畜禽粪便污染治理现状及发展趋势.doc

畜禽粪便污染治理现状及发展趋势摘 要：畜禽粪便污染防治是一项综合技术，是关系着我国畜禽养殖业发展的重要因素。本文主要阐述了畜禽粪便污染治理存在的问题、防治对策及研究动态。并着重介绍了畜禽粪便生态还田技术、生态养殖模式探索、组建养殖业联合体、畜禽粪便饲料肥料化技术等有效解决畜禽粪便污染问题的新思维和新方法。关键词：畜禽粪便；污染；防治对策；发展趋势；生态还田随着人民生活水平的提高和饮食结构的巨大变化，畜禽产品在饮食结构中所占比重逐渐增大，因此，养殖业也得到了迅猛发展。近20年来，我国禽畜养殖业年均增长9.9%，规模养殖业的迅速发展，在解决人类肉、蛋、奶需求的同时，也带来严重的环境污染问题。据测，一个万头生猪养殖场日排泄物约150t1。国家环保总局2002年对规模化畜禽养殖污染情况调查结果显示:中国年畜禽粪便量约为19亿t，其中，COD(化学需氧量)排放量己达7118万t2，畜禽粪便产量和COD排放量都远远超过工业废水和生活用水排放量之和，而2004年畜禽粪便总量为28亿t；预计到2010年将达到45亿t3。大量畜禽粪便污染物不但不能被充分利用，有些还被随意排放到自然环境中，从而对我国生态环境形成了巨大的压力，使得水体、土壤以及大气等环境受到了严重的污染，因此，对畜禽粪便进行减量化、无害化和资源化，防止和消除畜禽粪便污染，对于保护城乡生态环境，推动现代农业产业和循环经济发展具有十分积极的意义。1、畜禽粪便污染防治存在的主要问题1.1 种植业与养殖业严重脱节我国传统的畜禽养殖规模小，为千家万户分散养殖，产生的粪尿等废物大都能自行消化。随着畜禽养殖数量和种类的增加，规模化和集约化程度提高，使得畜禽业生产逐步从农业生产体系中脱离出来。另外大量高效化肥的使用，使得养殖业与种植业分离，加上没有相应的配套治污接口技术，难以形成多环节链接和实现粪污-沼气-肥料等综合效应的良性循环，达不到变废为宝的目的。1.2 畜禽养殖布局不合理畜禽养殖业发展和污染治理缺乏全局性规划和布局，规模畜禽养殖场(户)的建设发展尚未完全纳入统一的审批管理。农民在缺乏政策导向和技术引导的情况下，选择在住宅附近和村屯旁边发展畜禽饲养地，导致农村生态环境较脆弱，另外污染容量较小的地区和部分饮用水源保护区域也发展畜禽饲养场，给水源地和周边环境带来严重影响。为了便于运输、加工和销售畜禽养殖已由农区、牧区逐渐向城市郊区和县转移，有的养殖场已与城镇和居民区连为一体， 形成了目前大、中城市周围规模化畜禽养殖场比较集中的现状， 加快了大、中城市生态环境的恶化4。1.3 相应政策和环境管理严重滞后我国现有畜禽污染防治的政策、法规不够完善，再加上认识、资金、技术等方面原因，有些规定难以有效落实，现有的政策、法规大多数只是原则上的规定，缺乏可操作性。当前我国大部分畜禽养殖场管理粗放、薄弱，绝大多数集约化畜禽养殖场建设之初，没有办理环保审批手续，缺乏配套的污染防治措施和废弃物综合利用措施。同时还缺少操作性强的专门法规来规范畜禽养殖业的污染防治。另外一些养殖企业往往注重采用新技术，提高畜禽生产性能，重饲养轻治理，而不愿购买环保技术或环境设备。加之各相关职能部门分工不明确，导致在管理上存在着很大的漏洞，这些都加大了畜禽粪便污染治理的难度。1.4 投入不足，技术设备落后虽然我国在畜禽粪污处理技术装备上有一定的研究与创新，但与发达国家相比还较落后，对畜禽粪污还缺乏经济有效的收集、处理和综合利用技术，相关配套技术与设施也跟不上；创新技术太少，拥有自己知识产权的技术、具有很好适应功能和有广泛推广价值的技术装备则更少5。