韓國SMS技術在吉林省無害化處理畜禽養殖糞污及資源化利用中的應用

高明+徐敬業+鄭艷

摘要 對吉林省畜禽養殖糞污無害化處理及其資源化利用現狀進行分析，得出了目前吉林省畜禽養殖糞污處理技術總體上水平不高、資源化利用率低于全國平均水平的結論。然后通過對韓國SMS技術在畜禽糞污處理及其資源化利用方面的考察及論證，認為該技術在我國北方尤其是吉林省這樣的冬季較為寒冷地區，可能替代沼氣而成為畜禽糞污處理和資源化利用的最有效方法。

關鍵詞 韓國SMS技術；無害化處理；畜禽養殖糞污；資源化利用；吉林省

中圖分類號 X713 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2016）23-0179-01

1 畜禽養殖糞便和污水導致環境污染的現狀

據國家環境保護總局對全國23個省（區、市）規模化畜禽養殖業污染狀況調查表明，目前我國每年畜禽糞便產生量約45億t，為工業固體廢棄物產生量的2.4倍；畜禽養殖的廢水排放量超過100億t，畜禽糞便化學需氧量（COD）遠遠超過我國工業廢水和生活污水化學需氧量排放量之和，規模化養殖場的廢水處理出水水質絕大部分尚未達到國家一級排放標準，遠不及工業廢水處理達標率的1/2。畜禽養殖污染已成為繼工業污染、生活污染之后的第三大污染源，成為吉林省農村污染的主要原因之一。許多地區畜禽養殖帶來的污染已經或正在成為當地環境主要污染源。因此，禽畜養殖業大力發展所帶來的環境污染問題日益嚴重，它不僅影響經濟發展，而且還危及生態安全，已成為社會問題[1-3]。

目前，吉林省畜禽養殖糞污處理技術總體上水平不高，資源化利用率低于全國平均水平。農村小規模畜禽養殖造成的環境污染較為嚴重，規模化養殖企業幾乎沒有一家能做到養殖廢水完全無害化處理和達標排放。此外，幾乎所有已建成的沼氣工程因冬季產氣量較低或不產氣而無法并網發電，沼渣、沼液和沼氣未能得到科學合理利用，多數處于停產或半停產狀態。

2 吉林省畜禽養殖糞污無害化處理及其資源化利用的必要性和可行性

一是吉林省養殖業在糞污無害化處理及其資源化利用方面存在潛在的技術與巨大的市場需求。目前，吉林省畜禽養殖糞污處理技術總體上水平不高，資源化利用率低于全國平均水平，潛在著巨大的技術需求。2013年10月國務院頒布的《畜禽養殖污染防治條例》使得防治畜禽養殖污染變得有法可依，并預示著今后吉林省養殖業在糞污無害化處理方面存在著巨大的市場需求。二是畜牧業發展為有機肥生產提供了大量原料。吉林省為全國著名的畜牧養殖大省，由于環保壓力和糞污資源化利用問題，使得現有大型養殖場大量糞污的無害化處理和資源化利用成為可能。三是有機肥市場需求巨大。近年來，吉林省隨著農作物保護性耕作、秸稈還田等技術的推廣應用，土壤有機質持續下降趨勢有所扭轉、下降速度趨緩，但大部分地區仍處于低水平平衡狀態，僅個別地區趨于恢復性上升。吉林省農科院資環所35年黑土肥力和肥料效益定位監測結果表明，在當前的生產水平條件下，如果施入有機肥（包括秸稈還田）及與化肥配施，土壤耕層有機質含量可恢復性增加，根據有機物的還田數量，其增值每年為0.1～0.2 g/kg。在吉林中部黑土區，實現高產穩產的理想耕地其土壤有機質含量應為35～50 g/kg，要提高到這一水平，需要連續培肥30～50年。由此可見，有機肥市場需求巨大，產業發展空間十分廣闊。

此外，養殖場糞污的無害化處理、資源化利用以及食品安全、綠色產業發展等方面問題，近年來得到各級政府的重視。除不斷強化行業監管、加大科研和技術普及推廣及資金扶持力度以外，通過土地確權登記與永久基本農田劃定、調整優化種養結構、不斷提升社會化服務水平等政策手段，為相關企業和產業發展創造良好的環境[4-6]。

3 韓國SMS技術及其推廣應用情況

韓國SMS技術適用領域廣泛，主要用于畜禽糞污處理，同時也可廣泛應用于餐廚垃圾、污水終端等固體有機廢棄物、廢水的無害化處理及資源化利用，市場開發前景較為廣闊。筆者曾赴韓國對其技術的先進性和實際推廣應用情況進行實地考察。通過韓方介紹和現場實地考察了解到，韓國SMS技術核心（技術關鍵或創新點）是與工程措施配套的微生物發酵和降解技術。

