張懷志，李全新，周振亞

（中國農業(yè)科學院農業(yè)資源與農業(yè)區(qū)劃研究所，北京 100081）

長江中游水網地區(qū)生豬養(yǎng)殖糞污污染治理利用技術調查分析

張懷志，李全新，周振亞

（中國農業(yè)科學院農業(yè)資源與農業(yè)區(qū)劃研究所，北京 100081）

為編制《南方水網地區(qū)生豬養(yǎng)殖布局調整優(yōu)化的指導意見》，農業(yè)部畜牧司組織了長江中游江西、湖南、湖北3省水網地區(qū)生豬養(yǎng)殖情況調研，文章是這次調研的部分成果，主要介紹了調研區(qū)域生豬養(yǎng)殖糞污治理技術模式以及存在的主要問題，并提出了相應的建議。

水網地區(qū) 生豬 糞污治理 調查與分析

隨著我國經濟的高速發(fā)展和居民生活水平的日益提高，我國居民肉蛋奶需求量不斷提高，畜禽養(yǎng)殖數量也隨之增加。據統計2014年我國生豬出欄達到7.16億頭，在畜禽養(yǎng)殖數量不斷增加的同時，由于受勞動力成本、配套的耕地面積、運輸成本、堆肥成本等多種因素的影響，我國畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用率不足50%，大量的養(yǎng)殖糞污進入水體，成為水體富營養(yǎng)化的一個重要因素。2010年全國第1次農業(yè)污染源普查結果顯示，畜禽養(yǎng)殖業(yè)糞便年產生量達到2.43億t，COD和氨氮排放量分別達到1 184萬t和65萬t，占全國總排放量的比例分別為45%和25%。畜禽養(yǎng)殖業(yè)的環(huán)境污染已成為限制畜禽養(yǎng)殖業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的關鍵因子。為實現畜禽養(yǎng)殖業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展，增加農民收入，促進生態(tài)文明建設，建設“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型”社會，農業(yè)部畜牧司組織開展了我國重點水網地區(qū)生豬養(yǎng)殖業(yè)糞便處理利用情況調查，長江中游地區(qū)江西、湖南、湖北3省水網密布、湖泊眾多，同時又是我國重要的生豬養(yǎng)殖區(qū)，2014年3省生豬出欄量為全國的18.7%，被列為重點調查區(qū)域，該次共調查3省18個縣28家企業(yè)。

1 長江中游水網地區(qū)生豬養(yǎng)殖糞污污染治理主要技術模式

本著“資源化、生態(tài)化、無害化和減量化”原則，調查區(qū)域生豬養(yǎng)殖糞污污染治理技術分為3個層面：（1）合理進行養(yǎng)殖場規(guī)劃布局，即開展禁養(yǎng)區(qū)、限養(yǎng)區(qū)、可養(yǎng)區(qū)劃分，從源頭上控制生豬養(yǎng)殖糞污污染。（2）養(yǎng)殖過程管理技術，即糞便收集技術，主要包括以下技術：兩分技術即“干濕分離、雨污分離”，干清糞技術和生物發(fā)酵床技術。（3）末端治理技術，即畜禽糞便處理技術，該層面技術又細分為：①資源化利用技術，畜禽糞污中含有大量有機物、礦質元素、腐殖質等，是很好的種植業(yè)生產、能源以及飼料資源，不應總是將其視為廢棄物；該技術可分為集中收集處理技術、種養(yǎng)結合技術、循環(huán)利用技術等；②生態(tài)處理技術；③糞污工廠化處理達標排放技術。必須指出的是，生產實踐中生豬養(yǎng)殖企業(yè)通常采用的是上述數種技術的組合，很少使用單一技術。

1.1 養(yǎng)殖場合理規(guī)劃和養(yǎng)殖過程管理

調查發(fā)現，養(yǎng)殖廢棄物治理技術3個層面中，3個省都強調了進行禁養(yǎng)區(qū)、限養(yǎng)區(qū)、可養(yǎng)區(qū)（3區(qū)）的劃分，但都沒有省級劃分技術方法，而是將3區(qū)劃分的主動權交給各個縣市區(qū)，目前湖南省有96個縣市區(qū)已制訂3區(qū)劃分方法并完成劃定工作，所有被調查的縣區(qū)都出臺了禁養(yǎng)區(qū)、限養(yǎng)區(qū)、可養(yǎng)區(qū)詳細劃分技術方法。在養(yǎng)殖過程處理技術層面，基本實現了兩分技術和干清糞技術，但生物發(fā)酵床技術應用較少，其中江西省吉安市安東養(yǎng)殖場、農飛生態(tài)農莊是應用生物發(fā)酵床技術的典型代表。

