徐燕 李佩真 劉洪珠 朱智
(江蘇省畜牧總站 210017)
長(zhǎng)期以來(lái),由于畜禽養(yǎng)殖業(yè)基礎(chǔ)薄弱、養(yǎng)殖場(chǎng)戶環(huán)保理念缺失及糞污處理技術(shù)滯后,致使大量畜禽糞污處理、利用不當(dāng),給水體、土壤、空氣等造成了嚴(yán)重污染,給城鄉(xiāng)居民生活及身心健康帶來(lái)了巨大的隱患。同時(shí),江蘇經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平高,人民對(duì)美好生活環(huán)境的向往和追求更加迫切;人口密集、區(qū)域內(nèi)水網(wǎng)密布、土地載畜量基數(shù)高,畜禽養(yǎng)殖污染治理的任務(wù)尤為艱巨。2007年5月太湖藍(lán)藻大范圍爆發(fā)后,江蘇率先圍繞太湖流域展開(kāi)畜禽養(yǎng)殖專(zhuān)項(xiàng)整治行動(dòng)。幾年來(lái),盡管江蘇省在畜禽養(yǎng)殖污染治理方面開(kāi)展了大量工作,但截至2013年,除了太湖一級(jí)保護(hù)區(qū)外,其他地區(qū)規(guī)模畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)綜合治理進(jìn)展緩慢,全省畜禽糞污綜合利用率僅33.5%[1],究其原因,主要為以下幾方面。
“十二五”期間,江蘇積極推行畜牧業(yè)適度規(guī)模經(jīng)營(yíng),規(guī)模結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化,規(guī)模養(yǎng)殖主體地位基本確立。但畜禽規(guī)模化養(yǎng)殖仍以中小型規(guī)模養(yǎng)殖為主,特別是小型養(yǎng)殖場(chǎng)數(shù)量眾多,比重較高。據(jù)畜牧業(yè)務(wù)統(tǒng)計(jì),2013年全省共有規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)151424個(gè),其中小型規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)99784個(gè)、中型規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)43083個(gè),分別占規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)總數(shù)的65.90%和28.45%[2]。面廣量大的中小規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)戶普遍存在養(yǎng)殖圈舍建設(shè)不標(biāo)準(zhǔn)、生產(chǎn)管理不規(guī)范等現(xiàn)象。特別是養(yǎng)殖工藝落后、水禽多為水面放養(yǎng),清糞手段原始、普遍采用水沖糞工藝,生產(chǎn)環(huán)節(jié)節(jié)水意識(shí)不強(qiáng)、浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重,雨污分離設(shè)施不到位,不少設(shè)施沒(méi)有采取防滲、防漏、防雨措施等,導(dǎo)致后續(xù)需處理的糞污總量較大,增加了處理難度。
過(guò)去江蘇省養(yǎng)殖企業(yè)普遍存在重生產(chǎn)、輕污防的現(xiàn)象,糞污處理設(shè)施裝備的配建水平參差不齊,除部分集約化程度較高的大規(guī)模畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)外,占比較大的中小規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)糞污處理設(shè)施簡(jiǎn)陋。部分養(yǎng)殖場(chǎng)迫于環(huán)保壓力,盡管購(gòu)置了糞污處理設(shè)施裝備,但設(shè)備設(shè)施與養(yǎng)殖規(guī)模不配套,設(shè)施建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低下,沒(méi)有落實(shí)防雨、防滲措施;由于缺乏專(zhuān)業(yè)技術(shù)指導(dǎo),導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率低甚至閑置,增加了養(yǎng)殖綜合成本而未見(jiàn)糞污處理效果。部分已建成的養(yǎng)殖場(chǎng)缺乏合理規(guī)劃,場(chǎng)內(nèi)及周邊未預(yù)留糞污處理設(shè)施配建用地,難以配置適合的糞污處理設(shè)施裝備。
