廣東省中小型畜禽養(yǎng)殖場糞污資源化利用模式現(xiàn)狀分析

黃珊珊，楊浩君

（1.廣東弘科農(nóng)業(yè)機械研究開發(fā)有限公司，廣東 廣州 510555；2.廣東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備研究所，廣東 廣州 510630）

0 引言

目前中小型畜禽養(yǎng)殖業(yè)中，只有小部分養(yǎng)殖場或是養(yǎng)殖戶對畜禽糞污進行無害化處理；大部分養(yǎng)殖場（戶）基本是就地隨處堆放，導(dǎo)致周圍環(huán)境被污染，并造成大量可利用資源的浪費。因此，運用合理處理技術(shù)將畜禽糞污進行無害化、資源化處理，達到變廢為寶的經(jīng)濟產(chǎn)物，不僅有利于提升養(yǎng)殖場（戶）生產(chǎn)經(jīng)濟效益，同時也能有效改善畜禽糞污對環(huán)境造成的污染，使畜禽養(yǎng)殖業(yè)與自然環(huán)境保持生態(tài)平衡，達到經(jīng)濟效益與環(huán)境效益和諧統(tǒng)一[1]。

1 廣東省畜禽養(yǎng)殖業(yè)基本情況

近年來，廣東省各級農(nóng)業(yè)部門以鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略為主題，堅持“綠色發(fā)展、質(zhì)量第一、效應(yīng)優(yōu)先”原則，推進畜禽養(yǎng)殖業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，落實畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用模式，使畜禽養(yǎng)殖業(yè)得到可持續(xù)健康發(fā)展?？傮w而言，廣東省畜禽養(yǎng)殖業(yè)呈現(xiàn)出“綜合生產(chǎn)能力平穩(wěn)上升、產(chǎn)業(yè)素質(zhì)向優(yōu)、產(chǎn)業(yè)形態(tài)漸新、發(fā)展方式轉(zhuǎn)綠”的樂觀發(fā)展?fàn)顟B(tài)。

廣東省畜禽養(yǎng)殖業(yè)基本以生豬、家禽養(yǎng)殖為主，如圖1、圖2 所示，根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2016—2020 年，廣東省家禽存、出欄總體趨勢平穩(wěn)有升；但因豬瘟疫情等原因廣東省生豬的存欄出現(xiàn)了較大幅度的下滑與波動，但總體生產(chǎn)趨于平穩(wěn)發(fā)展。

圖1 2016—2020 年廣東省家禽生產(chǎn)數(shù)據(jù)

圖2 2016—2020 年廣東省生豬生產(chǎn)數(shù)據(jù)

近年來隨著人民物質(zhì)生活水平的提升，肉類消費也在不斷增長。根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)（如圖3 所示），2016—2020 年，廣東省肉類產(chǎn)量基本保持平穩(wěn)發(fā)展，其中豬肉占據(jù)肉類市場主導(dǎo)地位的情況將持續(xù)；受到廣東省傳統(tǒng)飲食習(xí)慣的影響，禽肉的產(chǎn)量逐步增加，并成為廣東省第二大消費肉類。

圖3 2016—2020 年廣東省肉類產(chǎn)量數(shù)據(jù)

2 廣東省中小型畜禽養(yǎng)殖糞污處理現(xiàn)狀

近年來，廣東省畜禽養(yǎng)殖業(yè)蓬勃發(fā)展，中小型畜禽養(yǎng)殖業(yè)因其養(yǎng)殖規(guī)模不大，就業(yè)靈活，投入成本較低等原因，成為支撐農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展的主力。雖然大部分中小型畜禽養(yǎng)殖業(yè)解決了養(yǎng)殖戶的經(jīng)濟問題，但也帶來了畜禽糞污污染問題。為解決畜禽糞污污染，使畜禽養(yǎng)殖業(yè)得到綠色可持續(xù)健康發(fā)展，需要落實中小型畜禽養(yǎng)殖場的畜禽糞污資源化利用工作。其中部分中小型畜禽養(yǎng)殖戶結(jié)合自身養(yǎng)殖情況，已配備了相對應(yīng)的畜禽糞污處理設(shè)施設(shè)備，但總體而言，還不能滿足可持續(xù)發(fā)展的要求，主要表現(xiàn)為以下幾方面。

2.1 畜禽糞污處理設(shè)施設(shè)備簡陋

廣東省中小型畜禽養(yǎng)殖場處理畜禽糞污基礎(chǔ)設(shè)施有貯糞池、排污管道等，但因為很多養(yǎng)殖場沒有系統(tǒng)樹立環(huán)境保護意識以及建立健全糞污資源可利用的理念；僅僅只把經(jīng)濟收益放在首位，沒有配套完善的集污池、堆肥車間、原輔料貯存車間、堆肥槽。很多有機肥加工車間亦未配備相應(yīng)堆肥處理設(shè)備、轉(zhuǎn)運設(shè)備以及沼氣池等相關(guān)畜禽糞污處理設(shè)施設(shè)備，造成畜禽糞污資源化利用率較低，畜禽糞污治理得不到落實。