1.2.1 集中收集處理利用技術

此種技術一般為有機肥（有機無機復混肥）企業(yè)所采用，主要是對一定半徑內養(yǎng)殖場產生的糞便進行集中處理。在養(yǎng)殖場應用干濕分離工藝產生固體糞便的基礎上，有機肥（有機無機復混肥）企業(yè)收集運輸糞便，再添加秸稈、木屑、酒糟、食用菌菌渣等物料，采用自然堆肥、機械翻堆堆肥、條垛式主動供氧堆肥等堆肥技術進行堆制，再將發(fā)酵腐熟的堆肥制作成商品有機肥或者再加入化學肥料等制成有機無機復混肥。該技術的優(yōu)點是生豬養(yǎng)殖企業(yè)無需就地消納生豬養(yǎng)殖所產生的固體廢棄物或者沼渣，僅需承擔污水處理費用；缺點是要求區(qū)域內養(yǎng)殖業(yè)達到一定規(guī)模且分布較為集中。江西省新干縣怡農生物有限公司，年收集處理畜禽養(yǎng)殖糞便15萬t以上，生產有機肥5萬t以上。湖南長沙縣鑫廣安公司在全縣建設2個有機肥預處理中心，廣泛收集全縣中小養(yǎng)殖戶生產過程中產生的干糞。湖南常德紅花園肥業(yè)科技有限公司建設生物菌有機肥發(fā)酵基地6處先行處理畜禽養(yǎng)殖場糞便，年處理畜禽糞便60多萬t，最終在集中生產有機肥（有機無機復混肥）。

1.2.2 種養(yǎng)結合利用技術模式

種養(yǎng)結合原則是有關養(yǎng)殖糞污治理的各種規(guī)范共同堅持原則。此種技術模式與集中收集處理利用技術不同之處是種植大戶（合作社）直接從生豬養(yǎng)殖企業(yè)處收集養(yǎng)殖糞污，堆放在田間地頭，糞污在具有防雨頂棚和防滲性能的儲存池中發(fā)酵腐熟，待作物需要時，從發(fā)酵池中泵出，直接作為肥料施用。此法主要優(yōu)點是：生豬養(yǎng)殖企業(yè)僅需具備一定的糞污貯存設施，不需要配套足夠的消納糞便的土地，更不需要承擔高額的糞污處理費用，有效地解決了生豬養(yǎng)殖企業(yè)缺少配套消納糞污耕地的問題。此法的缺點是，生豬養(yǎng)殖企業(yè)（合作社）周圍一定半徑內要有一個規(guī)?；姆N植大戶（合作社），并與種植大戶（合作社）建立良好的對接關系。如仙桃市三伏潭鎮(zhèn)有鎮(zhèn)農委牽頭，全鎮(zhèn)畜禽養(yǎng)殖場統一配套建設干糞儲存池、糞水收集池等，做到干糞、糞水分類儲存；由該鎮(zhèn)的蘆灣村華新蔬菜專業(yè)合作社成立清污服務公司，負責定期收集全鎮(zhèn)畜禽養(yǎng)殖場糞污并建設污水儲存池、田間中轉池和田間輸送管道等，糞污經發(fā)酵處理后用于蔬菜基地，糞污收集運輸費用由鎮(zhèn)政府按照一定金額從養(yǎng)殖戶手中收?。辉偃缦商沂泻鷪鲦?zhèn)阿爾迪有機農業(yè)生態(tài)園收購周邊10 km范圍內畜禽糞污，發(fā)酵處理后作為生態(tài)園的優(yōu)質有機肥，糞污收集運輸費用由公司獨自承擔。

