馮曉巍 福建省漳州市龍文區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局 福建漳州 363005
隨著經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展,南方水網(wǎng)地區(qū)特別是福建省生豬養(yǎng)殖產(chǎn)生的環(huán)境污染問題日益凸顯。2014年以來,福建省委省政府站在講政治、講大局的高度,依托福建省生態(tài)資源優(yōu)勢,立足當下、著眼長遠、統(tǒng)籌謀劃,全力打造全國生態(tài)文明先行示范區(qū)、國家農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展試驗示范區(qū)暨農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展試點先行區(qū),結(jié)合中央、省環(huán)保督查工作,集中推進全省生豬養(yǎng)殖污染治理,出臺《福建省人民政府關(guān)于進一步加強生豬養(yǎng)殖面源污染防治工作六條措施的通知》,通過采取關(guān)閉拆除、標準化改造提升等舉措,畜禽養(yǎng)殖造成的面源污染得到了很大的改善,省域內(nèi)小流域水質(zhì)達標率大幅度提升,農(nóng)村人居環(huán)境更加宜居,“機制活、產(chǎn)業(yè)優(yōu)、百姓富、生態(tài)美”的愿景初現(xiàn)。
微生物異位發(fā)酵處理豬場糞污是利用人工構(gòu)建的高效發(fā)酵系統(tǒng)將畜禽糞污集中收集、異地處理,使畜禽養(yǎng)殖與糞污處理分開進行,以源頭減量、過程控制、末端利用為治理路徑,以畜禽良種化、生產(chǎn)規(guī)范化、防疫制度化、養(yǎng)殖設(shè)施化、糞污無害化為基礎(chǔ)的資源化利用集成新技術(shù)。該技術(shù)利用谷殼、木屑做原料,加入微生物發(fā)酵菌劑,混合攪拌,經(jīng)過智能控制,進行有氧快速發(fā)酵分解糞污,形成優(yōu)質(zhì)有機肥加工原料,實現(xiàn)養(yǎng)殖糞污零排放和資源化利用。采用該技術(shù)工藝可以克服原位發(fā)酵處理豬場糞污存在的呼吸道疾病發(fā)病率高等不足,與生態(tài)環(huán)保型模式相比,具有占地面積小、投資較少、運行成本低和低臭味等優(yōu)點,養(yǎng)豬場無需設(shè)置排污口,可實現(xiàn)糞污零排放,糞污經(jīng)發(fā)酵處理后可全部轉(zhuǎn)化為固態(tài)有機肥原料,實現(xiàn)變廢為寶,基本可以解決生豬養(yǎng)殖污染問題。
實現(xiàn)生豬養(yǎng)殖廢棄物資源化利用,是打贏 “藍天、碧水、凈土”攻堅戰(zhàn)特別是畜禽養(yǎng)殖污染防治攻堅戰(zhàn)的重要手段。福建省素有“八山一水一分田”之說,自2015年以來,利用微生物異位發(fā)酵床養(yǎng)殖技術(shù)控制和降低生豬養(yǎng)殖業(yè)污染,在以山地和丘陵為主的福建省得到了較為廣泛的研究和應用,占比超過1/6。
傳統(tǒng)的生豬養(yǎng)殖方式特別是水沖糞養(yǎng)殖模式,廢水產(chǎn)生量較大,如果得不到及時有效處理而直接排放,將會對周圍水體、土壤產(chǎn)生嚴重的污染。微生物異位發(fā)酵床技術(shù)改變了傳統(tǒng)微生物原位發(fā)酵床養(yǎng)殖模式,從而可以避免廢水排放量較大而造成的“死床”問題,并顯示了對養(yǎng)殖廢水獨特的處理作用。據(jù)相關(guān)研究報道,每立方米的墊料平均每天可發(fā)酵處理3頭豬的糞污量,即每年可減少排放氨氮5.4 kg/m3、化學需氧量(COD)108 kg/m3。 同時,由于養(yǎng)豬場無需配套沼氣工程系統(tǒng),不存在排污口水質(zhì)是否達到畜禽養(yǎng)殖廢水排放標準或者農(nóng)田灌溉水質(zhì)標準的問題,更不存在污染環(huán)境的現(xiàn)象,環(huán)保部門監(jiān)管十分便利。此外,豬場糞污經(jīng)發(fā)酵后的固體腐殖質(zhì)體積小、重量輕,不但減少了運輸成本,而且擴大了異地資源化利用的半徑,初步形成了豬場糞污就地處理、異地肥料化利用的格局。2015年來以來,在漳州市華安縣、平和縣、南靖縣、漳浦縣、龍海市等地的規(guī)模豬場推廣異位發(fā)酵床技術(shù),取得了明顯效果。
