畜禽廢棄物資源化利用研究進(jìn)展

項(xiàng)顯超，吳大輝

（上海康恒環(huán)境股份有限公司，上海 201703）

我國作為養(yǎng)殖大國，每年畜禽糞污產(chǎn)量巨大，可達(dá)40億t，其中畜禽直接排泄的糞便約為18.8億t，養(yǎng)殖過程中產(chǎn)生的污水量約為20.9億t（生豬糞污18.88億t，牛及其他糞污14.57億t，家禽糞污6.25億t）[1]。目前，對(duì)于畜禽廢棄物資源化利用的模式多種多樣。全國畜牧總站根據(jù)畜禽糞污資源化利用典型技術(shù)模式，總結(jié)提煉出種養(yǎng)結(jié)合（糞污全量還田模式、糞污堆肥利用模式、糞水肥料化利用模式、糞污能源化利用模式）、清潔回用（糞便基質(zhì)化利用模式、糞便墊料化利用模式、糞便飼料化利用模式、糞便燃料化利用模式）、達(dá)標(biāo)排放（糞便達(dá)標(biāo)排放模式）3大類9種主推技術(shù)模式[2]。

雖然畜禽廢棄物資源化利用模式得到了不斷的推廣，但養(yǎng)殖戶對(duì)糞污處置的重視程度不夠。近年來，隨著中央環(huán)保督查力度的不斷升級(jí)，環(huán)保督察組進(jìn)駐各個(gè)省市，設(shè)立專門的舉報(bào)電話和郵政信箱接受廣大人民群眾對(duì)污染問題的舉報(bào)，對(duì)重要污染進(jìn)行立案偵查和處罰，“回頭看”行動(dòng)更是進(jìn)一步緊盯問題，壓實(shí)責(zé)任，確保整改到位。督查期間，畜禽糞污造成的環(huán)境污染及公共衛(wèi)生事件不斷地被曝光，一些由于地方上怠于或者疏于監(jiān)督的事件也被頻繁曝光。廣西、江西、甘肅、安徽、重慶、浙江等地多次爆發(fā)了畜禽養(yǎng)殖場擾民、偷排污染環(huán)境的事件，這些養(yǎng)殖場或協(xié)商拆遷，或強(qiáng)行拆遷，或進(jìn)行整治；部分已經(jīng)構(gòu)成訴訟案件，例如，安徽阜陽、重慶榮昌等地已被判定怠于履行畜禽養(yǎng)殖污染防治監(jiān)管職責(zé)違法。在環(huán)保督查的威懾下，畜禽糞污的整治將會(huì)進(jìn)一步受到關(guān)注。

1 存在的問題

1.1 畜禽廢棄物資源化利用率不高。

畜禽糞污資源化利用途徑包括堆肥、還田、厭氧發(fā)酵、直燃發(fā)電、熱解等方式，其中采用厭氧發(fā)酵的方式比較普遍。畜禽糞污資源化利用率僅有64%，仍有將近40%的糞污沒有進(jìn)行處置，在已資源化利用部分中，仍有多數(shù)未達(dá)到環(huán)保要求[3]。

1.2 處理模式仍存在問題

一是當(dāng)前農(nóng)牧結(jié)合激勵(lì)機(jī)制還未真正形成[4]。種養(yǎng)分離，有機(jī)肥使用積極性不高（據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國有機(jī)肥實(shí)際利用不足40%），糞便出售不暢，阻斷了種養(yǎng)循環(huán)的路徑。二是廢棄物綜合利用技術(shù)模式相對(duì)落后。我國畜禽糞便資源化利用技術(shù)研發(fā)工作起步晚，經(jīng)濟(jì)、高效的廢棄物處理模式還不多。一些工藝在實(shí)際生產(chǎn)中存在工藝不配套的問題，易造成二次污染。

1.3 糞污處理投資運(yùn)營費(fèi)用較高

糞污處理設(shè)施投資大、運(yùn)行成本高，部分養(yǎng)殖企業(yè)難以承受。以生豬規(guī)模養(yǎng)殖場為例，年出欄1萬頭養(yǎng)豬企業(yè)，糞污處理設(shè)施占養(yǎng)殖基礎(chǔ)設(shè)施總投資30%～35%，平均出欄一頭生豬的環(huán)保成本為25 ～ 40 元[1]。

2 發(fā)展趨勢(shì)

2.1 養(yǎng)殖和治理趨于集中化

隨著城市劃分禁養(yǎng)區(qū)，養(yǎng)殖區(qū)域趨于集中化，而在環(huán)保要求威懾和糞污處理設(shè)施投資較高的情況下，農(nóng)村散養(yǎng)逐步關(guān)停，中小規(guī)模養(yǎng)殖場將逐步退出市場，具備環(huán)保達(dá)標(biāo)能力的大型養(yǎng)殖場（豬年出欄≥500口）將進(jìn)一步做強(qiáng)做大[5]。以生豬為例，2017年，全國總共拆遷豬場超15萬個(gè)，其中浙江省拆69 597個(gè)，江西省南昌、新余、吉安、高安、樟樹共拆20 253個(gè)，廣東省拆17 000個(gè)，福建省漳州、南平共拆13 449個(gè)。

