白 林李學偉*周立新郝曉霞姜冬梅蔣岸岸

（1四川農業(yè)大學動物科技學院，四川成都 611130；2成都市動物疫病預防控制中心，四川成都 610041）

畜禽養(yǎng)殖廢棄物污染防控技術優(yōu)缺點分析及對策探索

白 林1李學偉1*周立新2郝曉霞1姜冬梅1蔣岸岸1

（1四川農業(yè)大學動物科技學院，四川成都 611130；2成都市動物疫病預防控制中心，四川成都 610041）

我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)廢棄物的產生量十分龐大，已對環(huán)境造成嚴重污染。為減輕污染、節(jié)約資源，我國政府對畜禽養(yǎng)殖廢棄物采取了減量化、無害化和資源化利用的綜合防控措施，科研單位在理論方面也對相關技術進行了大量研究。筆者從畜禽生產生命周期的角度分析當前畜禽養(yǎng)殖全產業(yè)鏈污染防控技術的優(yōu)缺點，目的在于探索畜禽養(yǎng)殖廢棄物污染防控中存在的關鍵問題，為進一步研發(fā)相關新技術和新策略提供思路。

畜禽養(yǎng)殖；廢棄物污染；防控技術；對策

我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)廢棄物的產生量十分龐大，已對環(huán)境造成嚴重污染。為減輕污染、節(jié)約資源，我國政府對畜禽養(yǎng)殖廢棄物采取了減量化、無害化和資源化利用的綜合防控措施，科研單位在理論方面也對相關技術進行了大量研究。然而，由于我國社會、經濟和自然環(huán)境等方面都存在極其復雜的因素，許多地方采取的技術手段沒有結合地方實際或缺少創(chuàng)新應用，養(yǎng)殖廢棄物污染目前仍十分嚴重。本文擬從畜禽生產生命周期的角度分析當前畜禽養(yǎng)殖全產業(yè)鏈污染防控技術的優(yōu)缺點，目的在于探索畜禽養(yǎng)殖廢棄物污染防控中存在的關鍵問題，為進一步研發(fā)相關新技術和新策略提供思路。

1 畜禽養(yǎng)殖全產業(yè)鏈污染減量化技術優(yōu)缺點分析

由于我國人民生活水平不斷提高，肉蛋奶需求十分旺盛，畜禽養(yǎng)殖產業(yè)總體規(guī)模十分龐大，近年來養(yǎng)殖規(guī)模化、集約化趨勢迅猛，廢棄物量大集中，土地消納有機肥的距離延長。而我國有效耕地面積因城鎮(zhèn)化發(fā)展在逐步縮小，農村勞動力急劇減少，種植業(yè)機械化水平低，生產方式粗放，導致養(yǎng)殖廢棄物還田消納有限、污染物排放不斷增大。因此，在保證畜禽產品供給滿足基本需求的前提下，如何減少廢棄物產生量，達到種養(yǎng)平衡，如何在生產中減少污染物排放和節(jié)約能源，是養(yǎng)殖廢棄物污染防控的戰(zhàn)略問題。

從畜禽生產生命周期的角度分析，目前的技術包括飼料作物生產減排技術、飼料加工減排技術、飼料營養(yǎng)配方減量技術、良種畜禽高效利用減量技術、飼養(yǎng)管理減量技術、畜禽舍環(huán)境控制減量技術和廢棄物處理減量技術等。

以上減量化和減排技術中，幾乎包括了所有提高生產效率的技術，這些技術的應用讓動物生產出欄相同數量產品時存欄減少，不管是動物生長速度的加快還是死亡率及料肉比的降低，都會使單位畜禽產品的廢物產生量和污染排放量減少。例如，飼料作物生產技術優(yōu)化可以減少化肥、農藥的使用，減少土壤、水體污染和溫室氣體排放；飼料加工、飼料配方、品種改良和飼養(yǎng)管理技術的合理應用可提高養(yǎng)分吸收、減少發(fā)病死亡、降低飼料消耗，從而減少飼料作物種植消耗的石化產品投入量和動物尸體數量、降低糞便和污水中的有機物、重金屬、氮和磷的含量；圈舍環(huán)境控制和清糞系統(tǒng)的科學設計可以直接實現干濕分離，減少污水養(yǎng)分含量，便于后續(xù)的處理和利用。因此，動物生產全產業(yè)鏈中提高生產效率的技術，其優(yōu)勢是在提高經濟效益的同時，實現廢棄物減量化、節(jié)能和污染物減排，在實踐中容易被接受和實施。

