李瑞婷，宋國(guó)華，李 靜，牛選民，許會(huì)芬*，李 明*

(1. 河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 動(dòng)物科技學(xué)院，河南 鄭州 450046；2. 泌陽(yáng)縣動(dòng)物衛(wèi)生監(jiān)督所，河南 泌陽(yáng) 463700；3. 濟(jì)源陽(yáng)光兔業(yè)科技有限公司，河南 濟(jì)源 454650)

中國(guó)是世界上最大的畜禽養(yǎng)殖國(guó)，每年可生產(chǎn)38×10t畜禽糞便，然而糞便的綜合利用率卻不足60%。同時(shí)，隨著畜禽養(yǎng)殖規(guī)模的逐年擴(kuò)大，畜禽糞污的排放量急劇增加。若不合理排放和處理這些養(yǎng)殖糞污，一方面會(huì)污染水體、土壤和大氣；另一方面，單獨(dú)使用化肥進(jìn)行農(nóng)作物的種植會(huì)導(dǎo)致土壤的有機(jī)質(zhì)減少，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)ㄟ^(guò)環(huán)境污染威脅到人類的生命安全。因此，在發(fā)展養(yǎng)殖業(yè)的同時(shí)，合理處置畜禽糞污及廢棄物非常重要。

畜禽養(yǎng)殖糞污若不合理排放是污染物，但如果進(jìn)行科學(xué)有效地處理則會(huì)變成一種可以利用的資源。畜禽的糞便中富含氮、磷、蛋白質(zhì)、維生素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，是發(fā)展可持續(xù)農(nóng)業(yè)的重要原料。有效處理畜禽糞污不僅可以充分凈化飼養(yǎng)場(chǎng)的養(yǎng)殖環(huán)境，并且對(duì)于發(fā)展循環(huán)農(nóng)業(yè)具有積極作用。

畜禽糞污的資源化利用是指將畜禽的排泄物視為新型農(nóng)業(yè)資源，通過(guò)將其轉(zhuǎn)化為能源和肥料，最大限度地發(fā)揮其經(jīng)濟(jì)和生態(tài)價(jià)值，實(shí)現(xiàn)種植-養(yǎng)殖業(yè)一體化的技術(shù)。我國(guó)具有地域遼闊、氣候差異大、經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡等特點(diǎn)，這極大地影響了畜禽糞污資源的利用。本文通過(guò)對(duì)畜禽養(yǎng)殖廢棄物的處理技術(shù)進(jìn)行綜述，分析存在問(wèn)題并展望其發(fā)展方向，對(duì)進(jìn)一步推動(dòng)畜禽糞污資源化利用具有重要意義。

1 畜禽糞污資源化處理技術(shù)的現(xiàn)狀

1.1 肥料化利用技術(shù)

糞污肥料化技術(shù)是一種傳統(tǒng)的畜禽糞便處理方法，主要采取堆肥化處理，即將牲畜和家禽糞便直接埋入地下或先經(jīng)過(guò)漚肥再將其倒入田間來(lái)完成。目前，國(guó)內(nèi)有大量關(guān)于有機(jī)肥的研究報(bào)道：黃榮才的研究發(fā)現(xiàn)，在種植青貯玉米的過(guò)程中用雞糞施肥，可顯著提高青貯玉米中粗蛋白和中性洗滌纖維含量；牛糞可用于培育雙孢蘑菇和雞腿菇，降低栽培成本的同時(shí)還能提高養(yǎng)料的生物轉(zhuǎn)化率；豬糞和氮肥配施水稻，可促進(jìn)氮素的吸收和保持水稻的高產(chǎn)。該方法簡(jiǎn)單易行，成本低廉。但注射過(guò)抗生素的家畜，排泄物中還存在大量的抗生素，并轉(zhuǎn)移到農(nóng)田。隨著畜禽養(yǎng)殖的規(guī)模和集約化發(fā)展，養(yǎng)殖場(chǎng)附近的農(nóng)田無(wú)法消納大量的畜禽糞便，故此方法只適用于散養(yǎng)養(yǎng)殖戶或小型養(yǎng)殖場(chǎng)。

1.2 墊料養(yǎng)殖技術(shù)

