郝生宏 胡克偉 楊榮芳，2* 顧洪娟，2 俞美子，2 曲 強

1.遼寧農(nóng)業(yè)職業(yè)技術學院，遼寧營口115214；2.遼寧省蛋雞健康養(yǎng)殖重點實驗室，遼寧營口115214

十八大以來，人們對經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護關系的認識發(fā)生了根本性變化，中央提出了創(chuàng)新、協(xié)調、綠色、開放、共享的發(fā)展理念。以破壞或增加環(huán)境負擔換取經(jīng)濟增長的模式基本上已經(jīng)退出歷史舞臺，畜牧業(yè)作為我國傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和基礎產(chǎn)業(yè)，如何有效應對這一新的變化，尋求自身可持續(xù)發(fā)展之路成為近幾年重點研究的課題。2017 年國務院辦公廳《關于加快推進畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用的意見》（國辦發(fā)[2017]48 號）明確提出：堅持源頭減量、過程控制、末端利用的治理路徑，以畜牧大縣和規(guī)模養(yǎng)殖場為重點，以沼氣和生物天然氣為主要處理方向，以農(nóng)用有機肥和農(nóng)村能源為主要利用方向，全面推進畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用[1]。2018 年，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部聯(lián)合有關部門相繼發(fā)布了《關于做好2018 年畜禽糞污資源化利用項目實施工作的通知》《畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用工作考核辦法(試行)》等文件，提出了更加具體的畜禽糞污資源化手段及考核評價方案[2-3]。養(yǎng)殖模式、糞污治理及管理模式的探索和實踐成為地方政府探索本地區(qū)畜牧業(yè)科學發(fā)展的重要抓手，下面以遼寧省為例，從種植業(yè)氮肥、磷肥需求與養(yǎng)殖糞肥產(chǎn)出關系入手，探討畜禽養(yǎng)殖廢棄物利用的有效途徑，以期對我國畜禽養(yǎng)殖廢棄物有效轉化利用提供參考。

1 遼寧省畜禽養(yǎng)殖規(guī)模

依據(jù)2017 年遼寧省國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報統(tǒng)計，2017 年全年遼寧省豬、牛、羊、禽肉產(chǎn)量420.3 萬t，其中，豬肉產(chǎn)量220.9 萬t，禽肉產(chǎn)量164.8 萬t，牛肉產(chǎn)量25.1 萬t，羊肉產(chǎn)量9.5 萬t；全年禽蛋產(chǎn)量289.9 萬t，生牛奶產(chǎn)量140.1 萬t，生豬出欄2 627.2 萬頭，年末生豬存欄1 308.0 萬頭[4]。同時也伴隨產(chǎn)生了如糞便、污水、病死尸體、羽毛、蛋殼等大量的畜禽養(yǎng)殖廢棄物。未來出于優(yōu)化南方水網(wǎng)地區(qū)生豬養(yǎng)殖區(qū)域布局，東三省作為玉米主產(chǎn)區(qū)和土地消納區(qū)，養(yǎng)殖量仍會繼續(xù)大幅度增加，產(chǎn)生的養(yǎng)殖廢棄物總量會繼續(xù)上漲，因地制宜規(guī)劃設計本地區(qū)畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用途徑成為當務之急。

2 遼寧省畜禽糞污產(chǎn)生及土地消納情況

表1 2016—2017 年遼寧省動物養(yǎng)殖總量和N、P 排泄總量

表2 2016 年遼寧省主要種植作物產(chǎn)量及養(yǎng)分N，P 需求量

對比2016—2017 年遼寧省統(tǒng)計年鑒計算遼寧省2016—2017 年養(yǎng)殖畜禽全年排放的廢棄物中所含N 肥和P 肥的量（表1）；以及2018 年農(nóng)業(yè)農(nóng)村部辦公廳印發(fā)的《畜禽糞污土地承載力測算技術指南》估算2016 年遼寧省種植業(yè)所需N 肥和P 肥的量（表2）。從對比表1、表2 數(shù)量上看，種植作物所需的氮磷量基本可以滿足，但還需考慮生豬、奶牛、肉牛固體糞便中氮素占氮排泄總量的50%，磷素占80%；羊、家禽固體糞便中氮磷素占100%。所有糞肥中可利用N 共有580 468 900 kg，P 共有121 331 364 kg，而作物追肥主要以糞肥為主。據(jù)2016 年農(nóng)業(yè)農(nóng)村部統(tǒng)計，我國每年產(chǎn)生的畜禽養(yǎng)殖廢棄物已達到38億t，而綜合利用率與無害化率分別不足60%和50%，糞污收集處理過程中的損失率達35%，由此可以看出，遼寧省糞肥利用完全不能滿足農(nóng)作物生長需要，畜禽糞污資源化利用尚有很大空間可以挖掘。

