畜禽養(yǎng)殖廢棄物處理與利用概況及影響因素*

朱靜，劉向萍

（江蘇省家禽科學(xué)研究所，江蘇 揚(yáng)州 225125）

畜禽養(yǎng)殖廢棄物處理與利用概況及影響因素*

朱靜，劉向萍**

（江蘇省家禽科學(xué)研究所，江蘇 揚(yáng)州 225125）

綠色畜禽業(yè)有利于保護(hù)生態(tài)環(huán)境以及實(shí)現(xiàn)畜禽業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，而綠色畜禽業(yè)的發(fā)展涉及自然環(huán)境、資源、畜禽產(chǎn)品安全等多方面因素。文章圍繞畜禽養(yǎng)殖廢棄物處理與利用模式的研究概況以及養(yǎng)殖規(guī)模、養(yǎng)殖方式、污染防治技術(shù)、經(jīng)濟(jì)成本和政策設(shè)計(jì)對(duì)畜禽養(yǎng)殖廢棄物處理與利用的影響等方面進(jìn)行初步分析，為探討我國(guó)畜禽養(yǎng)殖廢棄物處理與利用的優(yōu)化模式及發(fā)展綠色畜禽業(yè)提供理論依據(jù)。

畜禽養(yǎng)殖廢棄物；處理與利用；綠色畜禽業(yè)

目前我國(guó)畜禽養(yǎng)殖業(yè)正朝著規(guī)?；?、集約化、現(xiàn)代化方向發(fā)展，畜禽養(yǎng)殖業(yè)已成為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，畜禽養(yǎng)殖業(yè)在迅速發(fā)展的同時(shí)，養(yǎng)殖廢棄物也在大幅增加[1，2]。畜禽養(yǎng)殖廢棄物主要包括畜禽糞便、養(yǎng)殖過程中的廢水、廢飼料、散落的羽毛以及畜禽舍產(chǎn)生的惡臭氣體等。據(jù)2016年農(nóng)業(yè)部統(tǒng)計(jì)，我國(guó)每年產(chǎn)生的畜禽養(yǎng)殖廢棄物已達(dá)到38億噸，而綜合利用率與無害化率分別不足60%和50%。在資源化利用率和無害化處置率都不高的情況下，畜禽養(yǎng)殖廢棄物的環(huán)境污染問題逐漸凸顯[3]。綠色畜禽業(yè)有利于保護(hù)生態(tài)環(huán)境以及實(shí)現(xiàn)畜禽業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。綠色畜禽業(yè)的發(fā)展涉及自然環(huán)境、資源、畜禽產(chǎn)品安全等多方面因素。廣義上的綠色畜禽業(yè)指以可持續(xù)發(fā)展理論為指導(dǎo)原則，從減少環(huán)境污染、保護(hù)和節(jié)約自然資源、注重自然生態(tài)平衡的角度出發(fā)，生產(chǎn)無污染、無公害畜禽產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)。目前，綠色畜禽業(yè)主要致力于畜禽養(yǎng)殖方式和養(yǎng)殖廢棄物處理方式的優(yōu)化選擇以及環(huán)境政策、養(yǎng)殖規(guī)模等對(duì)資源利用方式、技術(shù)采用以及農(nóng)場(chǎng)收益的影響等方面的研究。本文對(duì)畜禽養(yǎng)殖廢棄物處理與利用概況以及養(yǎng)殖規(guī)模、養(yǎng)殖方式、污染防治技術(shù)、經(jīng)濟(jì)成本、政策設(shè)計(jì)對(duì)畜禽養(yǎng)殖廢棄物處理利用的影響等方面進(jìn)行初步分析，為探討我國(guó)畜禽養(yǎng)殖廢棄物處理與利用的優(yōu)化模式及發(fā)展綠色畜禽業(yè)提供理論參考。

1 我國(guó)畜禽養(yǎng)殖廢棄物處理與利用模式概況

目前我國(guó)畜禽養(yǎng)殖廢棄物的處理與利用依照無害化、減量化、資源化三大原則進(jìn)行，主要利用模式有能源化、資源化和工業(yè)化，從產(chǎn)前、產(chǎn)中和產(chǎn)后三個(gè)階段防止畜禽廢棄物污染。