近年來(lái),隨著畜禽養(yǎng)殖規(guī)模化水平的快速提升,養(yǎng)殖業(yè)與種植業(yè)主體分離的趨勢(shì)愈加明顯,養(yǎng)殖的不種地,種地的不養(yǎng)殖,導(dǎo)致大部分畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)產(chǎn)生的糞污無(wú)法就地就近消納。同時(shí),由于缺乏完善的管道輸送設(shè)備和田間儲(chǔ)存設(shè)施,增加了糞水、沼液施用難度,再加上缺乏科學(xué)合理的還田指導(dǎo),糞肥施用不當(dāng)不僅影響農(nóng)作物生長(zhǎng),還帶來(lái)土地承載力超標(biāo)、地下水污染等一系列環(huán)境問(wèn)題,種養(yǎng)結(jié)合的最后1公里依然沒(méi)有打通。
由于養(yǎng)殖場(chǎng)技術(shù)人員缺乏糞污處理、利用的專(zhuān)業(yè)知識(shí)、技能,除了國(guó)家層面的原則性指導(dǎo)意見(jiàn)和行業(yè)規(guī)范,省級(jí)層面缺乏可操作的技術(shù)指南和操作白皮書(shū),導(dǎo)致糞污處理過(guò)程中的相關(guān)技術(shù)操作不規(guī)范、裝備技術(shù)不銜接、規(guī)模設(shè)施不配套、還田使用不合理,糞污處理利用效率不高。技術(shù)人才培養(yǎng)、適用技術(shù)集成、科技成果轉(zhuǎn)化等不及時(shí),技術(shù)推廣公共服務(wù)不到位,社會(huì)化服務(wù)體系缺失,嚴(yán)重阻礙了江蘇省畜禽糞污處理與資源化利用進(jìn)程。
近年來(lái),江蘇省從畜禽糞污資源化利用著力,有畜禽糞污工業(yè)化處理成本高,小散養(yǎng)殖場(chǎng)戶缺乏有效治理措施,沼液還田施用困難等問(wèn)題,聚焦關(guān)鍵、突出重點(diǎn),堅(jiān)持 “全量收集、資源利用、農(nóng)牧循環(huán)、環(huán)境友好”的建設(shè)目標(biāo),以肥料化利用為重點(diǎn),緊扣 “源頭減量、過(guò)程控制、末端利用”三大關(guān)鍵環(huán)節(jié),創(chuàng)新集成了節(jié)水養(yǎng)殖、異位發(fā)酵床處理、罐式堆肥發(fā)酵、沼液智能精準(zhǔn)還田等符合江蘇省特點(diǎn)的資源化利用關(guān)鍵技術(shù),構(gòu)建江蘇畜禽糞污資源化利用技術(shù)體系。
2.1.1 源頭節(jié)水減排技術(shù),降低后續(xù)處理難度
養(yǎng)殖過(guò)程中產(chǎn)生的糞污量越大,其后續(xù)處理任務(wù)越重,需要的配套設(shè)施和資金投入越多。采取措施,減少養(yǎng)殖場(chǎng)糞污產(chǎn)生量是做好畜禽糞污處理與資源化利用的基礎(chǔ)。通過(guò)分析畜禽糞污產(chǎn)生途徑,從改進(jìn)飲水系統(tǒng)、凈污分流及飼料營(yíng)養(yǎng)優(yōu)化入手,集成節(jié)水養(yǎng)殖、雨污分離、畜禽糞污重金屬減量等一系列技術(shù),努力實(shí)現(xiàn)源頭減排。
(1)養(yǎng)殖節(jié)水技術(shù)。①生豬:推廣碗式節(jié)水飲水器,有效改善豬場(chǎng)傳統(tǒng)鴨嘴式飲水系統(tǒng)的跑冒滴漏問(wèn)題,配合有效的飲水管理措施,根據(jù)不同豬群飲水量及飼養(yǎng)密度計(jì)算供水量和水壓,在飲水器上安裝節(jié)流閥門(mén),根據(jù)豬群生長(zhǎng)階段調(diào)整安裝高度,在通體食槽加裝水位控制器,避免飲水浪費(fèi)。②蛋雞:改用密封性能好的乳頭式飲水器,根據(jù)雞只日齡和體高調(diào)整水線高度,采用45°安裝,減少雞只穿行時(shí)觸碰產(chǎn)生漏水;階梯式蛋雞籠在每個(gè)乳頭式飲水器下安裝集水杯,層疊式蛋雞籠在每層乳頭式飲水器下方安裝集水槽,并安裝專(zhuān)用排水管將集水引至室外雨水溝。③水禽:改變地面平養(yǎng)與水面放養(yǎng)相結(jié)合的水禽飼養(yǎng)模式,推廣肉鴨/鵝網(wǎng)床飼養(yǎng)、蛋鴨舍飼籠養(yǎng)技術(shù),節(jié)水減排效果十分顯著。