3 遼寧省畜禽廢棄物資源化利用存在的主要問題

3.1 種養(yǎng)分離，糞肥產(chǎn)生和種植使用不同步

養(yǎng)殖小區(qū)、養(yǎng)殖示范區(qū)等規(guī)?；B(yǎng)殖方式導致養(yǎng)殖產(chǎn)生的廢棄物數(shù)量多且地域集中，養(yǎng)殖廢棄物肥料化利用輻射土地范圍不夠，養(yǎng)殖廢棄物的產(chǎn)生與農(nóng)作物種植使用糞肥節(jié)奏不同步，導致養(yǎng)殖廢棄物的暫時堆積、污染等情況產(chǎn)生。從養(yǎng)殖分布看，養(yǎng)殖場大多位于遠離城市的邊遠區(qū)域，其處理廢棄物的運輸費用和人工成本過高，導致種養(yǎng)脫節(jié)和不及時還田[7]。養(yǎng)殖場規(guī)模設計與土地消納能力及面積的測算不精確，導致廢棄物產(chǎn)生和利用不能有效循環(huán)。

3.2 養(yǎng)殖廢棄物資源轉化能力不足

養(yǎng)殖廢棄物資源處理責任不夠明確，養(yǎng)殖主體環(huán)保意識不夠強或企業(yè)無法顧及或者沒有能力處理，廢棄物資源轉化技術落后且利用過程中的難題無法解決，處理技術不夠現(xiàn)代化或設備過于昂貴，沒有相應的市場激勵環(huán)境和政策等。

3.3 養(yǎng)殖廢棄物生產(chǎn)沼氣技術遇到瓶頸

遼寧省全年平均氣溫在7～11 ℃，賈蘭等[8]報道產(chǎn)甲烷菌最佳適宜溫度為17～28 ℃，據(jù)此，遼寧省很難保證發(fā)酵細菌和產(chǎn)甲烷菌的溫度要求，溫度問題是制約遼寧養(yǎng)殖廢棄物生產(chǎn)沼氣的關鍵問題；沼渣沼液的運輸費用過高也是限制因素。

4 遼寧省畜禽廢棄物循環(huán)利用應有的主要模式

4.1 協(xié)同種植養(yǎng)殖業(yè)模式

根據(jù)區(qū)域農(nóng)作物種植情況和土地消納能力測算有機肥使用數(shù)據(jù)（各種統(tǒng)計數(shù)據(jù)需分類合理，數(shù)據(jù)準確），根據(jù)有機肥需求反推調整養(yǎng)殖規(guī)模和分布，尤其是養(yǎng)殖較為集中的區(qū)域，集中發(fā)展堆肥、有機肥、微生物發(fā)酵技術、沼氣技術等。推動建立畜禽糞污等農(nóng)業(yè)有機廢棄物收集、轉化、利用網(wǎng)絡體系，鼓勵在養(yǎng)殖密集區(qū)域建立糞污集中處理中心，探索規(guī)?；?、專業(yè)化、社會化運營機制。在種養(yǎng)殖之間由專門的肥料生產(chǎn)機構或企業(yè)負責數(shù)據(jù)測算及規(guī)?；D化生產(chǎn)，提供區(qū)域內養(yǎng)殖廢棄物資源化利用的技術服務，實現(xiàn)從種植需求—養(yǎng)殖規(guī)模調整—生產(chǎn)轉化的循環(huán)模式。在養(yǎng)殖集中區(qū)域應建設廢棄物利用的田間管網(wǎng)，有效解決節(jié)約人力物力的運輸問題。加強糞肥還田技術指導，確保科學合理施用。

