)建造沼氣池18.8萬m3，干糞堆積池2.9萬m3,新建沼液儲(chǔ)存池34萬m2，雨污分離設(shè)施29.3萬m。已建有機(jī)肥處理中心28 個(gè)，日處理能力千t，全年推廣使用有機(jī)肥5.23萬t(外銷2.52萬t，區(qū)內(nèi)利用2.71萬t)，畜糞綜合利用率達(dá)96.5%。組建沼液服務(wù)隊(duì)45支，配備服務(wù)人員174人，槽罐車16輛，泥漿泵69臺(tái)，完善沼液收集運(yùn)行服務(wù)機(jī)制，長效管理步入正軌。

4 存在問題及對策

經(jīng)過長期治理，嘉興市生豬養(yǎng)殖廢棄物無害化處理、資源化利用已經(jīng)取得了明顯效果，農(nóng)村生態(tài)環(huán)境得到了持續(xù)改善。但從治理現(xiàn)狀看，仍存在著不少問題有待進(jìn)一步解決。

4.1成本問題 目前能夠達(dá)到合格排放標(biāo)準(zhǔn)的“兩分離、三配套”基礎(chǔ)設(shè)施需要大量投資、運(yùn)行費(fèi)用及占地面積。因此，如何降低治理成本，提高收益率，如沼氣產(chǎn)氣率、有機(jī)肥產(chǎn)量等問題急需加強(qiáng)研究與改進(jìn)，以提高產(chǎn)出產(chǎn)值，補(bǔ)償運(yùn)營成本。

4.2設(shè)施運(yùn)行問題 目前，嘉興市生豬養(yǎng)殖污染整治大部分為政府主導(dǎo)、養(yǎng)殖戶負(fù)責(zé)的模式。養(yǎng)殖戶受自身?xiàng)l件、水平、能力、成本的約束，絕大多數(shù)憑經(jīng)驗(yàn)管理，基本沒有專職技術(shù)人員維護(hù)設(shè)備，導(dǎo)致運(yùn)營水平不高，效益受到限制。因此，如何發(fā)揮設(shè)施的正常運(yùn)行，提高效率，有待進(jìn)一步探討研究。

4.3資源化產(chǎn)品的市場開拓問題 例如，化肥因使用方便、見效快而一直處于市場霸主地位，而有機(jī)肥產(chǎn)品則魚龍混雜，缺乏規(guī)范，都是制約有機(jī)肥市場的因素。為解決這一問題，一要加強(qiáng)農(nóng)牧結(jié)合，從農(nóng)耕土地配套入手，減少產(chǎn)品周轉(zhuǎn)。二要開拓市場，拓寬有機(jī)肥產(chǎn)品的銷售渠道。

4.4農(nóng)牧結(jié)合問題 在目前生豬糞污治理過程中，農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)在一定程度上仍處于小型片區(qū)內(nèi)的探索階段，是否可建立健全各養(yǎng)殖片區(qū)之間的穩(wěn)定產(chǎn)業(yè)鏈，以防止單家養(yǎng)殖單位盲目摸索對自身經(jīng)營或整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈、甚至當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境造成損害。

4.5二次污染問題 例如厭氧發(fā)酵得到的沼氣不加利用而直接排入大氣，造成溫室氣體污染。因生態(tài)環(huán)境的消納能力有限，或因消納能力對季節(jié)、氣候的依賴而無法及時(shí)降解糞污，均可導(dǎo)致二次污染問題。值得注意的是，“三配套”設(shè)施雖然對廢棄物中BOD5、CODcr等成分有著良好的降解效果，但對生豬飼養(yǎng)中可能存在的重金屬風(fēng)險(xiǎn)則較難消除。在堆肥、沼液進(jìn)行減量化的同時(shí)，這些物質(zhì)進(jìn)行了一次富集[9]。所生產(chǎn)出的有機(jī)肥、沼肥施用于農(nóng)田，可能會(huì)對土壤質(zhì)量、農(nóng)作物生長，進(jìn)而對食品安全產(chǎn)生危害。因此對沼液、沼渣的后續(xù)處理問題應(yīng)進(jìn)行進(jìn)一步研究，對重金屬風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行具體評估。

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