(2)畜禽糞污重金屬減排技術(shù)。針對(duì)畜禽糞污重金屬污染問(wèn)題,按照畜禽不同階段的生理特點(diǎn)和營(yíng)養(yǎng)需求優(yōu)化飼料配方,推廣低銅、低鋅、氨基酸平衡日糧,并在日糧中添加植酸酶,確保畜禽生長(zhǎng)速度穩(wěn)定。此外,推廣應(yīng)用有機(jī)源形式的微量元素產(chǎn)品,有機(jī)源形式的微量元素由于結(jié)構(gòu)特殊、穩(wěn)定性好,其生物利用率顯著高于無(wú)機(jī)源形式,保證畜禽生產(chǎn)性能不受影響的前提下,可較大限度降低飼料中的銅、鋅等添加量。
2.1.2 糞尿分離收集技術(shù),提高資源化利用效率
傳統(tǒng)的生豬養(yǎng)殖水沖糞、水泡糞工藝中,糞便與尿污混合,導(dǎo)致污水中COD含量大幅升高,增加了后續(xù)的處理難度和成本投入。集成生豬糞尿即時(shí)分離收集技術(shù),即 “漏縫地板+全自動(dòng)刮糞”工藝,可減少生產(chǎn)過(guò)程中沖洗用水,降低養(yǎng)殖污水的COD含量,與水沖糞和水泡糞工藝相比,該技術(shù)降低養(yǎng)殖過(guò)程中80%的沖洗用水,尿污中COD含量減少約90%,且投資較少,有效保留了糞污養(yǎng)分,有利于后續(xù)肥料化利用。蛋雞養(yǎng)殖采用刮糞板清糞工藝,因糞便不易清理干凈,操作過(guò)程中還可能額外增加用水,導(dǎo)致雞舍環(huán)境差、雞糞后續(xù)處理難度大。采用階梯式雞籠傳送帶清糞工藝,具有效率高、殘留少、噪聲低等優(yōu)點(diǎn),清理出的糞便更干燥,顯著降低雞糞后續(xù)處理難度;同時(shí),有效改善雞舍內(nèi)環(huán)境,可提高蛋雞生產(chǎn)性能和養(yǎng)殖效益。
2.2.1 異位發(fā)酵床處理技術(shù),實(shí)現(xiàn)變廢為寶
在畜舍外人工構(gòu)建發(fā)酵床體對(duì)糞污進(jìn)行集中處理,使畜禽飼養(yǎng)與糞污處理分開(kāi)進(jìn)行,克服原位發(fā)酵床養(yǎng)殖存在的不足,具有占地面積小、工藝路線短、無(wú)害化效果好等優(yōu)勢(shì)。該技術(shù)在不改變?cè)叙B(yǎng)殖模式的前提下,使糞污發(fā)酵后轉(zhuǎn)化為固態(tài)有機(jī)肥,實(shí)現(xiàn)變廢為寶,是一種 “零排放”的糞污處理技術(shù),適用于缺乏農(nóng)田配套的生豬規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)。
2.2.2 罐式堆肥發(fā)酵技術(shù),提高發(fā)酵效率
發(fā)酵堆肥技術(shù)是將畜禽固體糞便無(wú)害化、資源化、減量化處理的有效途徑,但傳統(tǒng)發(fā)酵生產(chǎn)有機(jī)肥技術(shù)含量低、質(zhì)量參差不齊,堆漚和槽式發(fā)酵方式占地面積大、臭味重、嚴(yán)重污染大氣環(huán)境,難以實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化管理。罐式發(fā)酵采用全封閉自動(dòng)化腐熟工藝,實(shí)現(xiàn)發(fā)酵高效化,糞污進(jìn)入發(fā)酵罐在微生物菌劑作用下,經(jīng)過(guò)7~10d發(fā)酵,出料即可達(dá)到無(wú)害化標(biāo)準(zhǔn),最終實(shí)現(xiàn)畜禽糞污的資源化利用;同時(shí),增加尾氣吸收處理裝置,確保發(fā)酵尾氣經(jīng)處理后不造成二次污染。
2.2.3 酵解風(fēng)屏技術(shù),加強(qiáng)養(yǎng)殖廢水處理