為了加強(qiáng)和便于對(duì)養(yǎng)殖場監(jiān)督和管理，部分地方已推行或擬推行生態(tài)循環(huán)產(chǎn)業(yè)園模式，統(tǒng)一管理養(yǎng)殖場，統(tǒng)一處理畜禽糞污，如遼寧偉嘉生態(tài)循環(huán)產(chǎn)業(yè)園、雙河鎮(zhèn)生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園、陸川豬生態(tài)循環(huán)產(chǎn)業(yè)園等。另外，國家發(fā)展和改革委員會(huì)會(huì)同原農(nóng)業(yè)部制定了《全國畜禽糞污資源化利用整縣推進(jìn)項(xiàng)目工作方案（2018-2020年）》，整合中央投資專項(xiàng)，重點(diǎn)支持畜牧大縣整縣推進(jìn)畜禽糞污資源化利用。

2.2 清糞趨于干清糞工藝

《畜禽規(guī)模養(yǎng)殖場糞污資源化利用設(shè)施建設(shè)規(guī)范（試行）》（農(nóng)辦牧[2018]2號(hào)）、《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染治理工程技術(shù)規(guī)范》（HJ 497-2009）和《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染防治技術(shù)規(guī)范》（HJ 81-2001）要求畜禽規(guī)模養(yǎng)殖場采用干清糞工藝，因此現(xiàn)有采用水沖糞、水泡糞清糞工藝的養(yǎng)殖場應(yīng)逐步改用干清糞工藝。干清糞工藝的投資和運(yùn)行費(fèi)用較低，易于管理，耗水少，并且糞便熱值高，便于收集。

3 畜禽廢棄物處置項(xiàng)目案例介紹

3.1 江西省某養(yǎng)殖場處理案例

該養(yǎng)殖場全場生豬存欄量2.5萬頭，母豬2 500頭，每天產(chǎn)生豬糞尿共200 t/d。養(yǎng)殖場投資1 700萬用于建設(shè)糞污處理系統(tǒng)，采用前端厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼發(fā)電，后端固液分離產(chǎn)生沼液和沼渣。沼液產(chǎn)生量約為150～200 t/d，沼液通過生化池（5 000 m3）和氧化塘（20畝）處理，處理后水質(zhì)COD達(dá)到100～150 mg/L，氨氮達(dá)到10 mg/L。沼渣量產(chǎn)生約20 m3/d，并以20元/車左右的價(jià)格賣給周邊臍橙種植果農(nóng)。污水處理設(shè)施的費(fèi)用約為5元/t?？傮w上，該項(xiàng)目銷售的附屬產(chǎn)品獲得的收益并不能覆蓋成本。

3.2 信豐縣古陂鎮(zhèn)大型沼氣發(fā)電項(xiàng)目案例

信豐縣古陂鎮(zhèn)大型沼氣發(fā)電項(xiàng)目占地面積80畝，項(xiàng)目總投資約1.82億。項(xiàng)目分兩期建設(shè)，日處理畜禽糞便320 t，農(nóng)業(yè)秸稈80 t，全年可消耗畜禽糞便11.68萬t，農(nóng)業(yè)秸稈2.92萬t。本項(xiàng)目擬采用“中溫高濃度混合原料厭氧發(fā)酵工藝”，工藝流程如圖1所示。根據(jù)預(yù)測，按照年正常運(yùn)行320 d計(jì)算，年沼氣發(fā)電2 654.72萬kW·h，年產(chǎn)有機(jī)肥3.90萬t，每年可盈利2 000萬元。