畜禽养殖污染排放量大、浓度高，如果依赖于工业化达标排放处理既不经济，亦不符合目前农村实际条件，因此，只能走资源化利用的路子。但由于投入不足，经费匮乏，致使污染治理基础设施缺乏规模，技术研究严重滞后，农艺、工程措施研究示范规模较小，示范推广力度不够6。畜牧业目前仍为弱质产业。采用工业化处理方法使粪便污水达标排放的资金，一些东部地区由政府承担，但运行成本及维护费用养殖场也难以承受，或不愿承担。1.5 缺乏对畜禽养殖污染资源化治理的鼓励措施如在税收、信贷、用地、用电、补偿等方面没有相应的优惠扶持政策，从而导致商品有机肥价格居高不下。国家对畜禽粪便处理的补偿机制和鼓励措施不足，企业往往因为经费问题而采取回避措施，致使对畜禽粪便的处理效果不理想。1.6 治理工艺及技术系统化考虑不足治理工艺不够合理、成熟，运行费用较高，片面追求达标排放或还田利用，不能因地制宜地优化和改进治理工艺、制定治理模式，也是治理项目不能正常运作的重要因素7。很多治理工艺流程方面存在着明显的缺陷，致使污水排放量增大，处理费用较高，处理效果较差。2 畜禽粪便污染防治对策2.1 加强宣传教育，提高环保意识利用电台、电视、报纸、网络等宣传媒体， 对养殖污染的危害，畜禽养殖业污染物排放标准、畜禽养殖污染防治管理办法、畜禽养殖业污染防治技术规范等加大宣传力度，积极开展多层次、多种形式的技术培训，对环境保护知识进行宣传教育，树立生态文明理念，提高农民的环境意识，推广健康文明的生产、生活和消费方式，促进畜禽饲养污染防治工作的高效开展，使环境保护的理念深入人心。通过各种技术培训，实现饲养废弃物的减量化、资源化、无害化，向资源循环型社会发展，形成与农村环境相协调的可持续发展的畜牧产业4。2.2 科学设计，统筹规划，完善法规，加大环境监管力度本着科学发展观统筹兼顾的根本原则，严格按照相关法律法规的要求，科学合理的设计养殖场的规模和位置。要因地制宜，养殖规模宜大则大，宜小则小。目前我国中、东部沿海城市养殖业的发展已经超过了环境的承载力，加之人口密度大，可耕土地少等特点，使得对畜禽粪便的还田处理遇到了很大的瓶颈，因此，应该通过关闭迁移等措施合理控制养殖的规模和结构布局。可适当将养殖业的发展重心向西部地区转移，这样既可以增加该区域农民的收入，又可以保护生态环境。其次，是要严格环境保护审批制度，养殖业运行之前必须做到“三同时”，确保环境保护工作落到实处。环保部门对辖区内的养殖户加强监督，确保环保设施正常完好的运行，保证处理效果。积极促进和引导养殖污染治理和废物利用。环保和农业部门要明确各自职能，相互协调，并制定相应的法律法规、标准，强制畜禽养殖业对畜禽废弃物综合利用和环境治理，引导畜牧养殖业的发展回归到大农业生态系统中去，实现农业循环经济系统的良性循环。2.3 加大投入，完善机制畜禽粪便污染治理工程是一种能源与环境的综合性工程，该类项目的社会、环境效益较其经济效益更为明显，对于进行畜禽粪便治理的养殖企业和个人，国家应在农信贷款、养殖用地、治理技术、工程资金、贷款利率等方面给予优惠政策。同时，政府在对养殖业补助方面应重点考虑已建污水治理工程的畜禽养殖场8。考虑到养殖企业的经济方面的问题，发达国家对于畜禽粪便治理费用大都采取政府投入的方式，这样既可以保证处理效率，保护环境，同时又可以保证养殖企业有足够的经济效益。因此，我国一方面要加大政府的投入，另一方面尽量使畜禽粪便处理市场化，完善机制。2.4 合理调控营养，规范添加剂和消毒剂的使用在配置饲料时要综合考虑动物的生产性能、环境污染和资源利用情况，采用“理想蛋白质模式”平衡饲料中的各种营养成分，有效地提高饲料转化率，减少粪便中氮的排出量。