圖1 生豬糞便飼料化與肥料化綜合利用技術模式

1.2.3 循環(huán)利用技術

（1）以沼氣工程為紐帶的循環(huán)利用技術模式。該模式是推廣應用最為廣泛、有效的技術模式，是種養(yǎng)結合利用技術模式的另一種表現，一般為種養(yǎng)結合的家庭農場或者擁有（土地流轉）較大種植業(yè)基地的生豬養(yǎng)殖企業(yè)所使用。生豬養(yǎng)殖企業(yè)多采用干濕分離（為提高產氣量，也有糞污一起收集），雨污分離；再利用沼氣工程（工藝流程可參見相關文獻），將生豬糞污進行厭氧發(fā)酵處理，產生的沼氣供場內或周邊農戶取暖、照明、做飯，沼渣、沼液做農田、經果林的基肥和灌溉用水，適時施用；沼渣制作有機肥還田，最終實現糞污循環(huán)利用。優(yōu)點是資源循環(huán)利用率高，促進了農村新能源產業(yè)發(fā)展，改善農村居住環(huán)境；缺點是必須考慮到土地的消納能力，需配套相應面積的農田或經果林地。湖南省岳陽縣楓樹灣畜牧有限公司存欄生豬1.5萬頭，高標準建設了1 200 m3的大型沼氣工程，并輔之以太陽能增溫系統，沼渣、沼液直接作為肥料供應產區(qū)周邊3 km內的葡萄園、有機菜地和有機茶葉生產外，剩余的沼液、沼渣分別制造液體肥料、固體肥料銷售。湖北省宜都市高壩洲鎮(zhèn)的彭兵豬場采用豬沼果模式、姚家店鎮(zhèn)向光新豬場采用豬沼茶模式。

（2）飼料化與肥料化綜合利用模式。生豬糞便中含有大量的營養(yǎng)成分，如粗蛋白質、脂肪、鈣、磷、維生素B12等，因此可作為其他生物的飼料來源，生物利用后剩余的廢棄物再用來制作有機肥。湖南仕林生物科技有限公司利用豬糞、牛糞等作為原料并結合食用菌產業(yè)所產生的廢菌棒養(yǎng)殖蚯蚓，通過蚯蚓及微生物技術將糞便轉化成含有多種微生物菌群的蚯蚓糞，蚯蚓糞加工成有機肥，用于蔬菜花卉生產，而將蚯蚓加工成蚯蚓干，或者直接銷售（圖1）。

對于經濟社會用水調查、河湖開發(fā)治理保護情況普查等需建立取用水臺賬的普查項目，清查工作要提前進行。2010年12月20日，在經濟社會用水情況調查清查登記省級培訓結束的第二天，聞喜縣水利普查辦率先組織開展經濟社會用水調查和河湖開發(fā)治理保護情況清查登記工作，在清查登記的同時通知用水戶做好臺賬建立工作，確保臺賬按時建立。居民典型用水調查對象數量大、范圍廣，部分用水戶計量設施未安裝，臺賬建立困難，為減少普查成果偏差，普查員對各典型用水戶統一分發(fā)水桶，多次到用水戶家中指導，保證普查成果的質量。

1.3 生態(tài)處理技術模式

生豬養(yǎng)殖糞污采用“兩分技術”后，固體廢棄物通常作為肥料使用，流體廢污處理方式通常有3種，1種是沼氣化處理后作為液體肥料使用，詳見以沼氣工程為紐帶的循環(huán)利用技術模式；第2種是生態(tài)處理模式；第3種是流體廢污沼氣化處理后再利用生態(tài)處理模式進行處理。生態(tài)處理模式是一種利用天然凈化能力對污水進行處理的技術模式，該模式是將養(yǎng)殖場附近的土地進行適當修整，建成人工濕地、土地處理系統、氧化塘等，依靠微生物、藻類或者人工種植的貍尾藻、水葫蘆、水藍花等作物的共同作用處理污水中的污染物，使之達標排放或者用于灌溉等。如湖南省長沙縣天府公司干濕分離后，污水直接采用5級生態(tài)濕地處理模式，湖南省寧鄉(xiāng)縣的宇峰生豬養(yǎng)殖場在用過工廠化處理達標排放技術模式發(fā)現成本高、處理效果不理想后而改用生態(tài)處理技術模式、雙鳧鎮(zhèn)的合軒養(yǎng)殖場污水沼氣化處理后再利用生態(tài)處理模式進行處理。

1.4 生豬養(yǎng)殖糞污達標排放技術

生豬養(yǎng)殖糞污達標排放技術簡單說就是采用工廠化處理技術進行糞污治理，使其符合國家標準后排放。江西樟樹市江西綠環(huán)集團采用糞污干濕分離技術后，流體廢污采用SBR工藝處理后排放；江西綠豐生態(tài)生態(tài)農業(yè)園有限公司采用SBR工藝處理沼液；湖北宜昌市正大畜牧有限公司養(yǎng)殖場干濕分離、沼氣化處理技術，采用STCC工藝（多種介質填料的曝氣生物濾池）處理沼液。糞污工廠化處理達標排放技術的優(yōu)點是處理能力大，不需要配套適宜的耕地面積消納糞污；缺點是需要較為復雜的機械設備和要求較高的構筑物，其設計、運轉均需要具有較高技術水平的專業(yè)人員來執(zhí)行，成本較高且浪費資源。

