徐子華

(甘肅省張掖市甘州區(qū)畜牧獸醫(yī)工作站，甘肅 張掖 734000)

黨的十八大以來，中國農(nóng)村經(jīng)濟取得長足發(fā)展，農(nóng)村面貌發(fā)生了巨大變化，但在經(jīng)濟高速增長的同時，農(nóng)村的生態(tài)環(huán)境卻在迅速惡化，農(nóng)業(yè)發(fā)展中存在的諸多非持續(xù)性因素已經(jīng)威脅到農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。本文針對規(guī)?；B(yǎng)殖場糞污資源化利用的技術(shù)路線以及綜合配套技術(shù)的集成，并通過在規(guī)?；B(yǎng)殖場大面積進行示范推廣，構(gòu)建“資源、產(chǎn)品、廢棄物、再生資源”的閉環(huán)式農(nóng)業(yè)循環(huán)體系，以適應(yīng)優(yōu)化農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、合理利用資源、保護生態(tài)環(huán)境、推進農(nóng)業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展，重塑新的綠色生態(tài)經(jīng)濟形態(tài)，并將引領(lǐng)21世紀現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

張掖作為“一帶一路”的重要節(jié)點城市，“居中四向”的區(qū)位優(yōu)勢更為突出，承東啟西、承南啟北的作用日漸顯現(xiàn)。張掖具有2 000多年不朽的悠久農(nóng)耕文明歷史，“一帶一路”戰(zhàn)略的實施為發(fā)展循環(huán)農(nóng)業(yè)，以及糞污資源化利用帶來了歷史性的機遇。

張掖市甘州區(qū)水土光熱資源豐富、自然條件優(yōu)越，是國家重要的商品糧生產(chǎn)基地和雜交玉米制種基地，也是國內(nèi)綠色有機農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)絕佳區(qū)域和特色農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)加工基地?？焖侔l(fā)展的甘州農(nóng)業(yè)正從傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)大區(qū)向現(xiàn)代特色農(nóng)業(yè)大區(qū)轉(zhuǎn)型升級。但發(fā)展中存在的資源與環(huán)境的壓力，農(nóng)藥化肥的過量使用，糞污等廢棄物和秸稈資源浪費，造成環(huán)境污染，耕地質(zhì)量下降等一系列問題都對未來全區(qū)農(nóng)業(yè)的綠色可持續(xù)發(fā)展提出了新的挑戰(zhàn)。

1 甘州區(qū)畜禽糞污資源量

甘州區(qū)2017年畜禽糞污資源統(tǒng)計資料顯示：奶肉牛養(yǎng)殖總量53.2萬頭，肉羊103萬只，禽類314萬只。按照畜禽日均排泄量(表1)計算，2017年計算量為：糞污產(chǎn)生總量789.02萬t，其中：肉牛、奶牛、生豬、羊、蛋雞、肉雞的糞污產(chǎn)生量分別為469.13萬t、39.97萬t、194.62萬t、59.68萬t、20.36萬t、5.26萬t。從全區(qū)規(guī)模化養(yǎng)殖場所產(chǎn)生的糞污占比分析，肉牛糞污產(chǎn)生量超過了全區(qū)畜禽糞污產(chǎn)生量的50%，原因是甘州區(qū)是全國著名的西門塔爾肉牛繁育基地，母牛養(yǎng)殖量大、地域分布廣；生豬糞污產(chǎn)生量次之，養(yǎng)殖地域相對集中；蛋肉雞糞產(chǎn)生量最少，規(guī)模養(yǎng)殖占比小，農(nóng)戶散養(yǎng)占比大。

表1 畜禽糞便排泄指數(shù)

甘州區(qū)養(yǎng)殖情況見表2所示。豬當量估算系數(shù)依據(jù)《農(nóng)村小型畜禽養(yǎng)殖污染防治項目建設(shè)與投資指南》,環(huán)境保護部2013年11月制訂。

按照現(xiàn)有豬當量消納，采用“堆肥+廢水處理”模式(2頭豬需要1畝農(nóng)田)，消納所有糞污需要120萬畝農(nóng)田，甘州區(qū)現(xiàn)有耕地130.5萬畝，完全可以消納當?shù)仞B(yǎng)殖糞污。

