畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用存在的問題及主推技術(shù)模式

劉盛世

（河南省環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院，河南 鄭州 450000）

近年來，我國畜牧業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，規(guī)模化養(yǎng)殖水平顯著提高，保障了肉蛋奶供給，但大量養(yǎng)殖廢棄物沒有得到有效處理和利用，成為農(nóng)村環(huán)境治理的一大難題。做好畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用，關(guān)系畜產(chǎn)品有效供給，關(guān)系農(nóng)村居民生產(chǎn)生活環(huán)境改善。國務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于加快推進(jìn)畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用的意見》（國辦發(fā)〔2017〕48號）指出：“加強(qiáng)畜禽糞污資源化利用技術(shù)集成，根據(jù)不同資源條件、不同畜種、不同規(guī)模，推廣糞污全量收集還田利用、專業(yè)化能源利用、固體糞便肥料化利用、異位發(fā)酵床、糞便墊料回用、污水肥料化利用、污水達(dá)標(biāo)排放等經(jīng)濟(jì)實(shí)用技術(shù)模式”，為加強(qiáng)畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用科技支撐指明了方向。及時分析畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用推進(jìn)過程中存在的問題、總結(jié)推廣適用技術(shù)模式，對實(shí)現(xiàn)中國畜禽養(yǎng)殖業(yè)綠色、健康、可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 畜禽廢棄物資源利用存在的問題

1.1 種植業(yè)與養(yǎng)殖業(yè)分離脫節(jié)

我國種植業(yè)仍然以家庭承包為主，并將在相當(dāng)長一個時期保持這種狀態(tài)；畜禽養(yǎng)殖業(yè)隨著人民生活水平的提高和畜禽產(chǎn)品需求量加大，規(guī)?；图s化水平迅速提升；由于規(guī)?；B(yǎng)殖不能占用基本農(nóng)田，土地使用成本增加，使得養(yǎng)殖場多向偏遠(yuǎn)山區(qū)丘陵地帶布局，導(dǎo)致畜禽廢棄物不能返回農(nóng)田有效利用。

1.2 養(yǎng)殖廢棄物應(yīng)用鏈條不暢

當(dāng)前，多數(shù)種植業(yè)從業(yè)者呈現(xiàn)非農(nóng)狀態(tài)，只在莊稼收割和播種季節(jié)從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)；畜禽養(yǎng)殖廢棄物養(yǎng)分含量低、體積大，處理及運(yùn)輸?shù)仍O(shè)施、設(shè)備匱乏，有機(jī)肥產(chǎn)業(yè)化水平低等諸多因素導(dǎo)致畜禽養(yǎng)殖廢棄物貯存、運(yùn)輸和施用不方便，農(nóng)民有機(jī)肥使用積極性不高。

1.3 種養(yǎng)結(jié)合長效運(yùn)行機(jī)制缺乏

在國家有關(guān)部門和各地政府的積極推動和支持下，畜禽廢棄物資源化利用取得了顯著成效，但目前種養(yǎng)循環(huán)效益鏈條不完整，長效運(yùn)營機(jī)制缺乏，有機(jī)肥還田利用競爭力弱，主要體現(xiàn)在以下四個方面：一是畜禽廢棄物資源化利用體制機(jī)制不健全，政策措施不成體系、不配套；二是糞肥和有機(jī)肥相對于化肥沒有明顯的市場競爭優(yōu)勢；三是專業(yè)化第三方服務(wù)機(jī)構(gòu)能力不足，社會化服務(wù)組織數(shù)量少、規(guī)模小、服務(wù)能力弱；四是對于畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展還沒有提出以種養(yǎng)結(jié)合、養(yǎng)分平衡管理為基礎(chǔ)的準(zhǔn)入制度，更缺乏適合不同區(qū)域、不同作物的種養(yǎng)結(jié)合操作指南。

2 畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用主推技術(shù)模式

近年，全國畜牧總站組織開展了畜禽糞污資源化利用典型技術(shù)模式征選及推介活動，總結(jié)提煉出種養(yǎng)結(jié)合、清潔回用及達(dá)標(biāo)排放3個方面9種畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用技術(shù)模式，發(fā)揮了示范帶動作用。這里對這9種技術(shù)模式、主要優(yōu)點(diǎn)與不足、適用范圍進(jìn)行介紹。

2.1 種養(yǎng)結(jié)合方面

2.1.1 糞污全量還田模式

養(yǎng)殖場產(chǎn)生的養(yǎng)殖廢棄物、尿和污水集中收集，全部進(jìn)入氧化塘貯存；氧化塘分為敞開式和覆膜式兩類，糞污通過氧化塘貯存進(jìn)行無害化處理，在施肥季節(jié)進(jìn)行農(nóng)田利用。