該技術與目前較為常見的畜禽糞便處理方法（干燥處理法、堆肥處理法和沼氣發酵法）及養殖污水處理技術（還田模式、自然處理模式和工業化處理模式）進行比較，其主要優勢體現在如下幾個方面：一是利用生物（微生物發酵和降解）技術，有效消除惡臭。二是處理時發酵溫度達到60～80 ℃，有效殺滅病菌和雜草種子，且不受地域和季節限制，可常年生產。三是處理效率高，污水處理周期僅為7 d，糞便處理24 h完成并達到有機肥裝袋要求水分。四是處理工藝過程不添加凝膠劑等任何化學藥劑，處理費用低廉，且不會增添新的污染物。五是處理后可全部資源化利用。糞便處理后成為優質有機肥或可制成專用商品肥（粉狀或顆粒）；污水可直接用于灌溉肥田，也可經濃縮調制后制成專用商品葉面肥或生物酵素[7-9]。

關于工程投資及運營費用方面，據韓方工程技術人員介紹，利用SMS技術建造養殖污水處理設施，投資與國內外同類工程基本相同，只是增加了平板膜（微生物培養與投放）系統設備，新增設備費及技術專利費約65萬元，運營期間每2年需更新微生物母液1次，費用約2萬元。以上2項合計，每年新增總成本費用約3萬元，完全可以被國內企業所接受。至于有機肥生產，其處理設施設備及投資幾乎與國內外同類工程完全相同，只是在微生物菌種配比上略有差異，費用相當，且生產上所用的微生物發酵菌液可在中國國內生產，不必擔心會增加費用。

通過近年在韓國多點試驗及示范工程表明，該技術日臻成熟，適用范圍及地域廣泛，應用成果較為顯著并逐步被同行業認同，將成為今后韓國畜禽糞便及污水無害化處理及資源化利用的主要技術手段，呈現出逐步取代厭氧（沼氣發酵）法和污水生化處理方法的態勢。

為促進家畜糞尿無公害化處理及資源化利用，韓國政府通過新聞宣傳等手段進行政策引導并加以資金扶持。國家及各道、市、郡均設有“畜產發展基金”，全額滿足用于畜禽糞尿處理及資源化利用的資金扶助，國家補助和地方配套資金的比例合計達到60%～70%。

4 韓國SMS技術在國內開發利用的前景展望

4.1 宏觀政策支持

近年來，我國各級政府對養殖場糞污的無害化處理、資源化利用以及食品安全、綠色產業發展等方面問題日益重視。黨的“十八大”報告中明確提出生態文明的概念和建設美麗中國的戰略目標；2013年10月國務院頒布實施的《畜禽養殖污染防治條例》又為畜牧業發展戴上了“緊箍咒”，使得防治畜禽養殖污染變得有法可依；前不久中共中央和國務院又推出《關于加快推進生態文明建設的意見》，這些無疑為致力于生態建設、環保和資源化利用的企業提供了強大的精神動力和良好的發展機遇。

4.2 巨大的市場需求

吉林省為全國著名的種植業大省和畜牧養殖大省，1萬頭以上養豬場、10萬只以上養雞場及規模化養牛場有幾百家，畜禽養殖場糞便及污水的無害化處理及資源化利用技術需求與市場開發潛力巨大。此外，農業部在2015年3月17日宣布正式啟動2020年化肥、農藥使用量零增長行動，吉林省為全國首批試點省份，有機肥市場需求巨大，產業發展空間十分廣闊。

5 韓國SMS技術在畜禽糞污處理和資源化利用中的應用

筆者通過前期市場調研、技術考察，認為韓國SMS技術在畜禽糞污處理及其資源化利用方面有獨到之處。該技術處理畜禽糞便和污水表現出除臭效果好、處理效率高、不受地域和季節限制可常年生產、節能環保和高度資源化利用等技術優勢，有望破解吉林省乃至北方地區畜禽養殖糞污處理及資源化利用方面幾乎所有的技術難題。難能可貴的是，該技術工藝及工程設施簡潔實用，運營成本費用不高，可以被包括中國在內的相關企業所接受，具有較強的市場競爭優勢。如果不考慮能源化的問題，該技術在我國北方尤其是吉林省這樣的冬季較為寒冷地區，可能替代沼氣而成為畜禽糞污處理和資源化利用的最有效方法。此外，該技術適用領域廣泛，除用于畜禽糞污處理以外，可廣泛應用于餐廚垃圾、污水終端等固體有機廢棄物、污水的無害化處理及其資源化利用，市場開發前景較為廣闊。

6 參考文獻

[1] 王軍霞.東北地區畜禽養殖糞便處理技術的研究[J].哈爾濱職業技術學院學報，2013（2）：119-120.

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[4] 吳麗麗，劉天舒，黃希國，等.畜禽糞便固液分離方法及設備應用分析[C]//亞洲農業工程學會（Asian Association for Agricultural Engineering），中國農業機械學會（Chinese Society for Agricultural Machinery），全國農業機械標準化技術委員會（Technical Committee 201 on Agricultural Machinery of Standardization Administration of China），中國農業工程學會（Chinese Society of Agricultural Engineering）.2010國際農業工程大會發展循環農業，推動低碳經濟分會場論文集，2010：5.

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[9] 李東鍵.畜禽養殖污水處理達標排放新技術[C]//中國畜牧業協會.中國豬業發展大會論文集，2005：3.