產(chǎn)前治理主要采用源頭控制技術(shù)，該技術(shù)主要有兩種，第一種是生態(tài)環(huán)保飼料防治，從源頭減少污染物的排放，主要通過飼料資源的合理利用及現(xiàn)代配合飼料技術(shù)的應(yīng)用。如蘭方菲[4]研究表明，在不影響生長(zhǎng)豬生產(chǎn)性能和維持健康狀況的前提下，低蛋白日糧可以降低成本，促進(jìn)糞氮減排。張乃鋒等[5]研究表明，低排放日糧可提高育肥豬生長(zhǎng)性能和飼料消化率，減少糞便氮、磷排泄和環(huán)境污染；第二種是飼料添加劑防治。隨著現(xiàn)代生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展，酶制劑、酸化劑、微生態(tài)制劑、天然植物提取物、寡糖等飼料添加劑廣泛應(yīng)用于畜禽飼料中，其在促進(jìn)動(dòng)物生產(chǎn)性能和免疫功能的同時(shí)降低了畜禽養(yǎng)殖業(yè)對(duì)環(huán)境造成的污染。如Upadhaya等[6]研究表明日糧中添加甘露聚糖酶對(duì)試驗(yàn)豬的生產(chǎn)性能和養(yǎng)分消化率無影響，但能降低NH3排放。劉嘉莉[7]研究表明日糧25%磷酸氫鈣水平添加植酸酶既能提高鴨的生產(chǎn)性能，同時(shí)對(duì)污染物減排的效果最佳；日糧中添加700mg/kg丁酸鈉能在提高鴨生產(chǎn)性能的同時(shí)有效降低鴨糞對(duì)環(huán)境的污染。趙建文[8]研究表明1日齡肉雞飲水中添加1.2×106/ml左右PRO-JY制劑 （內(nèi)含嗜酸乳酸菌、釀酒酵母、芽孢桿菌等活菌的液態(tài)制劑）能有效降低雞舍氨氣濃度。周霞[9]研究表明日糧中添加肉桂、絲蘭、一串紅、桂花提取物均能顯著改善肉雞生長(zhǎng)性能，增強(qiáng)機(jī)體免疫機(jī)能，且能降低雞舍中的氨氣濃度，改善飼養(yǎng)環(huán)境。

產(chǎn)中治理主要是控制環(huán)境。其一可以通過改善飼養(yǎng)管理?xiàng)l件來控制臭氣的產(chǎn)生，如栽種一些有吸附作用的植物，來阻滯惡臭氣體和粉塵；其二可在畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)內(nèi)安裝物理除臭設(shè)備，如生物過濾器等[10]消除或減少空氣中的臭氣，以達(dá)到凈化環(huán)境的目的；其三采用發(fā)酵床等生態(tài)健康養(yǎng)殖模式。發(fā)酵床養(yǎng)殖模式是將益生菌拌入墊料，將畜禽糞便中的有機(jī)物發(fā)酵分解成無機(jī)物，實(shí)現(xiàn)畜禽養(yǎng)殖的無污染、無臭氣、零排放。龐海濤[11]研究表明發(fā)酵床養(yǎng)殖模式可有效降低鴨舍空氣中需氧菌和氨氣的濃度，改善鴨舍環(huán)境。

產(chǎn)前和產(chǎn)中治理無法在本質(zhì)上消除畜禽養(yǎng)殖廢棄物對(duì)環(huán)境的污染，故而產(chǎn)后治理是防止畜禽養(yǎng)殖廢棄物污染環(huán)境的關(guān)鍵。鑒于畜禽養(yǎng)殖廢棄物自身的特性，目前主要對(duì)其資源化利用，主要包括肥料化、飼料化和能源化利用三方面。肥料化利用主要采用傳統(tǒng)堆制和好氧發(fā)酵堆肥技術(shù)，運(yùn)用一些特殊菌種對(duì)畜禽糞便進(jìn)行分解處理，調(diào)整畜禽糞便的營(yíng)養(yǎng)成分比例，使之成為有標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)的有機(jī)肥[12]。飼料化利用，如雞糞經(jīng)加工處理后可作為豬、牛、養(yǎng)的飼料，同時(shí)畜禽糞便經(jīng)生物發(fā)酵后也可用于養(yǎng)殖魚類、蚯蚓和蠅蛆等，但由于存在安全隱患，并不提倡這種方式。能源化利用主要通過厭氧發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)沼氣和沼肥，沼氣主要用于發(fā)電、供暖或替代煤氣[13]。