主要優(yōu)點(diǎn)：糞污收集、處理、貯存設(shè)施建設(shè)成本低，處理利用費(fèi)用也較低；養(yǎng)殖廢棄物和污水全量收集，養(yǎng)分利用率高。

主要不足：糞污貯存周期一般要達(dá)到半年以上，需要足夠的土地建設(shè)氧化塘貯存設(shè)施；施肥期較集中，需配套專業(yè)化的攪拌設(shè)備、施肥機(jī)械、農(nóng)田施用管網(wǎng)等；糞污長距離運(yùn)輸費(fèi)用高，只能在一定范圍內(nèi)施用。

適用范圍：適用于豬場水泡糞工藝或奶牛場的自動刮糞回沖工藝，糞污的總固體含量小于15%；需要與糞污養(yǎng)分量相配套的農(nóng)田。

2.1.2 糞便好氧堆肥模式

以生豬、肉牛、蛋雞、肉雞和羊規(guī)模養(yǎng)殖場的固體養(yǎng)殖廢棄物為主，經(jīng)好氧堆肥無害化處理后，就地農(nóng)田利用或生產(chǎn)有機(jī)肥。

主要優(yōu)點(diǎn)：好氧發(fā)酵溫度高，養(yǎng)殖廢棄物無害化處理較徹底，發(fā)酵周期短；堆肥處理可提高養(yǎng)殖廢棄物的附加值。

主要不足：好氧堆肥過程易產(chǎn)生大量的臭氣。

適用范圍：適用于固體養(yǎng)殖廢棄物產(chǎn)生量多、污水產(chǎn)生量少的規(guī)模化肉雞、蛋雞或羊場等。

2.1.3 糞污厭氧處理模式

以專業(yè)生產(chǎn)可再生能源為主要目的，依托專門的畜禽糞污處理企業(yè)，收集周邊養(yǎng)殖場養(yǎng)殖廢棄物和污水，投資建設(shè)大型沼氣工程進(jìn)行高濃度厭氧發(fā)酵，沼氣發(fā)電上網(wǎng)或提純生物天然氣，沼渣生產(chǎn)有機(jī)肥農(nóng)田利用，沼液農(nóng)田利用或深度處理達(dá)標(biāo)排放。

主要優(yōu)點(diǎn)：對養(yǎng)殖場的養(yǎng)殖廢棄物和污水集中統(tǒng)一處理，減少小規(guī)模養(yǎng)殖場糞污處理設(shè)施的投資；專業(yè)化運(yùn)行，能源化利用效率高。

主要不足：一次性投資高；能源產(chǎn)品利用難度大；沼液產(chǎn)生量大、集中，處理成本較高，需配套后續(xù)處理利用工藝。

適用范圍：適用于大型規(guī)模養(yǎng)殖場或養(yǎng)殖密集區(qū)，具備沼氣發(fā)電上網(wǎng)或生物天然氣進(jìn)入管網(wǎng)條件，需要地方政府配套政策予以保障。

2.1.4 糞水肥料利用模式

養(yǎng)殖場產(chǎn)生的污水經(jīng)厭氧發(fā)酵或氧化塘處理儲存后，在農(nóng)田施肥和灌溉期間，將無害化處理的污水與灌溉用水按照一定的比例混合，進(jìn)行水肥一體化施用，固體養(yǎng)殖廢棄物進(jìn)行堆肥發(fā)酵，就近肥料化利用或委托他人進(jìn)行集中處理。

主要優(yōu)點(diǎn)：污水進(jìn)行厭氧發(fā)酵或氧化塘無害化處理后，為農(nóng)田提供有機(jī)肥水資源，解決污水處理壓力。

主要不足：要有一定容積的貯存設(shè)施，周邊配套一定的農(nóng)田面積；需配套建設(shè)糞水輸送管網(wǎng)或購置糞水運(yùn)輸車輛。

適用范圍:適用于周圍配套有一定面積農(nóng)田的規(guī)模豬場或奶牛場，在南方宜使用厭氧發(fā)酵生產(chǎn)沼氣等無害化處理，在北方宜直接使用氧化塘貯存，在農(nóng)田作物灌溉施肥期間進(jìn)行水肥一體化施用。

2.2 清潔回用方面

2.2.1 栽培基質(zhì)利用模式

以畜禽糞污、菌渣及農(nóng)作物秸稈等為原料，進(jìn)行堆肥發(fā)酵，生產(chǎn)基質(zhì)盤和基質(zhì)土應(yīng)用于種植業(yè)。