由于牛糞中含有較高的纖維素且質(zhì)地松軟，故常被用作養(yǎng)殖墊料。奶牛糞污在亞低溫條件下進(jìn)行固液分離后，固體糞便與玉米秸稈和微生物細(xì)菌液的混合物以適當(dāng)?shù)谋壤旌?，可用?lái)作為牛床墊料。在規(guī)?；膛ｐB(yǎng)殖中，牛床墊料不僅有效解決了奶牛養(yǎng)殖產(chǎn)生的糞污排放與污染問(wèn)題，還可節(jié)約飼養(yǎng)成本。此外，曾雅瓊等研究還發(fā)現(xiàn)，用牛糞作為墊料后，牛舍內(nèi)的溫度和溫室氣體的排放速率均顯著降低。發(fā)酵牛糞作為臥床墊料可以改善牛的清潔度、提高躺臥率并降低肢蹄病和乳腺炎的發(fā)病率。另外，蚯蚓排出的糞便可作為雞的墊料，不僅能凈化雞舍里的空氣，還能降低舍內(nèi)NH的濃度。綜上，墊料養(yǎng)殖技術(shù)充分利用了養(yǎng)殖場(chǎng)的糞污資源，減少糞污對(duì)周圍環(huán)境的污染。然而，由于該技術(shù)需要大面積晾曬和儲(chǔ)藏糞渣，所以適用于大型牧場(chǎng)。

1.3 能源化利用技術(shù)

1.3.1 直接燃燒 畜禽糞污經(jīng)干濕分離后的固體糞便可直接燃燒作為燃料或發(fā)電。牛糞經(jīng)壓塊處理后可變成能燃燒的清潔能源，不僅減少堆積占地，降低污染危害，還便于存儲(chǔ)運(yùn)輸。美國(guó)費(fèi)博羅瓦特公司首次發(fā)明了雞糞鍋爐并建立了以家禽糞便為燃料的發(fā)電廠；我國(guó)福建圣農(nóng)集團(tuán)為解決養(yǎng)殖過(guò)程中產(chǎn)生的大量雞糞所帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題，利用雞糞燃燒發(fā)電，一年可處理70×10t雞糞，相當(dāng)于18×10t標(biāo)準(zhǔn)煤。需要注意的是，直接燃燒容易造成大氣污染，需要及時(shí)對(duì)廢氣進(jìn)行收集處理。

1.3.2 厭氧發(fā)酵沼氣工程 厭氧發(fā)酵沼氣工程指有機(jī)物質(zhì)(如人畜家禽糞便、秸稈、雜草等)經(jīng)預(yù)處理之后，在厭氧反應(yīng)器中經(jīng)微生物消化，產(chǎn)出大量的沼氣、沼渣和沼液的技術(shù)。畜禽糞便是我國(guó)主要的厭氧發(fā)酵原料，常選用豬糞、牛糞和雞糞。利用沼氣工程技術(shù)厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼液和沼渣是一種有機(jī)肥料，含有豐富的氮、磷、鉀等有機(jī)元素和生物活性物質(zhì)，可替代農(nóng)業(yè)上用的化學(xué)化肥，用于農(nóng)作物的基肥和追肥，提升經(jīng)濟(jì)附加值的同時(shí)還改良了土壤，維持農(nóng)作物的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，促進(jìn)了綠色農(nóng)產(chǎn)品的發(fā)展。而且在厭氧發(fā)酵過(guò)程中，糞便中的病原和寄生蟲(chóng)會(huì)被殺死，有效切斷了寄生蟲(chóng)傳播。另一方面，沼氣主要成分是甲烷，這是一種無(wú)色無(wú)味的氣體，沼氣的燃燒能代替化石燃燒，能夠緩解畜禽糞便惡臭產(chǎn)生的大氣污染，使空氣質(zhì)量得到一定程度上的提高。沼氣用于發(fā)動(dòng)機(jī)上，搭配發(fā)電裝置可產(chǎn)生電能和熱能。