表2 畜禽養(yǎng)殖與豬當量估算(2017年現(xiàn)狀)

2 甘州區(qū)規(guī)?；B(yǎng)殖場糞污資源化利用現(xiàn)狀

2.1 規(guī)模化養(yǎng)殖場畜禽糞污處理設(shè)施建設(shè)情況

2017年資料顯示，規(guī)?；B(yǎng)殖場糞污資源化利用登記信息平臺的養(yǎng)殖場(小區(qū))共有528戶，其中已建成使用的糞污處理設(shè)施203戶，目前大型糞污處理中心3家(生產(chǎn)固體生物有機肥30萬t)。

2.2 規(guī)模以下的養(yǎng)殖場畜禽糞污處理情況

規(guī)模以下的養(yǎng)殖場戶基本無相應(yīng)的糞污處理機械設(shè)備，只有固定的堆肥處理場和集尿池，畜禽糞污經(jīng)過堆積發(fā)酵腐熟用于農(nóng)田，這種處理方式是農(nóng)區(qū)養(yǎng)殖場戶糞污利用的主要方式。目前正在建設(shè)的糞污處理中心2家，分別計劃生產(chǎn)固體生物有機肥6.78萬t、液體生物有機肥20.33萬t和生物有機肥5.82萬t、液體生物有機肥17.45萬t、沼氣719.98萬m3。

3 甘州區(qū)生態(tài)承載力分析

生態(tài)承載評估數(shù)據(jù)按照甘州區(qū)現(xiàn)有資源情況統(tǒng)計，耕地區(qū)域范圍120萬畝范圍，生態(tài)承載評估按照130.5萬畝耕地容量分析，達到生態(tài)承載估計值。

3.1 區(qū)域環(huán)境容量分析

甘州區(qū)全區(qū)耕地面積8萬hm2，上限8.7萬hm2，占全市耕地總量的24%，人均耕地3.34畝，按畝均消納有機肥4 000 kg，可消納220.64萬t有機肥。

3.2 甘州區(qū)農(nóng)田耕地生態(tài)承載力分析

(1)新建和推廣噴灌滴灌設(shè)施，通過水肥一體化設(shè)施建設(shè)，按照每畝地2 t/h設(shè)計，每天工作5 h，400 hm2總灌溉強度為6萬t，輪流灌溉，每畝地年消納有機液肥30 t，發(fā)酵后液肥濃度較高，需要稀釋后使用，每畝地通過液肥凈增加氮磷鉀，在玉米生長期為5 kg，每畝地節(jié)水40%，使用有機液肥10萬t，區(qū)域內(nèi)的耕地完全可以消納規(guī)?；B(yǎng)殖場所排出的糞污，充分控制水土流失。

(2)通過有機肥加工后還田，每畝地按照2 t有機肥消納，2 000 hm2耕地可以消納60萬t有機肥。以此類推，130萬畝耕地可以消納規(guī)?；B(yǎng)殖場生產(chǎn)的有機肥。現(xiàn)有有機肥還田主要為簡單堆漚還田，氮磷元素大量流失，應(yīng)用新的技術(shù)工藝，將降低有機肥施用總量，提高有機肥施用效率和氮磷鉀實際施用量，降低人工勞動強度。畜禽糞便、秸稈等農(nóng)業(yè)廢棄物循環(huán)利用率到90%以上，有機肥氮替代化肥氮達到30%。特定區(qū)域內(nèi)，完全可以承受液肥、有機肥的消納能力，通過水肥一體化的應(yīng)用，進一步提升種植區(qū)域生態(tài)承載能力。

4 糞污資源化利用與環(huán)境效益及潛力預(yù)測

規(guī)?；B(yǎng)殖場所產(chǎn)生的糞污通過資源化利用，將對區(qū)域生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生積極影響，將減少畜禽糞污直接排放，對養(yǎng)殖糞污進行無害化處置，既改善養(yǎng)殖場環(huán)境，減少病害發(fā)生，提高產(chǎn)品品質(zhì)，又降低糞污排放對環(huán)境造成污染的危險。將養(yǎng)殖糞污加以資源化利用，用于生產(chǎn)有機肥，變廢為寶，投入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，既節(jié)省生產(chǎn)及生活成本，又能減少農(nóng)藥、化肥消耗，減輕土壤負擔；徹底消除秸稈農(nóng)田焚燒，減少溫室氣體排放，對大氣環(huán)境的改善有重要作用。通過技術(shù)研發(fā)、示范推廣，建立循環(huán)農(nóng)業(yè)示范基地，將起到積極的示范帶動作用，實現(xiàn)區(qū)域畜禽糞便100%資源化利用，畜禽糞便有機肥替代化肥產(chǎn)品達到100%以上，生產(chǎn)成本下降53.3%，農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全水平明顯提升，農(nóng)民增收20%(以上數(shù)據(jù)采用SWOT分析法)。