2.2 糞污處理模式老舊

目前廣東省中小型畜禽養(yǎng)殖業(yè)迅猛發(fā)展，畜禽養(yǎng)殖業(yè)的規(guī)模和密度不斷擴大，使得畜禽糞污大量增多，老舊糞污處理模式已經(jīng)不能適應(yīng)處理大規(guī)模畜禽糞污，畜禽糞污得不到及時處理會對其他養(yǎng)殖環(huán)節(jié)造成極大影響。就目前而言，廣東省畜禽養(yǎng)殖場最常用處理糞污的2 種模式是沉淀池沉淀和堆糞場堆積發(fā)酵。2 種處理方式都比較單一，處理技術(shù)相對落后；且沒有做進一步技術(shù)處理便直接就近還田，導(dǎo)致糞污中有害細(xì)菌等沒有被徹底殺死，造成二次污染概率變大[2]。部分中小型養(yǎng)殖場在進行畜禽糞污處理過程中存在很大的隨意性，如直接排放或丟棄，對周圍環(huán)境造成了不同程度的污染，主要造成的污染問題有以下幾方面。

2.2.1 畜禽糞污對水系的影響

在部分中小型畜禽養(yǎng)殖場中，由于設(shè)施設(shè)備不齊全，可能會使畜禽糞污在其貯存、處理和利用過程中出現(xiàn)泄露；導(dǎo)致其可能通過滲漏或徑流匯入地表、地下水體，使水溶氧量降低，污染嚴(yán)重時水體出現(xiàn)發(fā)黑、發(fā)臭現(xiàn)象，達不到循環(huán)利用效果[3]。同時，由于排放畜禽糞污使水體中氮和磷濃度增加，水生植物和藻類出現(xiàn)增生現(xiàn)象，導(dǎo)致地表水體出現(xiàn)富營養(yǎng)化，地下水質(zhì)出現(xiàn)參數(shù)超標(biāo)等現(xiàn)象。

2.2.2 畜禽糞污對大氣的影響

在畜禽糞污有機物分解、腐敗過程中，會有甲烷、硫化氫、氨氣等有毒有害氣體產(chǎn)生。如果環(huán)境條件適宜，糞污可能出現(xiàn)發(fā)酵現(xiàn)象，導(dǎo)致硫化氫等難聞有害氣體釋放出來引發(fā)環(huán)境污染以及人、畜禽呼吸道健康等問題[4]。據(jù)資料統(tǒng)計，飼料中大概70%的氨被奶牛、豬、雞以糞便形式排泄出來。造成溫室效應(yīng)的主要氣體有甲烷、二氧化碳和氧化氮等，據(jù)研究甲烷對全球氣候變暖的貢獻約為15%，而在畜禽養(yǎng)殖業(yè)中甲烷氣體排放量占總排放量的28%～38%，是造成溫室效應(yīng)一個不可忽視的要素[5]。

2.2.3 畜禽糞污對土壤的影響

畜禽糞便中含有大量有機物質(zhì)，碳、氮等微量元素以及抗生素、抗氧化劑和霉菌制劑等養(yǎng)分，其中部分有機物質(zhì)產(chǎn)生的毒性對土壤微生物存在一定危害。畜禽糞污大量排放造成土壤質(zhì)量受到嚴(yán)重影響，土壤污染主要原因是來自畜禽糞便長期過度排放，引起畜禽糞便中有機物質(zhì)、藥物殘留以及重金屬元素等在土壤中堆積；導(dǎo)致地下水硝酸鹽含量、磷含量增加，污染地表水同時，也間接或直接引起農(nóng)作物中重金屬或其他微量元素含量超標(biāo)。其中農(nóng)田中重金屬含量過載主要來源之一是畜禽糞污，鋅、砷、銅、鎘等金屬使農(nóng)作物生長發(fā)育受限，導(dǎo)致農(nóng)作物產(chǎn)量減少。如用含鋅量較高的污水灌溉農(nóng)田，可造成小麥出苗不齊、植株矮小、葉片發(fā)生萎黃等現(xiàn)象；植株在含砷量較高土壤中生存，會使植株生長受阻，出現(xiàn)提早落葉、果實減產(chǎn)等現(xiàn)象；過量銅存在土壤中，可能導(dǎo)致植物生長發(fā)育受壓制；部分重金屬對農(nóng)作物生長發(fā)育和產(chǎn)量沒有多大影響，比如鎘等重金屬對農(nóng)作物沒有直接影響，但通過其可食用部位會對人體健康產(chǎn)生較大危害[6]。

