畜禽廢棄物資源化利用研究進展

項顯超，吳大輝

（上?？岛悱h境股份有限公司，上海 201703）

我國作為養殖大國，每年畜禽糞污產量巨大，可達40億t，其中畜禽直接排泄的糞便約為18.8億t，養殖過程中產生的污水量約為20.9億t（生豬糞污18.88億t，牛及其他糞污14.57億t，家禽糞污6.25億t）[1]。目前，對于畜禽廢棄物資源化利用的模式多種多樣。全國畜牧總站根據畜禽糞污資源化利用典型技術模式，總結提煉出種養結合（糞污全量還田模式、糞污堆肥利用模式、糞水肥料化利用模式、糞污能源化利用模式）、清潔回用（糞便基質化利用模式、糞便墊料化利用模式、糞便飼料化利用模式、糞便燃料化利用模式）、達標排放（糞便達標排放模式）3大類9種主推技術模式[2]。

雖然畜禽廢棄物資源化利用模式得到了不斷的推廣，但養殖戶對糞污處置的重視程度不夠。近年來，隨著中央環保督查力度的不斷升級，環保督察組進駐各個省市，設立專門的舉報電話和郵政信箱接受廣大人民群眾對污染問題的舉報，對重要污染進行立案偵查和處罰，“回頭看”行動更是進一步緊盯問題，壓實責任，確保整改到位。督查期間，畜禽糞污造成的環境污染及公共衛生事件不斷地被曝光，一些由于地方上怠于或者疏于監督的事件也被頻繁曝光。廣西、江西、甘肅、安徽、重慶、浙江等地多次爆發了畜禽養殖場擾民、偷排污染環境的事件，這些養殖場或協商拆遷，或強行拆遷，或進行整治；部分已經構成訴訟案件，例如，安徽阜陽、重慶榮昌等地已被判定怠于履行畜禽養殖污染防治監管職責違法。在環保督查的威懾下，畜禽糞污的整治將會進一步受到關注。

1 存在的問題

1.1 畜禽廢棄物資源化利用率不高。

畜禽糞污資源化利用途徑包括堆肥、還田、厭氧發酵、直燃發電、熱解等方式，其中采用厭氧發酵的方式比較普遍。畜禽糞污資源化利用率僅有64%，仍有將近40%的糞污沒有進行處置，在已資源化利用部分中，仍有多數未達到環保要求[3]。

1.2 處理模式仍存在問題

一是當前農牧結合激勵機制還未真正形成[4]。種養分離，有機肥使用積極性不高（據統計，我國有機肥實際利用不足40%），糞便出售不暢，阻斷了種養循環的路徑。二是廢棄物綜合利用技術模式相對落后。我國畜禽糞便資源化利用技術研發工作起步晚，經濟、高效的廢棄物處理模式還不多。一些工藝在實際生產中存在工藝不配套的問題，易造成二次污染。

1.3 糞污處理投資運營費用較高

糞污處理設施投資大、運行成本高，部分養殖企業難以承受。以生豬規模養殖場為例，年出欄1萬頭養豬企業，糞污處理設施占養殖基礎設施總投資30%～35%，平均出欄一頭生豬的環保成本為25 ～ 40 元[1]。

2 發展趨勢

2.1 養殖和治理趨于集中化

隨著城市劃分禁養區，養殖區域趨于集中化，而在環保要求威懾和糞污處理設施投資較高的情況下，農村散養逐步關停，中小規模養殖場將逐步退出市場，具備環保達標能力的大型養殖場（豬年出欄≥500口）將進一步做強做大[5]。以生豬為例，2017年，全國總共拆遷豬場超15萬個，其中浙江省拆69 597個，江西省南昌、新余、吉安、高安、樟樹共拆20 253個，廣東省拆17 000個，福建省漳州、南平共拆13 449個。

為了加強和便于對養殖場監督和管理，部分地方已推行或擬推行生態循環產業園模式，統一管理養殖場，統一處理畜禽糞污，如遼寧偉嘉生態循環產業園、雙河鎮生態循環農業產業園、陸川豬生態循環產業園等。另外，國家發展和改革委員會會同原農業部制定了《全國畜禽糞污資源化利用整縣推進項目工作方案（2018-2020年）》，整合中央投資專項，重點支持畜牧大縣整縣推進畜禽糞污資源化利用。

2.2 清糞趨于干清糞工藝

《畜禽規模養殖場糞污資源化利用設施建設規范（試行）》（農辦牧[2018]2號）、《畜禽養殖業污染治理工程技術規范》（HJ 497-2009）和《畜禽養殖業污染防治技術規范》（HJ 81-2001）要求畜禽規模養殖場采用干清糞工藝，因此現有采用水沖糞、水泡糞清糞工藝的養殖場應逐步改用干清糞工藝。干清糞工藝的投資和運行費用較低，易于管理，耗水少，并且糞便熱值高，便于收集。