2 畜禽養(yǎng)殖廢棄物處理與利用的影響因素

2.1 養(yǎng)殖規(guī)模對(duì)畜禽養(yǎng)殖廢棄物處理與利用的影響 研究表明，畜禽規(guī)?；B(yǎng)殖將引發(fā)多層次的環(huán)境污染問題，具體表現(xiàn)在畜禽養(yǎng)殖過程中排放的糞尿及有害氣體等造成的環(huán)境污染[14]。目前有關(guān)養(yǎng)殖規(guī)模對(duì)開展畜禽養(yǎng)殖廢棄物處理利用的研究不盡相同。仇旭廣等[15]研究表明，畜禽糞便處理方式受養(yǎng)殖規(guī)模影響較大，養(yǎng)殖規(guī)?；瘜⒓觿⌒笄菸廴尽Ｔ蚩赡苁丘B(yǎng)殖規(guī)模程度較低的家庭散養(yǎng)戶有足夠的土地消納畜禽養(yǎng)殖廢棄物，能夠?qū)崿F(xiàn)種養(yǎng)結(jié)合，使得畜禽養(yǎng)殖廢棄物無害化處置率較高[16]。 張暉等[17]研究發(fā)現(xiàn)，養(yǎng)殖規(guī)模越大，農(nóng)戶對(duì)于畜牧業(yè)污染種類認(rèn)知能力越強(qiáng)，因此養(yǎng)殖規(guī)模的擴(kuò)大是控制養(yǎng)殖污染、減少溫室氣體排放的一種有效途徑。Zheng等[18]研究認(rèn)為，中等規(guī)模養(yǎng)殖戶對(duì)畜禽養(yǎng)殖廢棄物處理的行為并非介于個(gè)體養(yǎng)殖戶與大規(guī)模養(yǎng)殖戶之間，某些中等規(guī)模養(yǎng)殖戶同大規(guī)模養(yǎng)殖戶一樣，對(duì)畜禽養(yǎng)殖廢棄物處理與利用地較好。而潘丹等[19]研究顯示，小規(guī)模和大規(guī)模養(yǎng)殖所產(chǎn)生的畜禽污染較低，而中等規(guī)模養(yǎng)殖所產(chǎn)生的畜禽污染較大。其原因可能與種養(yǎng)結(jié)合比例、政府環(huán)保規(guī)制程度以及政府補(bǔ)貼程度有關(guān)。養(yǎng)殖規(guī)模對(duì)畜禽養(yǎng)殖廢棄物處理方式的影響顯著，養(yǎng)殖規(guī)模較大，廢棄物總量大且集中，難以通過種養(yǎng)結(jié)合的方式，需考慮堆肥等處理方式。國(guó)外一般養(yǎng)殖規(guī)模小，分散分布，畜禽產(chǎn)生的廢棄物能被附近的耕地容納。因此，要實(shí)現(xiàn)種養(yǎng)結(jié)合，需要合理布局養(yǎng)殖場(chǎng)，規(guī)模適中，且分散分布。

2.2 養(yǎng)殖方式對(duì)畜禽養(yǎng)殖廢棄物處理與利用的影響 我國(guó)畜禽的養(yǎng)殖方式正逐漸從散養(yǎng)向?qū)I(yè)化、集約化養(yǎng)殖轉(zhuǎn)變。散養(yǎng)模式下養(yǎng)殖戶將畜禽養(yǎng)殖業(yè)和種植業(yè)相結(jié)合，畜禽糞便利用率較高；而專業(yè)養(yǎng)殖場(chǎng)由于缺乏消納畜禽糞便的農(nóng)用田，導(dǎo)致種養(yǎng)分離，使得畜禽糞便的循環(huán)利用率下降[15]。實(shí)踐證明，農(nóng)牧結(jié)合、種養(yǎng)結(jié)合和循環(huán)利用是資源化、減量化、無害化解決畜禽養(yǎng)殖污染的根本途徑[20，21]。顧曉峰[22]研究表明小型種養(yǎng)結(jié)合生態(tài)家庭農(nóng)場(chǎng)模式可實(shí)現(xiàn)豬糞尿資源化利用，并改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境。常維娜等[23]認(rèn)為“以種定養(yǎng)”、“以養(yǎng)促種”的“種養(yǎng)平衡”發(fā)展模式可促進(jìn)畜禽養(yǎng)殖廢棄物的高效循環(huán)利用，降低環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)。近來興起的發(fā)酵床養(yǎng)殖是基于自然農(nóng)業(yè)理念，運(yùn)用微生物處理技術(shù)，達(dá)到控制畜禽糞便排放與污染的一種養(yǎng)殖模式。夏曉方[24]研究表明，生物發(fā)酵床技術(shù)可降解雞舍中的氨氣。林啟才等[25]研究顯示，將生物發(fā)酵床技術(shù)在示范區(qū)畜禽養(yǎng)殖企業(yè)推廣應(yīng)用后，畜禽養(yǎng)殖廢棄物可以實(shí)現(xiàn)高效循環(huán)利用，進(jìn)而減少?gòu)U棄物的排放。發(fā)酵床養(yǎng)殖模式可促進(jìn)生態(tài)環(huán)境建設(shè)并節(jié)約資源。未來，以種養(yǎng)循環(huán)、發(fā)酵床養(yǎng)殖等為代表的生態(tài)養(yǎng)殖模式將是我國(guó)畜禽養(yǎng)殖廢棄物處理與利用的主要模式。