2.2.4 畜禽糞污對生物的影響

大量病原菌、寄生蟲卵等物質(zhì)會從畜禽糞便中產(chǎn)生，如果處置不妥當(dāng)，這些物質(zhì)進入環(huán)境中后，會間接或直接產(chǎn)生人、畜傳染病，從而造成公共健康問題，使人、畜健康受到威脅。根據(jù)對片區(qū)規(guī)?；B(yǎng)豬場調(diào)研顯示，其中苗豬較為嚴(yán)重的疾病有黃白痢、傳染性腸胃炎等，其發(fā)病率可達50%[7]。因廣東省處于亞熱帶，氣溫適宜，導(dǎo)致畜禽糞污成為病原菌和寄生蟲等有害微生物生長繁殖的溫床。有害微生物也會引起人、畜一系列傳染病，特別是一些對人、畜能共患的傳染病，不但會造成經(jīng)濟損失，還會嚴(yán)重危害人、畜健康。畜禽養(yǎng)殖場排放污水以及難聞氣體，嚴(yán)重時會引起養(yǎng)殖場以及周圍居民身心不適，比如精神不濟、免疫力降低等問題；同樣也會造成畜禽免疫力下降等問題，影響畜禽養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展[8]。

3 廣東省中小型畜禽養(yǎng)殖糞污解決手段

廣東省中小型畜禽養(yǎng)殖糞污資源化處理和利用過程中，為進一步減少不合理的養(yǎng)殖方式對生態(tài)環(huán)境造成的污染問題，同時引導(dǎo)中小型畜禽養(yǎng)殖戶對畜禽糞污處理向“減量化、無害化、資源化”的方向發(fā)展，廣東省農(nóng)業(yè)農(nóng)村相關(guān)部門采取了相應(yīng)的對策，其中突出表現(xiàn)在以下幾方面。

3.1 源頭減量化

為遏制廣東省畜禽養(yǎng)殖污染問題，需從源頭著手，控制畜禽糞污產(chǎn)生量。要實現(xiàn)這一目標(biāo)關(guān)鍵步驟是提升飼料轉(zhuǎn)化率。畜禽養(yǎng)殖人員可應(yīng)用微生物飼料，使畜禽腸道內(nèi)益生菌含量增加，幫助畜禽有效吸收、消化飼料，促使畜禽糞污排放量從源頭減少。也可添加復(fù)合酶等，促使飼料轉(zhuǎn)化率得到提高，使畜禽糞污中氮、磷含量從源頭開始減少。結(jié)合畜禽每階段生長實際所需營養(yǎng)物質(zhì)，畜禽養(yǎng)殖人員要及時更換對應(yīng)飼料方案；通過科學(xué)喂養(yǎng)，既保證營養(yǎng)成分充足，又能有效避免投食過多造成畜禽排泄多余廢棄物等現(xiàn)象。養(yǎng)殖場應(yīng)重視畜禽糞污干濕分離、欄舍雨污分流等技術(shù)，有效合理利用，配置必要的設(shè)備設(shè)施，促使畜禽糞污在源頭減量。

在實際生產(chǎn)中，新型糞污處理模式應(yīng)運而生，即“三分離一凈化”模式。其中“三分離”指“雨污分離、干濕分離、固液分離”,“一凈化”指“污水生物凈化、達標(biāo)排放”?！坝晡鄯蛛x”指將雨水和養(yǎng)殖場排放的污水分開收集，雨水采用在養(yǎng)殖場周圍設(shè)置明溝或排水管道輸送收集，污水采用排污管道輸送收集，養(yǎng)殖場雨污完成收集后，將其投入進料池中進行后續(xù)處理?！案蓾穹蛛x”指對養(yǎng)殖場內(nèi)畜禽糞便進行干清糞收集，將畜禽糞便先收集到貯糞池中，再用清水沖洗畜禽舍，沖洗后的污水與糞便收集進入糞水池中，對污水進行厭氧發(fā)酵處理后，接著把畜禽糞便與污水分開收集?！肮桃悍蛛x”指使用固液分離機等機械設(shè)備以及篩網(wǎng)過濾等物理方式，對干濕分離后的畜禽糞便再次進行脫水處理，使其含水率盡可能降低到65% 以下，便于后續(xù)環(huán)節(jié)使用?！拔鬯飪艋?、達標(biāo)排放”指污水通過沉淀、過濾等方式將有形物質(zhì)再次進行物理分離，然后通過污水處理系統(tǒng)后得到尾水，將其排放到生態(tài)池中進行降解或者清除污染物工藝，使其完成達標(biāo)排放的目的。