但在全產業(yè)鏈污染減量化技術應用中，目前有一些突出的矛盾和問題急需解決。一是飼料作物生產中化肥、農藥過量使用造成污染排放加大，或走向另一個極端，不使用化肥、農藥導致生產力嚴重下降，造成資源浪費，間接增加污染排放；二是動物配合飼料中加入抗生素和過量重金屬，雖然對生產效率提高有利，對環(huán)境卻造成巨大危害，需要在控制動物疾病、死亡和降低污染與殘留方面尋找最佳平衡點，并逐步轉型，推廣更加倚重環(huán)境控制技術預防疾病的生產模式；三是采用良種，進行高密度工廠化養(yǎng)殖的現代集約化生產提高了生產水平，在減量化中意義重大，但由于動物福利和產品品質方面的要求越來越高，提倡本土品種、生態(tài)放養(yǎng)的觀點受到社會支持，而采用這樣一些近乎原始養(yǎng)殖的方式，會大大降低生產水平，造成資源和能源消耗的增加，如何在維持高效的前提下保證品質和動物福利，對高效養(yǎng)殖持續(xù)發(fā)展提出了新的課題；四是在圈舍設計方面，干濕分離系統(tǒng)仍然存在收集糞便人工成本高的問題，如何設計高效自動化的干清糞系統(tǒng)是需要重點開發(fā)的技術。

2 畜禽養(yǎng)殖廢棄物無害化技術優(yōu)缺點分析

養(yǎng)殖廢棄物含有病原微生物、寄生蟲卵、有毒和惡臭物質等，需要經過適當的處理才能安全利用。對于病原微生物和寄生蟲卵的殺滅，成本最低而又最有效的是通過好氧高溫堆肥化處理，在物料配方和技術參數控制合理的情況下，自然發(fā)酵可達到70℃以上溫度，而溫度55℃以上并維持一周以上時間足以殺滅主要病原微生物和寄生蟲卵。動物尸體處理常用掩埋、焚燒、化尸池、化制、酶解等方法，其實也可采用高溫好氧堆肥技術，同樣達到無害化目的。沼氣池厭氧發(fā)酵在一定程度上也可達到無害化目的，但時間長，無害化不徹底。除臭方面，好氧高溫堆肥、蠅蛆處理、蚯蚓處理均可達到較好的效果。

綜上所述，畜禽養(yǎng)殖固體廢棄物無害化處理方法中最經濟有效的是好氧高溫堆肥化處理，液體廢棄物無害化處理方法采用最多的是沼氣池厭氧發(fā)酵，其他方法可以起到輔助作用，但都不是主流方法。目前這些方法存在的問題主要是：①高溫好氧堆肥可以在短期內快速減量化、無害化，但由于氨氣揮發(fā)導致肥效損失較大，且發(fā)酵時間過短，缺少腐植酸等，堆肥產品質量差，使用效果不明顯，銷售十分困難；②沼氣系統(tǒng)在國內廣泛采用，是養(yǎng)殖污水無害化處理生產清潔能源和液態(tài)有機肥的好方法。但是，目前有調查表明，中小型沼氣系統(tǒng)因設施建設差、管理不到位和設備質量等原因，經過不到一年時間大部分無法正常使用。農村90%以上的沼氣池沒有將沼氣用掉，甚至由于目前電和天然氣使用方便、價格低，大型沼氣系統(tǒng)也有很多沒有將沼氣用掉，產生的沼氣揮發(fā)到空氣中成為溫室氣體，成為氣候變暖的重要推手；③固體廢棄物蠅蛆處理和蚯蚓處理可以起到除臭及生產蛋白飼料和有機肥的作用，但因人工成本過高、土地占用面積大等原因，很難規(guī)?；咝a，經濟效益有限，推廣困難。

3 畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用技術優(yōu)缺點分析

養(yǎng)殖廢棄物無害化處理之后，固體部分發(fā)酵成腐熟堆肥和沼液一起用作有機肥綜合利用，沼氣則作為能源利用，這種方式相對于達標排放具有明顯的優(yōu)勢。一方面可以節(jié)省資源，另一方面又減少了達標排放處理的設施投入和運行成本。因為養(yǎng)殖廢棄物資源化利用的好處十分明顯，我國在《畜禽規(guī)模養(yǎng)殖污染防治條例》中強調了養(yǎng)殖廢棄物綜合利用。但在沒有田地消納時，厭氧發(fā)酵后的養(yǎng)殖污水要經過CAAS、SBR等活性污泥法曝氣和序批式處理，再經人工濕地、氧化塘等后續(xù)處理達標后排放。