1.1 降低糞污的產(chǎn)生和排放 異位發(fā)酵床技術(shù)最大的優(yōu)勢就是降低糞污產(chǎn)生,無需大量用水沖洗地面,除了豬自身產(chǎn)生的糞便和尿液外,幾乎沒有其他糞污排出,最大程度減輕了養(yǎng)豬業(yè)對周圍環(huán)境造成的污染。
1.2 降低養(yǎng)殖成本 據(jù)統(tǒng)計,萬頭豬場(含前端節(jié)水改造)采用異位發(fā)酵床模式處理豬場糞污的成本不超過300萬元,而且占地面積只有沼氣工程的十分之一。異位發(fā)酵床養(yǎng)豬能大大降低工人的勞動強度和節(jié)省用水,可在干清糞基礎(chǔ)上節(jié)約用水80%~90%。
1.3 大大降低治污成本 部分養(yǎng)殖場采用“大中型沼氣+工業(yè)曝氧”處理模式,不僅投入大,處理費用高,而且曝氧后人工濕地在南方地區(qū)經(jīng)常發(fā)生植物無法存活的現(xiàn)象,水質(zhì)總磷存在無法持續(xù)達標的風險,同時沼氣過剩容易造成二次污染,而采用異位發(fā)酵床治理相對來說具有投入成本和治理成本低、治理效果好的優(yōu)點。
1.4 用墊料生產(chǎn)有機肥 發(fā)酵床墊料產(chǎn)生的有機質(zhì)含量達30%以上,是優(yōu)質(zhì)的生物有機肥原料,能夠改良因長期使用化肥造成的土壤板結(jié),提高土壤的吸收性能、緩沖性能和抗逆性能,可加工制作有機肥,用于農(nóng)作物和各類花卉、高檔果蔬的栽培等使用,這也契合農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地環(huán)境特別是化肥零增長減量化等投入品監(jiān)管的要求。
異位發(fā)酵床養(yǎng)殖技術(shù)雖然優(yōu)勢明顯,但目前從推廣運行效果來看還存在以下問題。
2.1 重金屬殘留 由于飼料和飼料添加劑的廣泛使用,違法違規(guī)添加高銅、高鋅等現(xiàn)象時有發(fā)生,豬糞中含有較高濃度的銅、鋅和砷等,在發(fā)酵床養(yǎng)豬過程中可能導致重金屬元素的堆積,發(fā)酵對重金屬不能降解,自豬體排出的金屬元素會殘留在發(fā)酵床的墊料中。國內(nèi)要求墊料實際使用年限在3年左右,與控制重金屬殘留有一定關(guān)系。
2.2 源頭污水減量控制不完善 異位發(fā)酵床處理糞污的容量有限,需要最大程度在養(yǎng)殖源頭減少污水產(chǎn)生量。要求實行完全的雨污分離、飲污分流、生產(chǎn)用水與生活用水分離,糞污收集管路和收集池要做到防滲防漏。目前來看,直飲式飲水器存在飲污分流不合理,增加源頭污水產(chǎn)生量;碗式飲水器可以從源頭上節(jié)水,但存在水壓不合理,夏季飲用水混合飼料存在發(fā)霉變質(zhì)的風險,容易導致腹瀉等問題;采用飲污分流的設(shè)施走管道的話,部分地方環(huán)保部門檢查指出,豬飲水時附帶的飼料會隨著飲水管排到外界,如果取水作水質(zhì)檢測的話,部分指標不合格。
2.3 糞污過量添加 糞污過量添加會造成發(fā)酵床“死床”,喪失發(fā)酵能力。要求在設(shè)計時就計算好糞污產(chǎn)生量,確定發(fā)酵池的建造面積。使用過程中單次糞污不能過量添加,要根據(jù)基質(zhì)原料沉降情況補充填料,并定期翻耙墊料。