3.3 陸川縣豬生態(tài)循環(huán)產(chǎn)業(yè)園案例

陸川縣豬生態(tài)循環(huán)產(chǎn)業(yè)園規(guī)劃如圖2所示。陸川縣豬生態(tài)循環(huán)產(chǎn)業(yè)園是集豬保種育種、生態(tài)養(yǎng)殖、固廢處理、中心管理、休閑觀光、飼料生產(chǎn)、產(chǎn)品精深加工、特色種養(yǎng)、商貿(mào)冷鏈物流、文化體驗(yàn)等十大功能于一體的生態(tài)循環(huán)產(chǎn)業(yè)園區(qū)。園區(qū)總占地面積3 059畝，投資約為15億。園區(qū)設(shè)置了中心管理區(qū)、核心生態(tài)養(yǎng)殖區(qū)、固廢處置中心、特色種養(yǎng)示范園、飼料生產(chǎn)加工區(qū)、食品生產(chǎn)加工區(qū)、冷鏈物流園區(qū)、商貿(mào)及陸川豬文化體驗(yàn)區(qū)。園區(qū)的生態(tài)養(yǎng)殖區(qū)，對(duì)外租賃給養(yǎng)殖企業(yè)使用，園區(qū)提供公用和相關(guān)配套設(shè)施，承包前段飼料提供、產(chǎn)品加工和后端糞污處理全套服務(wù)，運(yùn)營和處理費(fèi)用擬按照租金方式計(jì)取。該園區(qū)還協(xié)同周邊的特色農(nóng)業(yè)種植產(chǎn)業(yè)（藥材、水果、有機(jī)蔬菜），增加盈利收入，同時(shí)可消納有機(jī)肥和沼液肥，實(shí)現(xiàn)生態(tài)循環(huán)。能源方面，畜禽糞污產(chǎn)生的沼氣可以提純天然氣，也可沼氣發(fā)電供園區(qū)自用，同時(shí)園區(qū)規(guī)劃在養(yǎng)殖場屋面設(shè)置光伏發(fā)電，實(shí)現(xiàn)太陽能的利用。

圖1 信豐沼氣發(fā)電項(xiàng)目工藝流程

圖2 陸川縣豬生態(tài)循環(huán)產(chǎn)業(yè)園規(guī)劃

通過表1對(duì)三種不同的畜禽廢棄物資源化利用模式進(jìn)行對(duì)比分析。陸川項(xiàng)目獲取糞污可靠，產(chǎn)生的沼液能夠通過果園、蔬菜園得以消納，同時(shí)延長產(chǎn)業(yè)鏈，提高項(xiàng)目收益。但園區(qū)土地需求大，項(xiàng)目投資較高，導(dǎo)致項(xiàng)目回報(bào)周期長，而生產(chǎn)環(huán)節(jié)較長，前端養(yǎng)殖業(yè)易受市場波動(dòng)沖擊。大型養(yǎng)殖戶自建糞污處置設(shè)施，投資低，能夠自行處置糞污，但運(yùn)行成本高，虧損風(fēng)險(xiǎn)較大，加之缺乏專業(yè)的運(yùn)行人員，容易出現(xiàn)污染物排放超標(biāo)現(xiàn)象。相對(duì)而言，信豐項(xiàng)目雖然其前端糞污獲取不可靠，后端附加產(chǎn)品受季節(jié)性影響較大，但其投資適中，運(yùn)行可靠性強(qiáng)，可實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目盈利。

綜上，從可推廣性、項(xiàng)目運(yùn)營可靠性和盈利性方面考慮，信豐項(xiàng)目模式是最適合我國目前畜禽廢棄物現(xiàn)狀的處置模式。隨著環(huán)保要求日益提高，中小型養(yǎng)殖戶無法負(fù)擔(dān)畜禽廢棄物處理設(shè)施投資，面臨著被關(guān)停的處境，因此趨向于依靠第三方處理設(shè)施處置廢棄物。通過走訪調(diào)研，筆者了解到一些養(yǎng)殖戶愿意無償提供糞污。為了徹底解決項(xiàng)目收集糞污的問題，建議畜禽廢棄物資源化可借鑒市政基礎(chǔ)設(shè)施的PPP模式，由政府來協(xié)調(diào)解決糞污收集的難題，保障第三方處置機(jī)構(gòu)的糞污最低需求量，例如，政府、第三方處置機(jī)構(gòu)以及養(yǎng)殖戶簽訂三方糞污處置協(xié)議，確保項(xiàng)目正常運(yùn)營。此外，筆者建議，在當(dāng)?shù)卣胁少徲袡C(jī)肥需求時(shí)，在同等條件下應(yīng)當(dāng)優(yōu)先采購項(xiàng)目產(chǎn)生的有機(jī)肥。這將更加有利于信豐模式的推廣，提高糞污處置企業(yè)的積極性。

表1 三種畜禽廢棄物處置案例條件對(duì)比

4 結(jié)論

我國作為養(yǎng)殖大國，畜禽廢棄物產(chǎn)量多，畜禽廢棄物的處置受到了各級(jí)政府的高度重視，畜禽廢棄物的資源化利用對(duì)于企業(yè)來說既是挑戰(zhàn)也是機(jī)遇。目前，我國畜禽廢棄物資源化利用率低，處理模式也存在種養(yǎng)分離、廢棄物綜合利用技術(shù)模式相對(duì)落后等問題，但隨著干清糞工藝的推行以及養(yǎng)殖和畜禽廢棄物處理的集中化，糞污的收集困難和糞污含水率高等問題將會(huì)逐步解決。通過案例的分析比較，符合條件的區(qū)域可采用信豐模式處理畜禽廢棄物。同時(shí)，筆者建議采用PPP模式來解決糞污收集難的問題，這也和農(nóng)業(yè)農(nóng)村部和財(cái)政部發(fā)布的《關(guān)于做好2019年畜禽糞污資源化利用項(xiàng)目實(shí)施工作的通知》相契合。