反对滥用兽药和添加剂。要有效控制微量元素添加剂的使用量，严格禁止使用对人体有害的兽药和添加剂，提倡使用益生素、酶制剂、天然中草药等。要使用高效、低毒、广谱的消毒药物，尽可能少用或不用对环境易造成污染的消毒药物，如强碱、强酸等5。2.5 积极广泛采用“生态还田”工艺路线，综合防治畜禽粪便污染解决畜禽粪便污染可采用“生态还田”工艺路线（图1），实施该工艺路线时应注意以下要点：图 1 规模畜禽养殖粪污场生态还田工艺流程图92.5.1污染水体、土壤、空气的祸首是饲养场天天排放出来的掺有少量粪的尿污水（下简称污水），认识到这一点，这将对确定污染治理的重点是十分必要的。2.5.2.污水中尽量少带粪，为此在猪棚舍内检出固体粪，与污水严格分流；还要做到雨水与污水分流；鸭嘴式饮水器内剩水与污水分流。2.5.3.污水经“生态还田型工艺流程”处理后，一律进粮田、菜地、林果园消化（施肥），按照饲养量与相应量的农田配套，让土地消纳。2.5.4通过耕地、林地消纳后排放出来的“达标水”，仍不允许进入大小河流、湖泊，只能作为其它农田灌溉等用。要真正实现综合污染防治，达到畜禽粪便生态还田和零排放，还需做好以下工作：（1）加强科学规划，探索规模养殖企业和分散养殖户结合的生产模式，实现规模养殖业主和散养户双赢，实现环境利益和企业利益共增。（2）畜禽粪便处理技术工艺优化升级。要通过各种试验，探索能够实现畜禽粪便减量化、无害化和资源化的最优的工艺设计，其中包括雨污分离、干湿分开和饮排分开工艺优化；厌氧处理过程中各个工艺环节的优化（最适温度等），以保证有效消灭各种有害病原菌；有机肥的各种营养元素的含量搭配，有机肥的一些技术标准等；沼气生产工艺的优化，以保证厌氧获得的沼气能够被充分收集和利用；（3）生态养殖模式和生态还田技术之间如何有效对接。要探索各种生态养殖的模式，同时辅以相应的生态还田技术，这样便可以使大量的畜禽粪便以更加高效的方式回归农田，不仅可以为农作物提供充足的养料，同时还能减少化肥的施用量，保护环境，可谓互利双赢，协调共进。（4）生态还田工程技术方面的探究。要牢牢结合我国农村经济的实际情况，着力解决在生态还田工程技术方面的难题，一方面要保证畜禽粪便的生态还田效率，另一方面也要保证经济性，这样才有可能在全国进行大力推广，真正使生态还田技术成为解决畜禽粪便污染最经济最有效的途径。3畜禽粪便污染处理技术的发展趋势3.1 沼气法。我国畜禽场沼气工程是指以畜禽粪便为主要原料的厌氧消化，制取沼气，治理污染的全套工程设施。沼气工程的发展始于70年代末期，到目前为止已有近30年的历史。从沼气工程的技术发展情况看，大体上可分为三个阶段：第一阶段，从70年代末期到80年代中期。在这一阶段所发展的畜禽场沼气工程主要是为了得到沼气能源，以缓解当时农村地区能源供应的严重不足。第二阶段，从80年代中期到90年代初期。这一时期，针对大中型沼气工程存在的问题开展了发酵工艺、建池技术、配套设备等多方面的研究。第三阶段，从90年代初到现在。这阶段的主要进步有三个方面：一是强调工程的环境效益；二是通过开展综合利用来增加工程的经济效益，把沼气工程作为一个多种作用的系统工程进行设计和管理；三是通过高质量的设计、建造和优质配套设备来实现沼气工程的综合效益。总体来说目前我国沼气无论是装置的种类、数量，还是技术水平，在世界上都名列前茅。从污染治理的角度主要发展厌氧技术，处理禽畜粪便和高浓度有机废水，建设大中型沼气工程处理禽畜粪便的应用示范工程，采用新的自循环厌氧技术。103.2 堆肥技术生产有机肥。