養(yǎng)殖固體廢棄物處理相對(duì)容易,可做成有機(jī)肥、生物質(zhì)燃料和基質(zhì)等產(chǎn)品,但污水處理卻較為棘手,不僅處理成本高、肥料化利用難,還存在污染耕地的風(fēng)險(xiǎn)。酵解風(fēng)屏利用日常生活中 “晾曬衣服”原理,將無(wú)數(shù)塊特制的生化屏組成一個(gè)蒸發(fā)體,厭氧發(fā)酵后的沼液再次經(jīng)過(guò)硝化-反硝化酵解處理后噴淋到生化屏,利用自然界的溫度、風(fēng)力等要素將水蒸發(fā)到大氣中[3],具有總投資小、運(yùn)行簡(jiǎn)單、占地面積少、不設(shè)排污口等優(yōu)勢(shì)。
2.3.1 沼液智能精準(zhǔn)還田技術(shù),確保科學(xué)施用
養(yǎng)殖場(chǎng)沼液排放量大、商品價(jià)值低,還田利用是最有效的資源化利用途徑。由于糞水處理工藝的差異及種植作物類(lèi)型不同,沼液灌溉的技術(shù)規(guī)范缺乏,使得沼液農(nóng)田施用主要依靠經(jīng)驗(yàn)判斷,施用方式粗放,長(zhǎng)期不合理施用還會(huì)引起土壤鹽漬化,存在地下水污染風(fēng)險(xiǎn)。根據(jù)不同作物 (稻麥、蔬菜、果樹(shù))的養(yǎng)分需求特點(diǎn),提出規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)沼液農(nóng)田最適消納量的農(nóng)田配置方案,以及與作物養(yǎng)分需求相匹配的使用方法,研發(fā)集成沼液智能精準(zhǔn)還田技術(shù),確保沼液科學(xué)合理使用。
2.3.2 清潔回用再循環(huán)技術(shù),實(shí)現(xiàn)節(jié)水減排
種養(yǎng)結(jié)合技術(shù)模式雖然可最大限度地實(shí)現(xiàn)畜禽糞污資源化利用,但需要周邊配備足夠面積的消納農(nóng)田。江蘇地處長(zhǎng)江中下游、河網(wǎng)密布、環(huán)境容量小而敏感、土地資源相對(duì)緊缺,部分規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)周?chē)y以配套充足的農(nóng)田用以消納養(yǎng)殖糞污,導(dǎo)致種養(yǎng)結(jié)合技術(shù)模式的推廣應(yīng)用在部分地區(qū)受到限制。清潔回用技術(shù),主要包括牛床墊料回用技術(shù)、豬場(chǎng)糞污中水回用技術(shù)等[4]。牛床墊料回用,即對(duì)奶牛糞污進(jìn)行固液分離,固體糞便經(jīng)無(wú)害化處理,晾曬風(fēng)干后回用于牛舍,作為優(yōu)質(zhì)的奶牛臥床墊料使用,既解決糞便存放問(wèn)題,還能解決牛床墊料來(lái)源問(wèn)題,降低奶牛臥床墊料成本。
2.4.1 創(chuàng)新建立糞肥就近消納大田利用模式,打通種養(yǎng)渠道
針對(duì)中小規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)糞污收集處理難度大、資源化利用水平低等問(wèn)題,政府為中小養(yǎng)殖場(chǎng)配套建設(shè)糞肥收集池及農(nóng)田儲(chǔ)存池,實(shí)現(xiàn)糞污貯存和腐熟,依靠建立完善市場(chǎng)機(jī)制,培育和引進(jìn)沼液糞肥收運(yùn)還田第三方服務(wù)組織,采用市場(chǎng)化服務(wù)模式轉(zhuǎn)運(yùn)沼液,實(shí)施就近就地還田,最終實(shí)現(xiàn)糞污 “存得住、能腐熟、用得掉、不排放”,同時(shí)有效減少種植戶的化肥投入,實(shí)現(xiàn)綠色、增效雙贏,可有效推動(dòng)種養(yǎng)結(jié)合、農(nóng)牧循環(huán),促進(jìn)末端糞肥還田利用。
2.4.2 探索推廣集中處理區(qū)域利用模式,促進(jìn)農(nóng)牧循環(huán)
小型分散畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)由于養(yǎng)殖規(guī)模小、布局零散且污染治理和監(jiān)督成本高,長(zhǎng)期以來(lái)缺乏有效的治理措施。畜禽糞污“集中處理中心”模式,依托規(guī)模化養(yǎng)殖場(chǎng)糞污處理設(shè)備設(shè)施或委托專(zhuān)門(mén)從事糞污處置的處理中心,對(duì)周邊養(yǎng)殖場(chǎng) (戶)的畜禽糞便和 (或)糞水實(shí)行專(zhuān)業(yè)化收集和運(yùn)輸,并按資源化、無(wú)害化要求進(jìn)行集中處理和綜合利用。