2 問題與對策

調查表明，3省各級政府、所有生豬養(yǎng)殖企業(yè)負責人都充分認識到生豬養(yǎng)殖糞污處理利用工作對保護環(huán)境和生豬養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要性，但是由于生豬養(yǎng)殖業(yè)是“高成本、高污染、高風險、低效益”行業(yè)，生豬養(yǎng)殖企業(yè)對環(huán)保投資的積極性不高；另外還發(fā)現生豬規(guī)模養(yǎng)殖在多年發(fā)展過程中沒有合理進行生豬養(yǎng)殖場規(guī)劃布局，農牧結合不夠緊密；除此，生豬養(yǎng)殖主管部門以及養(yǎng)殖企業(yè)都重視養(yǎng)殖糞污的資源化利用，但由于農村實行家庭聯產承包責任制，養(yǎng)殖企業(yè)流轉土地難度大，難以流轉足夠消納糞污的土地；生豬規(guī)模養(yǎng)殖企業(yè)能夠編制環(huán)境影響評價文件，但由于糞污治理技術措施投入及運行成本高等原因，養(yǎng)殖企業(yè)很難達到保護要求，故極少申請竣工環(huán)境保護驗收或者難以通過竣工驗收。為此做以下建議。

2.1 強化政策扶持，加大資金投入

國內外經驗發(fā)展表明，養(yǎng)殖糞污資源化利用技術模式能夠兼顧農產品產量和質量的同時，最大程度利用畜禽廢棄物，減少環(huán)境污染。國家應該圍繞促進養(yǎng)殖糞污資源化利用技術模式，在現有的新型農業(yè)經營主體傾斜政策、畜牧標準化養(yǎng)殖政策、農村沼氣建設政策、扶持家庭農場發(fā)展政策、發(fā)展規(guī)模經營政策、生豬養(yǎng)殖大縣補貼政策等基礎上，出臺設施用地指標、促進土地流轉、生豬養(yǎng)殖糞污治理長效機制、養(yǎng)殖糞污收集運輸施用設備補貼、有機肥（生物有機肥）施用補貼、促進有機種植業(yè)發(fā)展等方面的優(yōu)惠政策，引導現有國家政策資金向養(yǎng)殖糞污治理利用方面傾斜，調整國家政策資金使用方式方法，改糞污資源化利用工程前資金支持方式為工程驗收運行后的以獎代補方式。

2.2 加強科技攻關，提供技術支撐

依托高等院校、科研院所和重點企業(yè)，加快引進和消化吸收國外先進技術，加強對生豬養(yǎng)殖糞污利用技術裝備領域共性、關鍵技術裝備的研發(fā)，加快科技成果轉化步伐，形成經濟實用的集成資源循環(huán)利用技術體系。（1）要根據生豬生產性能、環(huán)境污染及資源利用情況，解決飼料配制中營養(yǎng)成分平衡問題，提高飼料轉化率，減少糞便中氮磷的排放量，減輕環(huán)境壓力。（2）要解決沼氣池利用年限短、沼氣發(fā)電產能不足、有機肥生產工藝及設備技術含量低等關鍵性問題。（3）要積極探索總結符合當地實際的糞污治理技術模式，并進行示范推廣。

2.3 加強生豬養(yǎng)殖場環(huán)境影響評價竣工驗收，源頭控制污染物排放

加快提升改造現有規(guī)模養(yǎng)殖場糞污污染防治配套措施，配套完成與之規(guī)模相適應的雨污分流、堆肥、種養(yǎng)結合等綜合利用措施。凡新建、改擴建生豬規(guī)模養(yǎng)殖場必須執(zhí)行環(huán)境影響評價制度，根據擬出欄生豬規(guī)模，做到開工前編制完成環(huán)境影響報告書或者環(huán)境影響評價報告表等環(huán)境評價文件，正式投產前必須完成建設項目竣工驗收工作，保證環(huán)境影響評價文件所提的各項糞污污染治理措施落到實處，做到養(yǎng)殖設施與糞污污染治理設施同時設計、同時施工、同時投入施用。