2015年中國(guó)畜禽糞便可收集干物質(zhì)約為1.35×10t，潛在沼氣開(kāi)發(fā)量為510×10m，但是沼氣工程僅占所有畜禽糞便資源利用技術(shù)的1%。對(duì)于規(guī)模化較小的畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)，投資沼氣的費(fèi)用可能要超過(guò)養(yǎng)殖場(chǎng)本身的收益。另外，沼氣主要為周邊居民供應(yīng)天然氣，而輸氣管道和加壓設(shè)備的成本也是限制沼氣發(fā)展的重要因素。國(guó)內(nèi)大多沼氣設(shè)備還存在質(zhì)量差、壽命短、沼氣產(chǎn)量低等問(wèn)題，管理沼氣的技術(shù)人員也很少受過(guò)專業(yè)的技術(shù)培訓(xùn)，一定程度上影響了沼氣技術(shù)在我國(guó)的推廣應(yīng)用。

1.3.3 熱解 生物質(zhì)熱解是生物質(zhì)被加熱到一定程度時(shí)被分解成氣體、生物油和炭的反應(yīng)過(guò)程。熱解具有處理效率高、周期短、殺死病原微生物以及產(chǎn)生一氧化碳、氫氣、生物碳、生物油和其他燃料的優(yōu)點(diǎn)。充分利用生物質(zhì)熱解技術(shù)可替代化石能源，從而延長(zhǎng)化石能源的使用時(shí)間。畜禽糞便是生物質(zhì)能源的一種,揮發(fā)份與可燃組份分別達(dá)到了64.25%與77.76%，理化性質(zhì)與生物質(zhì)成型燃料十分相似。植物類生物質(zhì)有季節(jié)性，而畜禽糞便沒(méi)有，所以原料供應(yīng)更為穩(wěn)定。但熱解能耗大，該技術(shù)對(duì)畜禽糞便的應(yīng)用還處在探索階段，目前尚不成熟。

1.4 飼料化技術(shù)

1.4.1 分解處理 分解處理主要是指低等動(dòng)物，如蚯蚓、蠅蛆及黑水虻等，通過(guò)自己的生命活動(dòng)實(shí)現(xiàn)糞便的自然分解，從而獲取到動(dòng)物蛋白含量更高的飼料的技術(shù)。因?yàn)轵球臼菬o(wú)脊椎動(dòng)物，具有采食廣、食量大和處理畜禽廢棄物效果好的特點(diǎn)，故分解處理畜禽糞污以蚯蚓為主。發(fā)酵后糞便首先在蚯蚓體內(nèi)進(jìn)行機(jī)械研磨，后經(jīng)消化系統(tǒng)進(jìn)行化學(xué)消化，再在微生物的作用下進(jìn)行分解轉(zhuǎn)化，最后成為可以被自身利用的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。在畜禽糞便上覆蓋蚯蚓，可以使糞便與周邊環(huán)境隔絕，達(dá)到除臭味的效果。另外，蚯蚓處理后的糞便還是優(yōu)質(zhì)的有機(jī)肥料，有助于提高土壤肥力，降低畜禽糞便中重金屬元素含量，如鉻、鎘和銅。

1.4.2 發(fā)酵處理 由于糞便中的碳水化合物含量低，將畜禽糞污和飼料等按一定比例混合后進(jìn)行青貯，可以殺死糞污中的病原微生物、提高粗蛋白水平、增強(qiáng)適口性，這種方法在雞糞處理中被廣泛使用。因?yàn)樵陔u糞干物質(zhì)中粗蛋白占31%～33%，故發(fā)酵雞糞是魚(yú)類配合顆粒飼料的理想原料。與普通的商品飼料相比，用雞糞發(fā)酵后配制的顆粒飼料喂魚(yú)，可以將每千克飼料的成本降低50%以上。佟艷妍的研究發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用雞糞、酒糟、豆秸、花生秧等為原料進(jìn)行發(fā)酵處理可替代精飼料飼喂育肥牛，消除臭味的同時(shí)還能殺滅病原微生物。祁成年等用0.2 kg發(fā)酵雞糞飼料代替0.2 kg精料飼喂肉羊60 d后，發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)組的平均日增重相比對(duì)照組多51 g/d。需要注意的是，糞便中含有病原微生物、寄生蟲(chóng)、藥物殘留和重金屬，可通過(guò)高溫加熱使糞便中的水分迅速減少，制成高蛋白飼料，能起到殺菌和殺死寄生蟲(chóng)的作用。