2.4 翻拋過程中存在安全隱患 安全生產(chǎn)責任重于泰山,有的安全生產(chǎn)意識較薄弱,安全生產(chǎn)防患措施不到位,有養(yǎng)殖戶反映,部分廠家生產(chǎn)的翻拋設(shè)備在運行過程中存在脫軌的現(xiàn)象,現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)甚至有部分養(yǎng)殖戶采用人工進行翻拋,埋下較大隱患。
2.5 運行管理技術(shù)要求高,導致操作不規(guī)范 對于一些養(yǎng)殖規(guī)模不大的養(yǎng)殖專業(yè)戶,缺乏相應的技術(shù)力量,管理不規(guī)范,“死床”時有發(fā)生。部分養(yǎng)殖戶在日常消毒過程中,消毒水未進行有效截留,直接進入集污池、噴淋池后再進入異位發(fā)酵床,會導致死床現(xiàn)象的發(fā)生。
2.6 墊料菌種來源不可控、產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊,直接影響使用效果 市場上墊料菌種廠家名目繁多,產(chǎn)品質(zhì)量難以把控,特別是菌種對發(fā)酵床處理效果起到至關(guān)重要的作用,部分養(yǎng)殖戶聽從一些經(jīng)銷商的推薦直接淘寶網(wǎng)購低價非正規(guī)廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品,導致后續(xù)異位發(fā)酵床使用效果非常不理想。
2.7 基建設(shè)備設(shè)計缺乏相應的標準,設(shè)備投資性價比不高 部分養(yǎng)殖戶直接購買進口翻拋設(shè)備,基建成本和維護成本非常高。部分養(yǎng)殖戶考慮到成本控制,找一些沒有資質(zhì)的公司設(shè)計設(shè)備,其中不乏螺旋式翻拋的設(shè)備。從運行效果來看,設(shè)備故障率高,由于養(yǎng)殖場大多選址比較偏僻,設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)售后服務無保障,翻拋效果不理想。
2.8 設(shè)備運行成本高,部分養(yǎng)殖戶難以承受 據(jù)測算,湖北存欄500頭的生豬育肥養(yǎng)殖場平均處理成本在30元/頭,而在福建這個成本要達到50~60元/頭。對于一些PSY、MSY指數(shù)不高的養(yǎng)殖場,環(huán)保成本占養(yǎng)殖成本比例更高,目前由于原材料來源方式不夠多樣化,墊料價格上漲幅度較大,養(yǎng)殖戶難以承受,在雨天季節(jié),會存在偷排漏排的風險。
2.9 墊料銷路問題 目前來看,由于發(fā)酵產(chǎn)品質(zhì)量和發(fā)酵技術(shù)規(guī)范沒有相關(guān)標準,各地對有機肥廠建設(shè)扶持力度不夠,有機肥廠數(shù)量有限,墊料銷路存在不確定性。
推行清潔養(yǎng)殖,促進糞污源頭減量,健全種養(yǎng)循環(huán)發(fā)展機制,暢通還田渠道,全面推行資源化利用市場發(fā)展機制,著力高質(zhì)高效推進糞污資源化利用。
3.1 推行糞污源頭減量控制 實施糞污源頭減量控制,從產(chǎn)污源頭上嚴控飲水、用水量,特別是要嚴禁水沖清糞,全面推行“一禁、二表、三分離”,安裝畜禽飲用水表和清洗欄舍水表,實行生活用水與生產(chǎn)用水分離,雨水與污水分離,飲水與污水分離,應用高壓(200 Pa左右)沖水槍沖洗,建立養(yǎng)殖用水臺賬,防止“跑、冒、滴、漏”現(xiàn)象發(fā)生。生豬規(guī)模養(yǎng)殖場每頭日均糞污產(chǎn)生量不超過5 kg,豬場飲水設(shè)施采用新型的節(jié)水式飲水器(碗式、嵌墻式)或限位飲水器等取代傳統(tǒng)的鴨嘴式、直飲式飲水器,從源頭上減少畜禽養(yǎng)殖污水產(chǎn)生量是確保發(fā)酵床正常運行和發(fā)酵的基礎(chǔ)條件。豬舍設(shè)施改造成全漏縫或半漏縫地板,飼料日糧采用低蛋白日糧和氨基酸平衡技術(shù),日糧中添加色氨酸、有機螯合物、植酸酶、益生菌和除臭劑等添加劑,有效提高氮磷吸收,從源頭上實現(xiàn)減量。