2.3 污染防治技術(shù)對(duì)畜禽養(yǎng)殖廢棄物處理與利用的影響 目前，我國(guó)畜禽養(yǎng)殖廢棄物處理與利用的模式有能源生態(tài)模式 （以沼氣系統(tǒng)為核心的能源化利用技術(shù)）、能源環(huán)保模式（基于干濕分流的固體糞便發(fā)酵堆肥和污水處理的達(dá)標(biāo)排放技術(shù)）、種養(yǎng)平衡模式（種養(yǎng)結(jié)合）、生物發(fā)酵床模式（以生物發(fā)酵床為主的生態(tài)養(yǎng)殖技術(shù)模式）、土地利用模式（建立有機(jī)肥廠，基于干濕分離的固體糞便發(fā)酵生產(chǎn)有機(jī)肥和污水的凈化處理技術(shù)）和達(dá)標(biāo)排放模式（以污水處理工程為核心）[26，27]。 其中，能源生態(tài)模式和能源環(huán)保模式是當(dāng)下解決畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)環(huán)境污染的主要模式。呂文魁等[27]基于嵌入AHP理論的德爾菲法，首次分析了能源生態(tài)模式、能源環(huán)保模式和生物發(fā)酵床模式3類畜禽養(yǎng)殖廢棄物綜合利用模式的可行性，結(jié)果表明，沼氣系統(tǒng)是更為可行的畜禽養(yǎng)殖廢棄物綜合利用模式；同時(shí)，不同規(guī)模的養(yǎng)殖場(chǎng)應(yīng)采取不同的畜禽污染防治技術(shù)模式。畜禽養(yǎng)殖廢棄物能源化處理是經(jīng)濟(jì)有效的處理方法，目前來看，沼氣和生物天然氣是核心處理技術(shù)。但對(duì)操作要求較高，操作不當(dāng)，容易引起對(duì)環(huán)境的二次污染。未來，需積極研究新的畜禽廢棄物處理技術(shù)，將廢棄物得到更加充分的利用；同時(shí)要堅(jiān)持循環(huán)經(jīng)濟(jì)和清潔生產(chǎn)的理念，減少畜禽廢棄物的產(chǎn)生和排放。

2.4 經(jīng)濟(jì)成本對(duì)畜禽養(yǎng)殖廢棄物處理與利用的影響 與一般的工業(yè)污染和生物污染的治理不同，規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖廢棄物治理難度大，且投入成本大、效益低[28]。畜禽養(yǎng)殖廢棄物的管理需綜合考慮技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境間的相互影響和關(guān)系，近來，有研究者從經(jīng)濟(jì)成本角度對(duì)畜禽養(yǎng)殖廢棄物處理與利用技術(shù)的可行性進(jìn)行了分析。馬榮華等[29]研究認(rèn)為沼氣工程在經(jīng)濟(jì)角度上是較為有效的技術(shù)。呂文魁等[27]研究表明，綜合減排效益、技術(shù)工程和技術(shù)經(jīng)濟(jì)的各項(xiàng)評(píng)價(jià)因子，沼氣系統(tǒng)是更為可行的畜禽養(yǎng)殖廢棄物綜合利用模式。孫育峰等[30]研究認(rèn)為以畜禽糞便有機(jī)肥為中心環(huán)節(jié)的種養(yǎng)結(jié)合模式可使企業(yè)直接性的經(jīng)濟(jì)投入下降，但養(yǎng)殖廢棄物利用率明顯上升，有利于企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。鐘珍梅等[31]運(yùn)用能值理論評(píng)估了以沼氣為紐帶的種養(yǎng)結(jié)合循環(huán)農(nóng)業(yè)循環(huán)模式，認(rèn)為從經(jīng)濟(jì)效益和可持續(xù)發(fā)展角度該模式具有廣闊的應(yīng)用前景。畜禽養(yǎng)殖行業(yè)利潤(rùn)較薄，廢棄物處理需政府加大經(jīng)濟(jì)支持以及管理力度，以保障畜禽養(yǎng)殖健康快速發(fā)展和促進(jìn)環(huán)境友好型社會(huì)的建設(shè)。