奶肉牛規(guī)?；B(yǎng)殖場按照“堆肥+廢水處理”消納相關(guān)參考標準，1頭牛產(chǎn)生的糞污須由3畝農(nóng)田來消納，按照糞污實際產(chǎn)生量計算，甘州區(qū)存欄奶肉牛53.5萬頭，每年可產(chǎn)生固體糞便401.5萬t，尿液及污水500.75萬t。目前主要采取堆肥發(fā)酵方式生產(chǎn)有機肥，按照當?shù)啬壳肮腆w有機肥4 t/畝的施用水平估算，若全部生產(chǎn)有機肥，可施用于120萬畝耕地，甘州區(qū)2017年資料顯示共有130.5萬畝耕地，顯而易見，可以足夠消納規(guī)?；B(yǎng)殖場所產(chǎn)生的糞污，達到投入與排除基本平衡狀態(tài)。

5 糞污資源化利用技術(shù)路線

技術(shù)路線上突出生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)，以奶肉牛養(yǎng)殖基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)發(fā)展為主導(dǎo)，以提高資源利用效率和實現(xiàn)區(qū)域農(nóng)業(yè)廢棄物“零排放和全消納”為目標，采用種養(yǎng)結(jié)合的循環(huán)發(fā)展方式，其工藝流程選擇上遵循生態(tài)理念，以減量化、無害化、資源化、生態(tài)化為原則，將養(yǎng)殖廢棄物循環(huán)利用技術(shù)、農(nóng)藥化肥減量化施用技術(shù)、秸稈綜合利用技術(shù)、糞污無害化技術(shù)等綜合配套技術(shù)集成，加大示范與推廣力度，促進區(qū)域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄物生態(tài)消納和循環(huán)利用、種植業(yè)與養(yǎng)殖業(yè)相互融合發(fā)展。

5.1 資源化

規(guī)?；B(yǎng)殖場糞污經(jīng)過治理，達到變廢為寶的目的。通過無害處理治理后可作為飼草基地的有機肥料。尿水、污水等經(jīng)過厭氧發(fā)酵、三級沉淀等工藝處理后，達到排放標準，經(jīng)過處理后的污水尿水富含溶解氮、磷、鉀，可用作廠區(qū)綠化灌溉，節(jié)約水資源，全面綜合利用可為養(yǎng)殖基地有效節(jié)支增產(chǎn)增收。

5.2 生態(tài)化

技術(shù)環(huán)節(jié)上選用先進治理工藝，將治理后無毒無害的有機肥施用于牧草及青貯玉米種植，形成“?！邸省暋！钡纳鷳B(tài)循環(huán)系統(tǒng)。農(nóng)作物田間撒施有機肥后，既可修復(fù)長期施用無機肥板結(jié)的土壤，改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境，也可少施或不施農(nóng)藥和化肥，節(jié)支增產(chǎn)增收,實現(xiàn)奶肉牛養(yǎng)殖資源節(jié)約型和環(huán)境友好型發(fā)展。

6 糞污資源化利用農(nóng)田消納技術(shù)

固液分離后的糞污液體和養(yǎng)殖尿液污水500.75萬t，加入發(fā)酵菌后發(fā)酵。養(yǎng)殖廢棄物通過發(fā)酵無害化處理后，通過晾曬，由自動撒糞車全部用于還田利用,減少了對化肥的需求量，增加了種植物的蛋白物等有機元素含量，循環(huán)利用與奶肉牛的飼養(yǎng)，為生產(chǎn)有機、綠色、健康、優(yōu)質(zhì)牛奶、牛肉打好基礎(chǔ)。

