河北創新利用畜禽廢棄物資源推進綠色發展

文│馬亞賓 倪俊卿（河北省畜牧良種工作站、河北省現代農業產業技術體系奶牛產業創新團隊）

馬林 王選（河北省現代農業產業技術體系奶牛產業創新團隊、中國科學院農業資源研究中心）

養殖廢棄物資源化利用水平是現代畜牧業發展水平的重要標志，搞好糞污綜合利用，是各級畜牧主管部門的一項重要任務。國外奶業發達國家的經驗證明：種養良性循環是現代奶業發展的基本特征。隨著國務院辦公廳發布《關于推進奶業振興保障乳品質量安全的意見》，加強優質奶源基地建設，到2025年實現奶業振興，畜禽養殖廢棄物的資源化利用技術研究迫在眉睫。

一、河北畜禽養殖及養殖廢棄物資源現狀

隨著城市化發展和人口增長，全國各省農牧業發展迅速。河北作為養殖大省，擔負著京津冀區域農畜產品生產供應的重任，京津冀地區已成為我國養殖密度高、養殖廢棄物承載量大的區域。

1.畜禽養殖品種多、分布廣、數量大。河北省下轄11個地市和2個設區市，168個縣（市、區），畜禽存欄總量超過4.2億頭（只）。其中，生豬存欄1819萬頭、牛存欄396萬頭、羊存欄1386.3萬頭、禽類存欄達到38560萬只。全省規模養殖場戶總量達到1.05萬個。以生豬和家禽規模養殖場最多，集中在河北東部平原帶唐山、秦皇島和河北中南部保定、滄州、邯鄲、邢臺等地。羊、牛規模養殖場集中在北部承德地區草原帶。而養殖密度以河北中南部的石家莊、邯鄲和臨近北京、天津都市圈的部分區縣較高，以規模較大的生豬、家禽養殖為主；北部的承德、張家口等地部分縣區養殖密度相對較低，以小型牛、羊養殖戶為主。

2.畜禽養殖廢棄物資源豐富，資源化利用潛力巨大。河北省超過1萬戶的規模養殖場，每年產生的畜禽糞污總量達到1.08億噸，資源化利用潛力巨大。如果有效利用，可以替代化肥30%～50%。其中，牛和豬糞污產生量最多，為5130萬噸/年和2678萬噸/年，家禽和羊的糞污產生量分別為1325萬噸/年和1544萬噸/年。河北中南部的石家莊、邯鄲、廊坊及北部的唐山等地部分區縣糞污總量較大。北部承德、張家口地區牛糞產生量較大，南部邯鄲、邢臺、保定等地多是禽類糞污，豬糞污全省都有分布，在東部和南部等地較為集中。

二、河北畜禽糞污資源化利用存在的主要問題

1.畜牧產業集約化發展迅速，糞污資源化利用不足。河北作為畜牧大省，京津經濟圈巨大的市場需求，帶動畜禽養殖產業集約化發展迅猛。近年來，畜禽產品生產總量一直保持全國前五位，2016年畜牧業產值1939.2億元，占全省農業總產值的31.9%，畜禽養殖創造了巨大的經濟價值。同時也面臨著由于集約化畜牧發展，糞污處理不得當導致海河流域面源污染加劇、渤海灣水體富營養化頻發、京津冀大氣氮沉降增加、嚴重的土壤酸化等環境問題。第一次污染源普查公報指出，畜牧業氮、磷水體排放占農業源排放的38%和56%。由于糞污資源化利用率低，導致了地表水的富營養化和地下水硝酸鹽超標等環境問題日益突出。養殖廢棄物的不當處理，給河北造成巨大的經濟損失，嚴重危害了居民健康。