2.5 政策設(shè)計(jì)對(duì)畜禽養(yǎng)殖廢棄物處理與利用的影響 政策立法方面，我國(guó)環(huán)保部頒發(fā)了《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染防治管理辦法》（2001）和《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（2003）以及《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染防治技術(shù)規(guī)范》（2002）和《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染治理工程技術(shù)規(guī)范》（HJ497-2009），重點(diǎn)對(duì)畜禽糞便、糞水和病死畜禽等的處理及惡臭控制技術(shù)等進(jìn)行了規(guī)范。同時(shí)，農(nóng)業(yè)部發(fā)布的《畜禽糞便無害化處理技術(shù)規(guī)范》（NY/T 1168-2006）也對(duì)畜禽糞便處理場(chǎng)地的要求和布局，糞便的收集、貯存和處理等進(jìn)行規(guī)范。已于2014年1月1日正式實(shí)施的《畜禽規(guī)模養(yǎng)殖污染防治條例》主要對(duì)畜禽養(yǎng)殖過程中的污染防治問題進(jìn)行規(guī)定，重點(diǎn)關(guān)注畜禽廢棄物的綜合資源利用。姚文捷[32]研究表明在實(shí)施廢棄物處理綠色補(bǔ)貼政策情況下，大多數(shù)畜禽養(yǎng)殖戶傾向于采納“沼氣發(fā)酵”和“堆肥、還田、養(yǎng)殖水產(chǎn)”這兩種能充分實(shí)現(xiàn)資源化利用的方式來處理畜禽養(yǎng)殖廢棄物。鑒于技術(shù)規(guī)范類政策存在執(zhí)行效力不高等問題，目前來看，以政府為主導(dǎo)，采取經(jīng)濟(jì)手段誘導(dǎo)畜禽養(yǎng)殖戶的環(huán)境保護(hù)行為，即自覺進(jìn)行畜禽養(yǎng)殖廢棄物處置，變“末端處理”為“源頭控制”，成為世界范圍內(nèi)探索解決經(jīng)濟(jì)發(fā)展中環(huán)境危機(jī)的有效途徑。

3 結(jié)語

2016年12月，中央財(cái)經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組第十四次會(huì)議明確提出針對(duì)畜禽養(yǎng)殖廢棄物 “要堅(jiān)持政府支持、企業(yè)主體、市場(chǎng)化運(yùn)作的方針，以沼氣和生物天然氣為主要使用方向，力爭(zhēng)十三五時(shí)期基本解決大規(guī)模畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)糞污處理和資源化問題”。目前，加強(qiáng)畜禽養(yǎng)殖廢棄物處理和利用已成為社會(huì)各界普遍的共識(shí)，在政策支持和市場(chǎng)倒逼下，畜禽廢棄物處理機(jī)制逐步健全，廢棄物資源化水平逐步提高，但是當(dāng)前缺乏成熟的可應(yīng)用性技術(shù)。

因此，應(yīng)切實(shí)開發(fā)出適合目前我國(guó)畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)的畜禽廢棄物處理技術(shù)，加強(qiáng)微生物發(fā)酵技術(shù)在畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化和能源化技術(shù)和生物處理設(shè)備研發(fā)。發(fā)達(dá)國(guó)家的種養(yǎng)結(jié)合模式可提供一定借鑒，但由于我國(guó)有的地方養(yǎng)殖規(guī)模比較大，集中產(chǎn)生了大量廢棄物，種養(yǎng)結(jié)合模式無法全部消納，應(yīng)考慮堆肥和厭氧發(fā)酵等方式。同時(shí)利用經(jīng)濟(jì)手段誘導(dǎo)畜禽養(yǎng)殖戶的主動(dòng)環(huán)保意識(shí)，從“產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后”三個(gè)環(huán)節(jié)控制畜禽養(yǎng)殖廢棄物污染，從而實(shí)現(xiàn)我國(guó)畜禽業(yè)的綠色生產(chǎn)。

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A

1673-1085（2017）05-0047-05

2017-04-19

揚(yáng)州市科技計(jì)劃項(xiàng)目（YZ2016167）。

朱靜（1986-），助理研究員，主要從事產(chǎn)業(yè)信息和家禽疫病防控研究，E-mail：jsliuyue@126.com。

**通訊作者：劉向萍（1977-），副研究員，主要從事產(chǎn)業(yè)信息和家禽遺傳育種研究，E-mail：poultry@163.com。