2 存在的問(wèn)題

2.1 監(jiān)管不到位

近年來(lái)國(guó)家出臺(tái)各項(xiàng)文件用以規(guī)范規(guī)?；男笄蒺B(yǎng)殖場(chǎng)和養(yǎng)殖區(qū)，如《關(guān)于推進(jìn)農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用試點(diǎn)的方案》和《畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用工作考核辦法(試行)》，但改造重點(diǎn)大多聚焦在畜牧大省或大型養(yǎng)殖場(chǎng)。而我國(guó)大部分地區(qū)以中小型養(yǎng)殖場(chǎng)居多，這些養(yǎng)殖場(chǎng)大多為個(gè)體農(nóng)戶，不僅數(shù)量多、分布廣，還受土地、經(jīng)濟(jì)等條件的制約。這種政策的不協(xié)調(diào)性導(dǎo)致沒(méi)有明確的監(jiān)管機(jī)構(gòu)對(duì)個(gè)體農(nóng)戶加以監(jiān)管和約束，客觀上也減弱了養(yǎng)殖主體進(jìn)行糞污資源化處理的意識(shí)。

2.2 糞污資源化利用相關(guān)市場(chǎng)不完善

盡管在全國(guó)范圍內(nèi)宣傳減少化肥、增加有機(jī)肥使用，但收效甚微。因?yàn)橛袡C(jī)肥見(jiàn)效慢，需專業(yè)設(shè)備撒放，因此大多數(shù)養(yǎng)殖戶更愿意選擇見(jiàn)效快、使用方便的化肥，導(dǎo)致有機(jī)肥產(chǎn)品銷售不暢。目前，有機(jī)肥的生產(chǎn)銷售渠道還不夠成熟，需求方和供給方未能達(dá)到有效對(duì)接。生產(chǎn)有機(jī)肥的養(yǎng)殖戶和企業(yè)有銷售有機(jī)肥的想法，但存在運(yùn)輸不方便、質(zhì)量得不到保障、不易長(zhǎng)期保存等問(wèn)題；需要購(gòu)買有機(jī)肥的種植戶知道有機(jī)肥的營(yíng)養(yǎng)和環(huán)保作用，但購(gòu)買渠道受限。另外，有機(jī)肥多為粗加工，深加工處理做的不夠，沒(méi)有形成專用肥的產(chǎn)業(yè)鏈。

2.3 養(yǎng)殖場(chǎng)糞污處理方式單一，設(shè)施裝備薄弱

隨著規(guī)模化養(yǎng)殖場(chǎng)不斷增加，糞污處理方式呈單一性，大多以自然堆積發(fā)酵回田為主。養(yǎng)殖場(chǎng)沒(méi)有專門進(jìn)行糞污處理的技術(shù)人員，不能因地制宜選擇合適的糞污處理方式和規(guī)范措施，也不能在處理過(guò)程中及時(shí)做出調(diào)整。加之國(guó)內(nèi)的糞污處理設(shè)施企業(yè)大部分還處于起步階段，大多數(shù)規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)中因缺少資金和場(chǎng)地不足，導(dǎo)致糞污處理設(shè)備規(guī)模小、同質(zhì)化嚴(yán)重，且不注重設(shè)備檢修和維護(hù)，個(gè)別小型養(yǎng)殖戶還沒(méi)有安裝任何糞污處理設(shè)施。如何結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際條件采用效率高的處理技術(shù)和設(shè)施裝備已成為養(yǎng)殖農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵。

2.4 行業(yè)研發(fā)基礎(chǔ)薄，投入資金不足

雖然近年來(lái)開(kāi)展規(guī)模化養(yǎng)殖場(chǎng)的糞污資源化利用受到了國(guó)家和社會(huì)各界的重視，但整個(gè)行業(yè)仍存在研發(fā)經(jīng)費(fèi)投入不足問(wèn)題。養(yǎng)殖業(yè)本身產(chǎn)生的糞污處理需要建設(shè)清糞機(jī)械、固液分離機(jī)、沼氣池等設(shè)備，需要大量的時(shí)間和資金投入，且短期內(nèi)難以產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)效益，這使得養(yǎng)殖場(chǎng)對(duì)糞污資源化利用的積極性普遍不高。中國(guó)當(dāng)前糞污處理行業(yè)的技術(shù)研發(fā)工作才剛起步，主要由研究所和高校來(lái)完成，技術(shù)更新速度慢，甚至出現(xiàn)部分科研技術(shù)理論結(jié)果與實(shí)際生產(chǎn)脫軌的問(wèn)題。因此，我國(guó)要加強(qiáng)畜禽糞污處理的科研投入，提高養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)造新活力。