由于高温堆肥具有耗时短、异味少、有机物分解充分，且较干燥，容易包装、可以制作有机肥等突出优点，目前正成为研究开发处理粪便的热点。堆肥法也存在一些问题，处理过程NH3损失较大，不能完全控制臭气，采用发酵仓加上微生物制剂的方法，可以减少NH3的损失并能缩短堆肥时间。随着人们对无公害农产品需求的不断增加和可持续发展的要求，对优质商品有机肥料的需求量也在不断扩大，用畜禽粪便生产无害化生物有机肥具有很大市场潜力。113.3 用作饲料。畜禽粪便中含有大量未消化的蛋白质、B 族维生素、矿物质元素、粗脂肪和一定数量的碳水化合物，另外，畜禽粪便中氨基酸品种比较齐全，且含量丰富，经过加工处理可成为较好的饲料资源。方法有用新鲜粪便直接做饲料，适用于鸡粪。干燥法较为普遍，还有发酵等方法。畜禽粪便作饲料可能会对畜产品的安全性产生威胁。为防止禽病对人类造成的危害，不宜大力发展。3.4 探索生态养殖模式。生态养殖的模式主要分为三种。一是自然放牧与种养结合模式，如林(果)园养鸡、稻田养鸭、养猪等。二是立体养殖模式，如鸡-猪-鱼、鸭(鹅)-鱼-果-草、鱼-蛙-畜-禽等。三是以沼气为纽带的种养模式。3.5 建立畜禽养殖与种植资源综合利用生态链13。上海松江现代农业园区五厍示范区启动了种养结合的生态循环农业示范项目，一个存栏母猪600头、年出栏1万头以上的猪场，猪的粪便堆放在一个大池子里，发酵后制成有机肥料，尿和污水由管网输送到前面葡萄园的水泥池子内暂存集中，经稀释并适度添加一些微量元素后用作152亩葡萄园滴灌，这样猪场的粪便和污水就近生态还田，对周边环境做到了“零污染”。123.6 组建养殖企业联合体针对我国养殖业污染物达标排放投入过大、从业人员技术过低以及畜禽产品流通和生产环节脱节等问题，组建养殖企业联合体无疑是解决我国畜禽粪便污染和保持畜禽养殖业可持续发展的一个有效途径。其构建基于养殖企业、供应商(饲料、药品、疫苗等)、技术服务部门、采购商共同利益的产业价值链，有效整合各个环节的资源优势，从而获得规范经营、共同发展。 143.7 其它处理技术用畜禽粪便培养蛆和蚯蚓。如用牛粪养殖蚯蚓，用生石灰作缓冲剂并加水保持温度，蚯蚓生长较好，此项技术已不断成熟，在养殖业将有很好的经济效益。用畜禽粪便养殖藻类。藻类能将畜禽粪便中的氨转化为蛋白质，而藻类可用作饲料。螺旋藻的生产培养正日益引起人们的关注15。发酵床养猪技术。发酵床由锯末、稻糠、秸杆、猪粪等按一定比例混合并加入专用发酵微生物制剂后制作而成。猪在经微生物、酶、矿物元素处理的垫料上生长，粪尿不必清理，粪尿被垫料中的微生物分解、转化为有益物质，对环境无污染，猪舍无臭味。12畜禽粪便污染治理是一项综合技术，是关系着我国畜禽业发展的重要因素。通过不断的研究，虽然在畜禽粪污治理方面取得一些成绩，但是这些远远不足以保证畜禽养殖业的可持续发展。要想从根本上解决畜禽粪便污染问题，需要各部门转变观念、相互协调、相互配合、各司其职、认真执法，同时还要加强对畜禽粪便处理技术和综合利用技术的不断摸索，特别是对畜禽粪便生态还田技术、生态养殖模式和养殖业联合体等新思维进行反复探索试验，力争摸索出一条真正适合我国国情的具有中国特色的畜禽粪便污染防治的道路，实现畜禽粪便生态还田和零排放的目标。参考文献1 朱磊，胡国梁，邹技锋等.浙江省海宁市同仁养殖场沼气发电综合利用工程及效益分析J.中国沼气，2006，24(3):46-49。2 段丽杰.养殖场家畜粪便减量化处理的研究D.吉林长春：东北师范大学，2005.3 国合会2006年度政策报告R. 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