3 畜禽廢棄物處置項目案例介紹

3.1 江西省某養殖場處理案例

該養殖場全場生豬存欄量2.5萬頭，母豬2 500頭，每天產生豬糞尿共200 t/d。養殖場投資1 700萬用于建設糞污處理系統，采用前端厭氧發酵產沼發電，后端固液分離產生沼液和沼渣。沼液產生量約為150～200 t/d，沼液通過生化池（5 000 m3）和氧化塘（20畝）處理，處理后水質COD達到100～150 mg/L，氨氮達到10 mg/L。沼渣量產生約20 m3/d，并以20元/車左右的價格賣給周邊臍橙種植果農。污水處理設施的費用約為5元/t?？傮w上，該項目銷售的附屬產品獲得的收益并不能覆蓋成本。

3.2 信豐縣古陂鎮大型沼氣發電項目案例

信豐縣古陂鎮大型沼氣發電項目占地面積80畝，項目總投資約1.82億。項目分兩期建設，日處理畜禽糞便320 t，農業秸稈80 t，全年可消耗畜禽糞便11.68萬t，農業秸稈2.92萬t。本項目擬采用“中溫高濃度混合原料厭氧發酵工藝”，工藝流程如圖1所示。根據預測，按照年正常運行320 d計算，年沼氣發電2 654.72萬kW·h，年產有機肥3.90萬t，每年可盈利2 000萬元。

3.3 陸川縣豬生態循環產業園案例

陸川縣豬生態循環產業園規劃如圖2所示。陸川縣豬生態循環產業園是集豬保種育種、生態養殖、固廢處理、中心管理、休閑觀光、飼料生產、產品精深加工、特色種養、商貿冷鏈物流、文化體驗等十大功能于一體的生態循環產業園區。園區總占地面積3 059畝，投資約為15億。園區設置了中心管理區、核心生態養殖區、固廢處置中心、特色種養示范園、飼料生產加工區、食品生產加工區、冷鏈物流園區、商貿及陸川豬文化體驗區。園區的生態養殖區，對外租賃給養殖企業使用，園區提供公用和相關配套設施，承包前段飼料提供、產品加工和后端糞污處理全套服務，運營和處理費用擬按照租金方式計取。該園區還協同周邊的特色農業種植產業（藥材、水果、有機蔬菜），增加盈利收入，同時可消納有機肥和沼液肥，實現生態循環。能源方面，畜禽糞污產生的沼氣可以提純天然氣，也可沼氣發電供園區自用，同時園區規劃在養殖場屋面設置光伏發電，實現太陽能的利用。

圖1 信豐沼氣發電項目工藝流程

圖2 陸川縣豬生態循環產業園規劃

通過表1對三種不同的畜禽廢棄物資源化利用模式進行對比分析。陸川項目獲取糞污可靠，產生的沼液能夠通過果園、蔬菜園得以消納，同時延長產業鏈，提高項目收益。但園區土地需求大，項目投資較高，導致項目回報周期長，而生產環節較長，前端養殖業易受市場波動沖擊。大型養殖戶自建糞污處置設施，投資低，能夠自行處置糞污，但運行成本高，虧損風險較大，加之缺乏專業的運行人員，容易出現污染物排放超標現象。相對而言，信豐項目雖然其前端糞污獲取不可靠，后端附加產品受季節性影響較大，但其投資適中，運行可靠性強，可實現項目盈利。

綜上，從可推廣性、項目運營可靠性和盈利性方面考慮，信豐項目模式是最適合我國目前畜禽廢棄物現狀的處置模式。隨著環保要求日益提高，中小型養殖戶無法負擔畜禽廢棄物處理設施投資，面臨著被關停的處境，因此趨向于依靠第三方處理設施處置廢棄物。通過走訪調研，筆者了解到一些養殖戶愿意無償提供糞污。為了徹底解決項目收集糞污的問題，建議畜禽廢棄物資源化可借鑒市政基礎設施的PPP模式，由政府來協調解決糞污收集的難題，保障第三方處置機構的糞污最低需求量，例如，政府、第三方處置機構以及養殖戶簽訂三方糞污處置協議，確保項目正常運營。此外，筆者建議，在當地政府有采購有機肥需求時，在同等條件下應當優先采購項目產生的有機肥。這將更加有利于信豐模式的推廣，提高糞污處置企業的積極性。

表1 三種畜禽廢棄物處置案例條件對比

4 結論

我國作為養殖大國，畜禽廢棄物產量多，畜禽廢棄物的處置受到了各級政府的高度重視，畜禽廢棄物的資源化利用對于企業來說既是挑戰也是機遇。目前，我國畜禽廢棄物資源化利用率低，處理模式也存在種養分離、廢棄物綜合利用技術模式相對落后等問題，但隨著干清糞工藝的推行以及養殖和畜禽廢棄物處理的集中化，糞污的收集困難和糞污含水率高等問題將會逐步解決。通過案例的分析比較，符合條件的區域可采用信豐模式處理畜禽廢棄物。同時，筆者建議采用PPP模式來解決糞污收集難的問題，這也和農業農村部和財政部發布的《關于做好2019年畜禽糞污資源化利用項目實施工作的通知》相契合。