3.2 墊料、菌種來源控制 發(fā)酵床墊料隨著時間的推移會被逐漸消耗,補充墊料時最好選擇同一廠家的墊料,減少批間和批次生產(chǎn)差異。一般每3~6個月補充一次(輔料和菌種按比例分別投入),可以根據(jù)當?shù)氐馁Y源狀況就地取材,結(jié)合當?shù)剞r(nóng)業(yè)資源稟賦和農(nóng)技推廣工作,借鑒采用墊料換肥料或"誰生產(chǎn)經(jīng)營墊料誰負責回收處置"的經(jīng)營模式,降低農(nóng)戶養(yǎng)殖成本。菌種要選擇正規(guī)公司生產(chǎn)的,如有可能的話可以創(chuàng)建招標采購目錄名單,依托福建省畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用創(chuàng)新聯(lián)盟技術(shù)支撐,嚴格把控菌種質(zhì)量。
3.3 減少“死床”發(fā)生率 要從源頭上減少“死床”,應從以下幾個方面進行再完善。
1)源頭減量要控制好,采用半漏縫免沖洗干清糞工藝,減少抗生素和消毒水用量。
2)設(shè)計存在缺陷,無回流系統(tǒng)(存在外溢風險,發(fā)酵床周邊雨水溝存在直排風險)、計量系統(tǒng)(目前從成本考慮難以執(zhí)行),應該優(yōu)化設(shè)計,盡可能做到簡易操作、方便管理。
3)噴淋量不均勻,局部會產(chǎn)生厭氧小環(huán)境,影響有氧發(fā)酵效果。
4)墊料填裝高度最好保持1.4~1.5 m,否則發(fā)酵溫度難以維持。
5)翻拋機(特別是螺旋式工藝)設(shè)計有缺陷,翻拋機不配套,要進行優(yōu)化設(shè)計。
6)要因地制宜選擇墊料,拓寬原料渠道。
7)考慮到停電及設(shè)備故障等不可控因素,要建立應急池。
8)要規(guī)范市場,建議盡快建立相關(guān)標準、技術(shù)規(guī)范和操作指南,開發(fā)智能化設(shè)備軟件,建立手機APP操作平臺。
3.4 引入第三方進行運行管理 由于歷史原因,大部分養(yǎng)殖場主對新技術(shù)的接受能力有限,特別是對于以家庭農(nóng)場為主的養(yǎng)殖模式,一對夫妻管理一家養(yǎng)殖場,人力資源有限。建議建立政府支持、市場化運作的新模式,引入有資質(zhì)的第三方服務機構(gòu)進行管理,推行受益者付費、專業(yè)化處理、市場化運作的第三方管理模式,建立完善績效考核管理機制,確保設(shè)施正常運行。
2019年,福建省各級政府從加快生態(tài)文明建設(shè)、實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略、發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)、推進農(nóng)村人居環(huán)境整治、建設(shè)美麗鄉(xiāng)村的高度,充分認識到傳統(tǒng)養(yǎng)殖方式造成的面源污染已轉(zhuǎn)向點源污染,經(jīng)過這幾年的治理提升,生豬養(yǎng)殖點源污染雖已不是農(nóng)業(yè)面源污染的主要來源,但仍然制約著農(nóng)業(yè)農(nóng)村可持續(xù)發(fā)展和鄉(xiāng)村振興。福建省委省政府高瞻遠矚,進一步健全制度體系,強化責任落實,創(chuàng)新性提出整省推進畜禽糞污資源化利用,以種養(yǎng)結(jié)合、農(nóng)牧循環(huán)、就近消納、綜合利用為主線,力爭到2020年基本實現(xiàn)全省畜禽糞污資源化利用。異位發(fā)酵床模式經(jīng)過幾年的實地推廣應用和不斷完善,完美契合了當?shù)氐匦翁攸c,作為福建省治理生豬養(yǎng)殖污染的主推模式必將發(fā)揮更大的作用。