例如，按照2018 年1 月農(nóng)業(yè)農(nóng)村部《畜禽糞污土地承載力測算技術指南》計算，500 頭存欄豬場糞肥全部就地利用所需水稻田（667 m2），500（豬當量）/1.1（豬當量/667 m2/當季）×25%=113.6（667 m2）；遼寧省西部、北部主要種植玉米，500 頭存欄豬場糞肥全部就地利用所需玉米田（667 m2），500（豬當量）/ 1.2（豬當量/667 m2/當季）×25%=104.17（667 m2），即每頭133.4 m2；若固體糞便堆肥外供+肥水就地利用，500（豬當量）/2.4（豬當量/667 m2/當季）×25%=52.08（667 m2），即每頭約66.7 m2。遼寧南部和東部以種植果樹為主，以葡萄地為例，500頭豬就地利用需要葡萄地5.21 hm2，固體糞便堆肥外供+肥水就地利用需要2.60 hm2。2017 年遼寧省生豬出欄量為2 627.2 萬頭，按每頭每天產(chǎn)生2 kg糞便量和飼養(yǎng)期平均5 個月計算，共產(chǎn)生糞便7 88.16 萬t，就地利用對應需要玉米地35.03 萬hm2，若固體糞便堆肥外供+肥水就地利用需要玉米地17.51 萬hm2。遼寧省2016 年牛養(yǎng)殖671.9 萬頭，100 頭豬當量=15 頭奶牛或30 頭肉牛當量，就地利用每頭奶牛需要0.093 hm2玉米地，按奶牛計算，共需要玉米田62.26 萬hm2，若固體糞便堆肥外供+肥水就地利用，需玉米地31.10 萬hm2；而“十二五”時期，遼寧省玉米年平均種植面積為2266.7 萬hm2[6]。

4.2 源頭減排和過程控制模式

推廣使用微生物制劑、酶制劑等安全高效能提高消化率的飼料添加劑和低氮低磷低礦物質飼料配方，提高飼料轉化效率，減少獸藥和銅、鋅飼料添加劑使用，降低養(yǎng)殖業(yè)排放。建設必要的糞污處理設施，使用堆肥發(fā)酵菌劑、糞水處理菌劑和臭氣控制菌劑等，加速糞污無害化處理過程，減少氮磷和臭氣排放。

4.3 達標排放模式

對養(yǎng)殖場產(chǎn)生的糞水進行厭氧發(fā)酵、好氧處理等，達到《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準》（GB18596-2001）規(guī)定的標準后方可排放。全面實現(xiàn)雨污分流，提高污水處理技術，如過濾、沉淀、氧化等處理后為可回用水，符合CODcr、BOD5、SS 和pH 值標準等，如可用于農(nóng)業(yè)、園林等灌溉和工業(yè)沖洗等。

4.4 保溫沼氣發(fā)酵技術

東北三省應提倡研發(fā)保溫功能的設備或材料，或研究篩選出低溫發(fā)酵菌劑等，為解決冬季低溫無法發(fā)酵的難題提供技術支持。如胡國華等[9]報道，新型太陽能溫室使厭氧反應器溫度比傳統(tǒng)模式的厭氧反應器高出7.6～13.5 ℃，溫度的提升和溫度變化時的平穩(wěn)特性，不但增加了沼氣的產(chǎn)量，而且保證了產(chǎn)氣的穩(wěn)定性及氣體使用的可靠性；周云祥[10]認為太陽能與沼氣技術結合，200 m3以上的沼氣池應具備如下設備和裝置，如利用太陽能光熱轉換器、恒溫加熱箱、熱能儲備箱、熱能提取設備、污水源熱泵、夏天熱能冬天用儲備池、熱能提取箱、原料加熱池。

5 結 語

目前優(yōu)化調整畜牧業(yè)區(qū)域布局，促進農(nóng)牧結合、種養(yǎng)循環(huán)，以肥料化為基礎，鼓勵社會資本投入，培育畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化無害化產(chǎn)業(yè)發(fā)展為重中之重。應加強養(yǎng)殖場排放管理，提高養(yǎng)殖規(guī)模化程度，減少養(yǎng)殖布局分散帶來管理盲區(qū)，畜禽廢棄物資源化利用的生產(chǎn)工藝和技術還需不斷改進和突破，破解目前運輸、人力費用昂貴、沼氣冬季無法有效發(fā)酵、農(nóng)民更愿意使用方便快捷的化肥等問題。