主要優(yōu)點(diǎn)：畜禽糞污、食用菌廢棄菌渣和農(nóng)作物秸稈三者結(jié)合，科學(xué)循環(huán)利用，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)鏈零廢棄、零污染的生態(tài)循環(huán)，形成一個有機(jī)循環(huán)農(nóng)業(yè)綜合經(jīng)濟(jì)體系，提高資源綜合利用率。

主要不足：生產(chǎn)鏈較長，精細(xì)化技術(shù)程度高，要求生產(chǎn)者的整體素質(zhì)高，培訓(xùn)期、實(shí)習(xí)期較長。

適用范圍：該模式既適用大中型生態(tài)農(nóng)業(yè)企業(yè)，又適合小型農(nóng)村家庭生態(tài)農(nóng)場，同時適合小型農(nóng)村家庭農(nóng)場分工、聯(lián)合經(jīng)營。

2.2.2 糞便墊料利用模式

基于奶牛養(yǎng)殖廢棄物纖維素含量高、質(zhì)地松軟的特點(diǎn)，將奶牛糞污固液分離后，固體養(yǎng)殖廢棄物進(jìn)行好氧發(fā)酵無害化處理后回用作為牛床墊料，污水貯存后作為肥料進(jìn)行農(nóng)田利用。

主要優(yōu)點(diǎn)：牛糞替代沙子和土作為墊料，減少糞污后續(xù)處理難度。

主要不足：作為墊料如無害化處理不徹底，可能存在一定的生物安全風(fēng)險(xiǎn)。

適用范圍：適用于規(guī)模奶牛場。

2.2.3 動物蛋白轉(zhuǎn)化模式

畜禽養(yǎng)殖過程中的干清糞與蚯蚓、蠅蛆及黑水虻等動物蛋白進(jìn)行堆肥發(fā)酵，生產(chǎn)有機(jī)肥用于農(nóng)業(yè)種植，發(fā)酵后的蚯蚓、蠅蛆及黑水虻等動物蛋白用于制作飼料等。

主要優(yōu)點(diǎn)：改變了傳統(tǒng)利用微生物進(jìn)行養(yǎng)殖廢棄物處理的理念，可以實(shí)現(xiàn)集約化管理，成本低、資源化效率高、無二次排放及污染。

主要不足：動物蛋白飼養(yǎng)溫度、濕度、養(yǎng)殖環(huán)境的透氣性要求高，要防止鳥類等天敵的偷食。

適用范圍：適用于遠(yuǎn)離城鎮(zhèn)、養(yǎng)殖場有閑置地、周邊有農(nóng)田、農(nóng)副產(chǎn)品較豐富的規(guī)模養(yǎng)殖場。

2.2.4 生物質(zhì)燃料利用模式

畜禽養(yǎng)殖廢棄物經(jīng)過攪拌后脫水加工，進(jìn)行擠壓造粒，生產(chǎn)生物質(zhì)燃料棒。

主要優(yōu)點(diǎn)：畜禽養(yǎng)殖廢棄物制成生物質(zhì)環(huán)保燃料，作為替代燃煤生產(chǎn)用燃料，成本比燃煤價(jià)格低，減少二氧化碳和二氧化硫排放量。

主要不足：養(yǎng)殖廢棄物脫水干燥能耗較高。

適用范圍：適用于城市和工業(yè)燃煤需求量較大的地區(qū)。

2.3 達(dá)標(biāo)排放方面

養(yǎng)殖場產(chǎn)生的污水進(jìn)行厭氧發(fā)酵+好氧處理等組合工藝進(jìn)行深度處理，污水達(dá)到《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18596-2001）或地方標(biāo)準(zhǔn)后直接排放，固體糞便進(jìn)行堆肥發(fā)酵就近肥料化利用或委托他人進(jìn)行集中處理。

主要優(yōu)點(diǎn)：污水深度處理后實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放；不需要建設(shè)大型污水貯存池，可減少糞污貯存設(shè)施的用地。

主要不足：污水處理成本高，大多養(yǎng)殖場難以承受。適用范圍：適用于養(yǎng)殖場周圍沒有配套農(nóng)田的規(guī)模化豬場或奶牛場。

在生態(tài)文明建設(shè)和鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略實(shí)施背景下，將生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)與畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用有效結(jié)合，積極推行種養(yǎng)結(jié)合模式，不斷總結(jié)畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用過程中出現(xiàn)的問題，完善和推廣主要適用技術(shù)模式，加速實(shí)現(xiàn)種植業(yè)與養(yǎng)殖業(yè)的和諧發(fā)展，有利于保持生態(tài)平衡，緩解集約化、規(guī)?；B(yǎng)殖帶來的環(huán)境問題，也將為畜牧業(yè)轉(zhuǎn)型升級、綠色發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)做出新的貢獻(xiàn)。