6.1 畜禽糞污資源化利用技術(shù)工藝

奶肉牛場糞便處理模采用干清糞—控制水沖模式，將糞污收集后進行固液分離生產(chǎn)固體有機肥和液態(tài)生物菌肥，全部用于耕地土壤改良，實現(xiàn)全消納循環(huán)利用。具體工藝見圖1和圖2。

圖1 畜禽糞污資源化利用工藝

圖2 畜禽糞污資源化利用工藝

6.2 主要技術(shù)環(huán)節(jié)

(1)糞污收集：將養(yǎng)殖場糞污用吸糞車(或?qū)Ｓ眉S車)拉運到集糞池集中處理。

(2)沉淀：將糞污通過以及沉淀池、二級沉淀池沉淀，將沙土沉淀后，打入固液分離池。

(3)攪拌切碎：在固液分離池用攪拌切割泵將混合糞污攪拌切碎，打入固液分離機。

(4)固液分離：通過固液分離機將糞污分離成液體糞肥和固體糞肥，液體糞肥進入液體生物肥發(fā)酵池，固體糞肥進入固體肥堆肥場。加入基料和發(fā)酵菌：在固體肥中加入秸稈、腐殖酸等基料和有氧發(fā)酵菌，并使其達到發(fā)酵水分55%。

(5)混合均化：將混合料加入混合均化機混合均化，使其混合均勻。

(6)翻堆發(fā)酵：用翻堆機及時翻堆，每5～7 d翻堆1次，發(fā)酵60 d。

(7)干燥：發(fā)酵好的有機肥通過干燥，使其水分含量降到30%以下。

(8)制粒：將發(fā)酵好的生物有機肥造粒固化。

(9)糞污收集：將養(yǎng)殖場糞污用吸糞車(或?qū)Ｓ眉S車)拉運到集糞池。

(10)沉淀：將糞污通過以及沉淀池、二級沉淀池沉淀，將沙土沉淀后，打入固液分離池。

(11)攪拌切碎：在固液分離池用攪拌切割泵將混合糞污攪拌切碎，打入固液分離機。

(12)固液分離：通過固液分離機將糞污分離成液體部分和固體部分，液體進入液體生物肥發(fā)酵池，固體部分進入固體肥堆肥場。

(13)氧化塘氧化發(fā)酵：進入氧化塘糞水經(jīng)過臭氧消毒處理，暴氧發(fā)酵10～15 d。

(14)液態(tài)有機肥施用：發(fā)酵好的液態(tài)有機肥通過輸送管路輸送到噴灌、滴灌調(diào)水池，按照施肥量加入到調(diào)水池，通過噴灌機和滴灌帶澆地。

7 討論與建議

7.1 建立健全法規(guī)制度，提高環(huán)保意識

因甘州區(qū)區(qū)為典型的綠洲農(nóng)作區(qū)，農(nóng)戶大多有在屋后養(yǎng)殖畜禽的生活習慣，因養(yǎng)殖場地受限，基本無相應(yīng)的糞污處理設(shè)施，隨著養(yǎng)殖量的增大和糞污處理不善，嚴重污染了環(huán)境和影響了周邊居民的生產(chǎn)生活。對居民區(qū)內(nèi)規(guī)模以下養(yǎng)殖場戶的養(yǎng)殖模式，《環(huán)保法》、《畜牧法》等均沒有可遵循的治理依據(jù)，依法治理或規(guī)范糞污亂排亂放存在短板。規(guī)模以上的養(yǎng)殖場戶環(huán)境保護意識差，雖有相應(yīng)的糞污處理配套設(shè)施設(shè)備，卻無相應(yīng)的糞污處理及資源化利用流程及措施，導(dǎo)致糞污無害化處理不規(guī)范，糞污資源化利用不科學,建議規(guī)?；B(yǎng)殖場必須樹立人畜草和諧共生的思想，建場時需以現(xiàn)代畜牧技術(shù)為布局要素，嚴格將辦公生活區(qū)、TMR中心、養(yǎng)殖區(qū)和糞污處理區(qū)分離。