3.2 過程無害化控制

畜禽糞污收集的目的是利用末端處理過程來規(guī)范控制畜禽養(yǎng)殖過程，養(yǎng)殖戶需要結(jié)合畜禽生長、排泄等實際情況，資源化處理產(chǎn)生的廢棄物，提高畜禽糞污處理效率。如通過就地堆肥，使畜禽糞污變廢為寶，加工制作成肥料形式就近還田或出售等；針對不同規(guī)模養(yǎng)殖場，可以使用相適應(yīng)堆肥設(shè)備設(shè)施進行高效處理，如養(yǎng)豬場可使用異位發(fā)酵床等，在糞污產(chǎn)生過程中，同步開展干濕分離與降解處理，使糞污處理效率明顯提升，二次污染問題也得到解決，從而達到過程中控排。

3.3 末端資源化利用

利用一系列先進工藝技術(shù)，堅持農(nóng)牧平衡、種養(yǎng)結(jié)合等理念讓畜禽糞污得到最大限度利用；解決畜禽養(yǎng)殖業(yè)對環(huán)境污染問題的同時，也提高了經(jīng)濟效益。

3.3.1 肥料化利用模式

肥料化利用模式通過高溫好氧發(fā)酵原理處理畜禽糞污，固液分離處理后，固體物質(zhì)進行好氧堆肥，液體隨高溫?fù)]發(fā)，形成肥料可用于出售，達到一定經(jīng)濟效益。堆肥翻堆設(shè)備是目前用于畜禽糞污處理中不可缺少的裝備。以廣東省養(yǎng)豬場為例對堆肥翻堆設(shè)備模式介紹如下，其具體工作原理是：利用翻堆機攪拌物料，通過翻抖物料，達到上下層物料的強制混合，實現(xiàn)堆體物料均勻化目的。在翻堆機作業(yè)中，可以調(diào)節(jié)料堆的溫度，當(dāng)物料與大量新鮮空氣充分接觸、混合，可降低料堆溫度，并有助于好氧微生物活躍產(chǎn)熱，使堆料維持在設(shè)定的溫度范圍內(nèi)；可以改善料堆的通透性，防止物料因堆積原因產(chǎn)生結(jié)塊問題，保持料堆的蓬松度，讓其有適宜的孔隙度，防止堆體內(nèi)部形成短路風(fēng)道；也可以調(diào)節(jié)原料堆的水分，促進水蒸汽強制性揮發(fā)[9]。此過程中減少了畜禽糞污二次暴露，及時避免出現(xiàn)畜禽糞污排放造成的污染問題，甚至使畜禽糞污就地資源化，實現(xiàn)無污染零排放。

3.3.2 能源化利用模式

“畜禽—沼氣—種植”模式通過厭氧發(fā)酵原理處理畜禽糞污；沼氣產(chǎn)生同時也伴隨沼液、沼渣生成，沼液、沼渣可施用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動中，沼氣可經(jīng)過脫硫處理后作為能源燃料，提供給沼氣專用設(shè)備使用。實現(xiàn)種植業(yè)與養(yǎng)殖業(yè)的良性循環(huán)。

3.3.3 生態(tài)利用模式

堆肥處理，是指利用自然界普遍存在的微生物，在通風(fēng)良好條件下，把廢棄物中可降解的有機物轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定腐熟物的生物化學(xué)過程。用作堆肥的原料種類豐富且常見，如污泥、人畜糞尿、雜草落葉、餐廚垃圾、有機生活垃圾以及其它廢棄物等。此種方式經(jīng)濟成本低，已被廣泛運用于農(nóng)作物耕種[10]。堆肥好處：可為農(nóng)作物生長提供必要營養(yǎng)元素，可改善土壤結(jié)構(gòu)，使土壤保肥力、保水力提高；減少耕種經(jīng)濟成本、減少環(huán)境污染等問題。

4 結(jié)語

綜上所述，廣東省內(nèi)經(jīng)過近幾年大力推廣畜禽糞污資源化利用處理模式，畜禽糞污處理得到較大改善，糞污設(shè)施配套率高。但我省大部分養(yǎng)殖場（戶）對畜禽糞污資源化處理模式理念還未深入，經(jīng)營意愿不足，存在設(shè)施設(shè)備空置現(xiàn)象。因此在畜禽養(yǎng)殖業(yè)中，針對畜禽糞污資源化利用是一項非常重要和緊迫的工作，只有以科學(xué)技術(shù)為指導(dǎo)，在實踐中找到合適的方式，才可以實現(xiàn)對廢棄物資源的合理化利用，減少不必要的浪費，降低環(huán)境污染，提高經(jīng)濟效益，才可實現(xiàn)畜禽養(yǎng)殖業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展。最終使“經(jīng)濟、生態(tài)、社會”效益三者達到高度統(tǒng)一，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)綠色發(fā)展。