2.4 推行最佳農業(yè)環(huán)境管理實踐，全程控制養(yǎng)殖污染

最佳實踐的關鍵在于研究養(yǎng)殖場的各項活動如何影響環(huán)境，然后通過為養(yǎng)殖場每項活動選擇一個最適用的技術形成技術組合來逐步消除或減少排放物的不利影響，目的是將環(huán)境問題堅決納入決策過程中。（1）考慮選址、空間規(guī)劃等方面；確認和實施教育和培訓活動；經營活動規(guī)劃得當；監(jiān)測原料投入和廢物排放；應急程序、執(zhí)行維修和保養(yǎng)計劃。（2）營養(yǎng)管理措施。改善飼料特性：降低蛋白質飼料的應用，提高氨基酸及其相關化合物的使用；降低磷飼料的應用，提高植酸酶和/或易消化無機磷酸鹽的使用（低磷飼料配方：添加植酸酶；添加植物飼料原料中的有機磷量；減少無機磷在飼料中應用）；其他飼料添加劑的使用（酶制劑、生長激素、微生物）；促生長物質的合理使用；增加高消化性原料的使用。在使用可消化磷和氨基酸的基礎上制訂具有最佳飼料轉化率的平衡飼料配方（遵循理想蛋白質的理念）；對豬和家禽類而言，飼料中蛋白質減少1%，能使氮和氨產生量降低10%。分段飼養(yǎng)。（3）高效用水技術：家禽飲水器（低容量的乳頭式飲水器或高容量滴杯飲水器；水槽；圓盤飲水器），生豬飲水器（在水槽或杯中的乳頭式飲水器；水槽；鴨嘴式飲水器），還可以定期校準飲水裝置，以避免溢漏，通過計量耗水量還對用水量進行記錄；監(jiān)測和修理泄漏；單獨收集雨水，并用作清潔用水。（4）能源高效利用技術。（5）降低豬舍污染物排放技術：綜合技術；降低豬糞總量及氮含量的營養(yǎng)措施；控制豬舍室內空氣；優(yōu)化豬舍設計；末端治理技術。（6）降低惡臭技術：良好的豬舍管理；糞便室外儲存并加蓋封閉；防治氣流流過豬糞。（7）降低糞便存儲池污染物排放的技術。（8）場內畜禽糞便處理技術：豬糞漿的機械分離和生物處理技術；固體糞便的堆肥處理，糞便在沼氣池中的厭氧處理技術；豬糞便的蒸發(fā)和干燥處理；家禽糞便的焚燒處理；豬糞便添加劑（生物制劑）。（9）減少糞便土地利用中污染物排放的技術：糞便與可利用土地之間平衡（土壤營養(yǎng)平衡；比率系統，比如動物數量與可用土地比率）；糞肥還田利用的管理方法（在合適地區(qū)的應用；對緩沖地帶的確定及觀察；應用的適當時機；還田利用率確定）；糞肥應用系統；污水的低速灌溉系統。（10）減少噪聲排放技術：在養(yǎng)殖場房舍內進行生產活動；使用自然柵欄；使用低噪聲設備；對設備應用技術措施；運用額外的噪聲控制措施。

[1] 中華人民共和國農業(yè)部.中國農業(yè)統計資料.北京：中國農業(yè)出版社，2015

[2] 農業(yè)部科教司，第一次全國污染源普查領導小組辦公室. 第一次全國污染源普查畜禽養(yǎng)殖業(yè)源產排污系數手冊

[3] 符利輝.湘潭縣養(yǎng)殖業(yè)糞污治理模式的調研.湖南畜牧獸醫(yī)，2014，（1）：39～41

[4] 武深樹.畜禽糞便污染防治技術.湖南科學技術出版社，2014，（12）

[5] 畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染防治技術規(guī)范 HJ/T81-2001

[6] 畜禽糞便還田技術規(guī)范GB/T 25246-2010

[7] 中華人民共和國環(huán)境保護標準.畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染治理工程技術規(guī)范（HJ 497-2009）

[8] 姜珊，許振成，吳根義.我國農業(yè)畜禽養(yǎng)殖廢棄物系統控制政策措施分析.湖南農業(yè)科學，2014，（1）：39～41

[9] 歐洲共同體聯合研究中心編著，鄭明霞，汪翠萍，王凱軍編譯.集約化畜禽養(yǎng)殖污染綜合防治最佳可行技術.北京：化學工業(yè)出版社，2013