7.2 對規(guī)模以上養(yǎng)殖場，必須建立糞污處理設(shè)施，力求達標排放

新(改)建的規(guī)模養(yǎng)殖場按照糞污處理標準模式建設(shè)，已建成糞污處理設(shè)施的須按標準模式修改完善，適用于大型養(yǎng)豬場和奶牛場，配套專業(yè)化的攪拌設(shè)備、施肥機械、農(nóng)用施用管網(wǎng)等。糞污儲存時間為6～9個月，可收集周邊養(yǎng)殖場的糞污，且需要足夠的土地消納，儲存后的液體糞肥通過農(nóng)田管網(wǎng)進行水肥一體化施肥，也可生產(chǎn)液體有機肥，進行蔬菜有機種植，通過種養(yǎng)結(jié)合，達到明顯節(jié)能增效作用。

7.3 建立符合區(qū)域特點的規(guī)?；B(yǎng)殖場環(huán)境保護規(guī)范，加大糞污治理力度

以規(guī)模養(yǎng)殖場(豬、雞、奶牛)為中心，收集周邊半徑7.5 km的養(yǎng)殖廢棄物、生活垃圾及秸桿集中處理：一是全糞污收集生產(chǎn)沼氣，產(chǎn)生的沼氣可生活供燃，沼液、沼渣按比率配制(也可添加植物不同時期所需維生素)對設(shè)施農(nóng)業(yè)種植有機蔬菜、瓜果進行沼液噴灑，既能為植物殺蟲又能補充營養(yǎng)，產(chǎn)出的有機產(chǎn)品比同類產(chǎn)品市值高出3～5倍；二是干清糞、集中收集堆積發(fā)酵腐熟加工有機肥，降低和禁用化肥，減少有害殘留，解決群眾處理糞污煩惱，清除小型養(yǎng)殖對周邊群眾生產(chǎn)生活帶來的負面影響。有效控制化肥、農(nóng)藥、地膜等非再生性物質(zhì)不合理使用，畜禽糞便資源化利用率達100%，秸稈綜合利用率達100%，畜產(chǎn)品質(zhì)量安全水平達100%。構(gòu)建起資源節(jié)約、生產(chǎn)清潔、廢棄物循環(huán)利用、產(chǎn)品安全優(yōu)質(zhì)的生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展路徑。

7.4 增加投入與技術(shù)支持

各級黨政部門應(yīng)出臺相關(guān)扶持政策，督促相關(guān)部門積極爭取項目資金，通過直接補助、以獎代補、先建后補等方式，加快畜禽養(yǎng)殖場(區(qū))糞污處理設(shè)施建設(shè)改造，加大畜禽養(yǎng)殖糞污資源化利用投入，支持規(guī)模養(yǎng)殖場、第三方處理企業(yè)、社會服務(wù)組織等建設(shè)糞污處理設(shè)施，積極推廣使用有機肥，加強科技及裝備支撐，大力發(fā)展標準化規(guī)模養(yǎng)殖，引導(dǎo)規(guī)模以下養(yǎng)殖戶節(jié)水、節(jié)料等清潔養(yǎng)殖工藝及干清糞、微生物發(fā)酵等節(jié)能畜禽養(yǎng)殖技術(shù)，開展畜禽養(yǎng)殖標準化示范創(chuàng)建活動，推動養(yǎng)殖方式加快轉(zhuǎn)變。

7.5 加大宣傳力度與輿論導(dǎo)向

加大農(nóng)村環(huán)境保護、全域無垃圾、畜禽養(yǎng)殖糞污資源化利用的宣傳力度，開展《畜禽養(yǎng)殖污染防治條例》、《環(huán)保法》等法律法規(guī)宣傳，不斷提升建設(shè)美麗鄉(xiāng)村、保護生態(tài)環(huán)境的意識，建立畜禽養(yǎng)殖糞污資源化利用投訴舉報制度，鼓勵支持群眾共同參與畜禽養(yǎng)殖糞污資源化利用，形成政府引導(dǎo)、多方參與的格局。

7.6 建立健全長效監(jiān)管機制

建立健全區(qū)域畜禽養(yǎng)殖污染防治長效監(jiān)管機制，建立完善縣區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村社層級監(jiān)管聯(lián)動體系和機制，把畜禽養(yǎng)殖污染物排放作為經(jīng)常性監(jiān)督檢查的重要內(nèi)容，規(guī)范養(yǎng)殖行為，鞏固整治成效，確保區(qū)域內(nèi)規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場糞污無害化處理與資源化利用取得實效。