2.畜禽糞污總量巨大，綜合治理迫在眉睫。近年來，各級政府和畜牧主管部門積極落實奶牛養殖場主體責任，按照一場一策一方案的要求，分類、分批、分期對奶牛養殖場糞污進行系統治理，實現糞便不污染，污水不滲透。大力推廣糞污干濕分離、堆積發酵、就近還田、就地消納；推廣干牛糞墊臥床、污水沉淀凈化沖洗牛舍工藝，促進糞污回收利用；推廣糞污統一收集、集中處理、養治分離的綜合治理方式，推進糞污治理的專業化、社會化，畜禽糞污綜合治理成效顯著，養殖廢棄物資源化利用水平逐年提高。

但是，河北畜禽糞污總量巨大，綜合治理任重道遠。據統計，河北年產生畜禽糞污總量達到1.08億噸，落后的畜禽養殖廢棄物儲存和處理技術設備，導致了60%～70%氮素排放到水體和大氣環境中，是地表和地下水污染和溫室效應的重要原因。

三、國外可借鑒經驗

1.農牧結合是發展可持續集約化農業的必然出路。歐美集約化農業走過了先污染后治理的道路，經驗表明：通過改善集約化畜禽養殖糞尿管理，減少畜禽糞尿養分在“飼舍—儲存—加工—運輸—施用”全鏈條的損失和提高養分在農田循環的比例和數量，從而實現農牧結合，種養循環。

因此，河北急需深入研發種養加廢棄物資源化循環利用技術，打通集約化 “種植-養殖-食品加工”全鏈條廢棄物還田和障礙土壤改良的“最后一公里”，這是有機肥替代化肥、面源污染阻控和農業綠色發展等急需的重大任務之一，也是提高農業生產力和環境質量的重要途徑。

2.種養良性循環的生態牧場是現代畜禽養殖業的一張靚麗名片。對標國際，歐盟等奶業發達國家實行以地定養制度，推行農牧配套，種養結合。德國以土地確定養殖規模，牧場主不僅有足夠的土地全部消納飼養奶牛所產生的糞污，而且促進了飼草、飼料作物的生長，改良了土壤肥力，實現糞污資源化利用。美國、加拿大種養結合，奶牛場糞污主要通過堆積發酵，還田施肥來處理，少量糞污通過干濕分離，制作有機肥來銷售，以此實現種養良性循環。

但是種養結合的生態牧場建設在河北嚴重滯后，突出表現在兩個方面：一是土地配套不足。畜禽養殖場周圍沒有足夠的土地供養殖場進行配套。二是配套土地無法連片，難以推廣機械化作業。隨著國家土地流轉政策的實施，為養殖場配套土地提供了便利，但是，由于養殖場周圍土地戶主多，缺乏統一管理，養殖場流轉土地很難連片，無法利用大型機械，導致用工成本上升，養殖場糞污資源化利用的積極性不高。

四、國內畜禽廢棄物資源化利用最新研究進展

1.連續式智能密閉堆肥反應器研制成功。在科技部、中科院和河北省等項目資助下，依托河北省現代農業產業技術體系奶牛產業創新團隊，在河北省畜牧站、河北省畜牧良種工作站的幫助下，中國科學院農業資源研究中心研制成功一種連續式智能密閉堆肥反應器。重點針對河北畜禽糞尿儲存設施簡陋、處理技術落后的實際情況，將儲存-處理過程合二為一，利用全密閉處理設備和微生物代謝作用，通過對氧氣、水分等條件的智能化控制， 5～7天實現畜禽糞便無害化處理，將其轉化為有機肥料，實現糞尿原位高效處理。與傳統條垛式/槽式堆肥相比，占地面積減少95%，處理時間縮短70%，處理過程氮素損失降低50%～70%，抗生素降解率達到90%以上，堆肥產品養分含量提高15%～20%，達到農業農村部商品有機肥標準，每噸糞便可為企業增收400元左右。