3 對(duì)策和建議

3.1 通過(guò)法律制度管控養(yǎng)殖污染

完善養(yǎng)殖污染治理的相關(guān)立法，提高立法層次，細(xì)化執(zhí)法主體及違法責(zé)任，通過(guò)法律手段將畜禽養(yǎng)殖污染遏制在源頭環(huán)節(jié)。制定畜禽糞污管理標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建監(jiān)管政策體系，建立考核與評(píng)價(jià)體系，重點(diǎn)任務(wù)分配至各個(gè)主管部門，嚴(yán)格控制畜禽糞污亂排現(xiàn)象，推進(jìn)畜禽糞污資源化利用。

3.2 加強(qiáng)糞污處理技術(shù)裝備的研究和資金的投入

建議國(guó)家通過(guò)加大政策扶持，制定優(yōu)惠政策，推動(dòng)科研院校理論和技術(shù)研究，促使企業(yè)積極投身于行業(yè)創(chuàng)新技術(shù)研究發(fā)展，鼓勵(lì)科研院校與企業(yè)單位協(xié)同合作，理論和實(shí)際相結(jié)合并及時(shí)改進(jìn)設(shè)備和技術(shù)，真正解決當(dāng)?shù)仞B(yǎng)殖場(chǎng)糞污處理的實(shí)際問(wèn)題。

3.3 建立因地制宜的糞污處理模式

養(yǎng)殖場(chǎng)應(yīng)因地制宜，結(jié)合自身和當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況選擇合適的糞污處理模式，不能簡(jiǎn)單地生搬硬套。政府應(yīng)發(fā)揮宏觀調(diào)控作用，制定符合當(dāng)?shù)厍闆r的畜禽糞污管理?xiàng)l例，對(duì)規(guī)模不同的養(yǎng)殖場(chǎng)進(jìn)行分類和指導(dǎo)，制定不同的糞便處理和施用規(guī)范，科學(xué)選擇糞污的處理技術(shù)，選擇簡(jiǎn)單實(shí)用、成本適中、技術(shù)成熟和養(yǎng)殖戶容易接受的糞污處理措施，經(jīng)過(guò)試點(diǎn)示范、科學(xué)論證之后再全面推廣。

3.4 加強(qiáng)宣傳與服務(wù)指導(dǎo)，提高糞污資源化意識(shí)

發(fā)揮輿論媒體的引導(dǎo)作用，將糞污治理納入環(huán)保公益行業(yè)。發(fā)揮示范基地的帶頭作用，讓養(yǎng)殖戶認(rèn)識(shí)到畜禽糞污肥料化后的經(jīng)濟(jì)價(jià)值以及對(duì)環(huán)境保護(hù)所做的貢獻(xiàn)。同時(shí)加強(qiáng)政策解讀，引導(dǎo)社會(huì)各界和養(yǎng)殖主體了解當(dāng)前政府支持科學(xué)、高效、環(huán)保養(yǎng)殖的政策內(nèi)容與具體要求。另外注意對(duì)養(yǎng)殖戶推廣設(shè)備的同時(shí)開(kāi)展技術(shù)培訓(xùn)和后續(xù)指導(dǎo)，使他們能夠真正掌握畜禽糞污處理技術(shù)，提高經(jīng)營(yíng)效益，力求做到各養(yǎng)殖場(chǎng)充分了解法律政策和掌握糞污處理技術(shù)。

4 小 結(jié)

畜禽糞便導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境惡化的問(wèn)題日益突出，但畜禽糞便也是一種潛在的資源。畜禽糞污資源化利用不但可以從源頭上解決污染問(wèn)題，還能充分發(fā)揮畜禽糞便的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，為此受到廣泛關(guān)注并迅速發(fā)展。本文在探討國(guó)內(nèi)畜禽糞便資源化利用方法的基礎(chǔ)上，總結(jié)出了在畜禽養(yǎng)殖廢棄物的立法監(jiān)管、資源化利用方式、科研投入和技術(shù)創(chuàng)新等方面存在的突出問(wèn)題，并提出了相應(yīng)的對(duì)策和建議，以期為畜禽養(yǎng)殖進(jìn)一步綠色健康發(fā)展提供參考。