目前，畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用的主要問題有：①作為主流利用方法的堆肥技術在國內多數沒有實行標準化生產，肥料質量差。由于畜禽廢棄物生產有機肥中高溫好氧堆肥使氮素大量損失，而且為了節(jié)約成本，堆肥時間普遍較短（正常一次發(fā)酵30天左右，二次發(fā)酵2個月以上時間，許多有機肥廠物料發(fā)酵總時間只有7～10天），產品無法達到成熟有機肥的腐植酸含量，加之垃圾堆肥生產的低有機質肥料充斥市場，使商品有機肥信譽度較低。②我國目前處于農業(yè)轉型階段，農村勞動力缺乏、農業(yè)比較效益低甚至嚴重虧損，以致目前農業(yè)生產粗放，使用化肥多，使用有機肥少，導致有機肥銷售困難。③在有機肥使用的經濟可行性運輸半徑內，種養(yǎng)殖規(guī)劃不合理，養(yǎng)殖過于集中，土地承載力不夠，使最經濟的有機肥料就地還田模式無法完全實現。④有機肥還田的獎勵力度太小，沒有足夠的吸引力，甚至不能補償運輸和勞動力成本，使有機肥還田尤其是異地還田無法實施。⑤生產沼氣的厭氧發(fā)酵系統(tǒng)多數因設施設備質量差、產氣不穩(wěn)定、使用不方便，使用很短時間就閑置或部分閑置，成為溫室氣體污染排放的重要污染源。

4 畜禽養(yǎng)殖廢棄物污染防控對策

筆者根據對畜禽養(yǎng)殖廢棄物處理與資源化利用優(yōu)勢與問題的分析，從全產業(yè)鏈角度比較各種技術在生態(tài)和經濟方面的貢獻大小并提出對策，為進一步研發(fā)相關新技術和新策略提供思路，以利于畜禽產業(yè)長期健康可持續(xù)發(fā)展。

⑴廢棄物和污染物減量化技術在整個大農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中具有重要意義，對預防為主的污染防治工作貢獻突出，應該加強宣傳。減量化技術最核心的內容是生產效率提高與動物福利、生態(tài)安全及人類健康等方面的可持續(xù)發(fā)展目標的平衡，因此，應正確認識現代良種動物大規(guī)模、高密度飼養(yǎng)和配合飼料使用在減排、資源和能源節(jié)約方面的積極意義，解決高效生產與動物福利、生態(tài)養(yǎng)殖、有機養(yǎng)殖和無抗養(yǎng)殖的關系是畜禽產業(yè)科學規(guī)劃和污染預防取得成效的前提。

⑵在豬舍環(huán)境控制工作中，關鍵要解決的是如何實現機械化、自動化干清糞，提高干濕分離效率。加強物聯網與生產效率分析的結合，通過大數據把環(huán)境指標與節(jié)能減排結合起來分析，選擇畜禽舍最優(yōu)控制模型。

⑶改養(yǎng)殖污水處理系統(tǒng)為液肥生產系統(tǒng)。沼氣無法利用導致沼氣池成為氣候變暖的推手，改沼氣發(fā)酵為直接儲存發(fā)酵生產液肥的短鏈利用，采取技術措施提高肥效，改進液肥利用方法，提高利用的安全性和有效性，實現就近還田，是未來循環(huán)型農業(yè)發(fā)展的關鍵。

⑷制定有機肥生產的標準化生產技術。保證有機肥生產一次發(fā)酵和二次發(fā)酵均有足夠時間，發(fā)酵設施逐步由露天堆肥和槽式發(fā)酵向大型封閉倉發(fā)酵轉變，技術參數控制逐步實現自動化和智能化，以保證有機肥質量。

⑸為減少氮素損失，可以把高溫好氧堆肥與蚯蚓堆肥結合起來，采用聯合堆肥，一方面可以在滿足快速除臭、殺菌基礎上減少氨氣和溫室氣體釋放，提高有機肥質量；另一方面可大大縮短優(yōu)質有機肥生產的時間周期。

⑹加大有機肥還田利用的補貼力度，同時將沼氣池建設補貼、母豬補貼等改為有機肥使用補貼，根據植物性生產的土壤有機質提高率（限制在適宜植物生長的范圍內）作為補貼依據，增加種植業(yè)對有機肥的市場需求，促進有機肥的使用。

⑺在養(yǎng)殖廢棄物處理和利用中，可廣泛采取PPP模式。所謂PPP模式是指政府采取競爭性方式選擇具有投資、運營管理能力的社會資本，雙方按照平等協(xié)商原則訂立合同，由社會資本提供公共服務，政府依據公共服務績效評價結果向社會資本支付對價。推廣“政府+有機肥運輸專合社+養(yǎng)殖場（戶）+種植基地”的異地循環(huán)利用PPP模式，可以通過“抽糞合作社”和專門的有機肥料還田公司打通廢棄物資源化利用“最后一公里的路程”。

X713

B

1673-4645(2016)11-0040-03

2016-08-25

四川省農業(yè)廳“生豬產業(yè)技術體系四川創(chuàng)新團隊建設之養(yǎng)豬廢棄物處理與利用崗位專家項目”

白林，四川漢源人，教授，主要從事動物生產與環(huán)境控制方向的研究；E-mail：blin16@126.com*

李學偉，男，重慶人，教授