2.連續式智能密閉堆肥反應器，田間推廣試驗成功，效果顯著。農業資源研究中心在科技部“重點研發專項”“渤海糧倉”等項目資助下，建立了畜禽糞尿“養殖場原位處理-有機肥集中加工-種養聯盟消納”的政產學研統籌的推廣應用模式，形成了以科技創新為驅動，政府政策為引導，企業和種養聯盟為主體的市場運行機制，構建了種養結合、有機肥替代化肥、障礙土壤改良、綠色提質增效的農業生產新模式。經河北、江蘇和海南等省集約化養殖場推廣使用，突破了養殖場糞污原位無害化和資源化利用的難題，有效克服了傳統畜禽糞尿槽式和條垛式堆肥處理周期長、氮素損失嚴重和惡臭氣體突出等問題。

如果該技術在全省50%的集約化養殖場推廣使用，可創收150億元左右；減少畜牧業氮素損失30%，對緩解畜禽糞污對水體、土壤污染、減少大氣氮沉降貢獻巨大。

五、歷史機遇與建議

1.歷史機遇。雄安新區的建立和冬奧會的召開，為河北畜禽養殖廢棄物資源化利用帶來了巨大的歷史機遇和挑戰。未來河北省的農牧業生產，不僅要做到高品質農產品與畜禽產品的生產，還要兼顧生態環境保護。圍繞國家需求，立足國際前沿，河北省農業和畜牧業發展有了新的挑戰：一是糧食增產與畜牧業需求如何匹配；二是如何構建新型的種養結合體系及其對土壤改良的貢獻；三是種養結合樞紐部位的畜禽養殖廢棄物如何無害化、資源化利用。

因此，亟須構建從“綠色飼料-綠色飼養-綠色環境-綠色產品”的全產業鏈的綠色農牧一體化生產模式。

2.建議。堅持國際對標，以綠色發展為導向，統籌謀劃，細微入手，劃定以雄安新區和冬奧生態環境保護區為核心，以水源保護為重點，大力推進綠色農牧一體化發展，加強養殖業廢棄物資源化利用整縣、全流域和全市，甚至全省推進。

治理和監測并舉，同步推進。畜禽養殖廢棄物資源化利用重點圍繞兩個區域，強化實施。一是以雄安新區和冬奧環境保護區為核心的重點地區，可以作為試點，重點推進。全域范圍禁止畜禽糞便和養殖廢水環境排放，所有規模養殖場配建糞污處理密閉發酵罐及建立糞污、廢水密閉/覆蓋儲存、收集、處理、利用體系；二是以水源保護為重點，主要流域兩側及流經的區縣實施養殖糞污資源化利用整縣推進，加強養殖業廢棄物資源化利用技術在重點保護區的補貼和推廣應用。在綜合治理的基礎上，依托河北省現代農業產業技術體系建立配套的評估和監測技術體系，動態管理，實時監控，確保還河北一片藍天、碧水。

強化科技支撐，確保科學高效。在畜禽養殖場大力推廣應用連續式智能密閉堆肥反應器，確保糞污處理高效環保。同時，加強配套技術研發，從四個方面重點布局。一是畜禽糞尿“飼舍-儲存”氮磷養分環境減排機理與技術研究；二是固體廢棄物高效發酵機理與有機肥生產技術研發；三是養殖廢水微生物轉化和土壤改良機理與技術開發；四是集成種養加廢棄物資源化利用技術和有機肥替代化肥技術，建立一體化的模式和評估監測體系。

著重發展種養良性循環的生態牧場，實現為養而種、農牧結合。從長遠和綜合考慮，與國際對標，推行種養結合，大力發展生態養殖場是解決糞污資源化利用問題的根本措施。今后應加大政策扶持引導力度，做好產業布局，在精準喂養、飼料種植和加工、糞尿儲藏和還田利用等方面，開展綜合配套研究和推廣，積極引導養殖場轉型升級，發展綠色、健康農牧業。

全面推進河北省養殖業廢棄物污染防治和資源化利用，是事關京津冀畜禽產品有效供給、農業綠色發展和農村居民生產生活環境改善的重大民生工程，創新利用畜禽廢棄物資源，對雄安新區和冬奧區重現碧水藍天和提升全省生態環境質量，推進河北農業綠色發展和鄉村振興具有重要的意義。