近年來(lái),江蘇省積極構(gòu)建 “政策引導(dǎo)、企業(yè)主導(dǎo)、示范指導(dǎo)”的運(yùn)行機(jī)制,提出 “分類(lèi)指導(dǎo)、因地制宜、一場(chǎng)一策、以治保用、以用促治”的工作措施,采用 “產(chǎn)學(xué)研推協(xié)同攻關(guān)、集成示范育樹(shù)典型、指南先行規(guī)范引領(lǐng)、一場(chǎng)一策精準(zhǔn)服務(wù)、多元平臺(tái)整縣推進(jìn)”的推廣機(jī)制,全力推廣畜禽糞污處理與資源化利用關(guān)鍵技術(shù)體系,在技術(shù)集成、機(jī)制建立、環(huán)境改善等方面成效顯著,全省畜禽養(yǎng)殖環(huán)境不斷改善并持續(xù)向好,目前全省畜禽糞污綜合利用率達(dá)97%,部直連直報(bào)信息平臺(tái)登記備案的規(guī)模場(chǎng)畜禽糞污處理設(shè)施裝備配套率達(dá)100%。
建立健全江蘇畜禽糞污處理與資源化利用關(guān)鍵技術(shù)體系,將零星的探索系統(tǒng)化,創(chuàng)新凝練了 “沼液智能精準(zhǔn)還田” “節(jié)能高效罐式發(fā)酵” “異位發(fā)酵床處理”等技術(shù),集成熟化了“源頭節(jié)水減排” “清潔回用再循環(huán)”等技術(shù)。將成功的做法經(jīng)驗(yàn)化,將泰興和阜寧等成功的區(qū)域性治理經(jīng)驗(yàn)進(jìn)一步總結(jié),以村、鎮(zhèn)為組織單位,構(gòu)建 “建池畜糞-社會(huì)化服務(wù)組織收運(yùn)-全量還田施用”的 “糞肥就近消納大田利用模式”,促進(jìn)了成功經(jīng)驗(yàn)的快速普及,推動(dòng)了中小規(guī)模高密度養(yǎng)殖區(qū)農(nóng)牧循環(huán)。將技術(shù)的集成標(biāo)準(zhǔn)化,制定出臺(tái)了江蘇省規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)和非規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)糞污治理利用2個(gè)技術(shù)指南,率先制定了 “種養(yǎng)結(jié)合”“畜禽糞便堆肥” “清潔回用”等3個(gè)技術(shù)規(guī)范,以及生豬等6個(gè)主要畜種標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)建設(shè)規(guī)范,為完善全省畜禽糞污資源化利用技術(shù)體系提供了科學(xué)依據(jù)。
圍繞 “全量收集、資源利用、農(nóng)牧循環(huán)”的建設(shè)目標(biāo),實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖業(yè)與種植業(yè)有機(jī)銜接,初步形成種養(yǎng)循環(huán)長(zhǎng)效機(jī)制。對(duì)有條件的養(yǎng)殖場(chǎng),推廣場(chǎng)內(nèi)畜禽養(yǎng)殖與規(guī)模種植相結(jié)合的模式,以強(qiáng)化養(yǎng)殖場(chǎng)主體意識(shí)、糞污處理源頭減量為基本要求,在確保源頭節(jié)水減排、糞尿分離收集技術(shù)充分應(yīng)用的前提下,鼓勵(lì)小散養(yǎng)殖主體對(duì)養(yǎng)殖糞污自行處理利用,主動(dòng)對(duì)接種植主體,實(shí)現(xiàn)糞污變糞肥,糞肥有地施,形成種養(yǎng)結(jié)合小循環(huán)模式。對(duì)多個(gè)養(yǎng)殖主體聚集的養(yǎng)殖小區(qū)推廣統(tǒng)一處理、周邊利用的小范圍種養(yǎng)結(jié)合模式,鼓勵(lì)有條件的養(yǎng)殖場(chǎng)發(fā)展果蔬種植,通過(guò)推廣罐式堆肥及異位發(fā)酵床技術(shù)提高發(fā)酵效率,制定沼液精準(zhǔn)還田方案,畜禽健康養(yǎng)殖與有機(jī)農(nóng)業(yè)協(xié)同發(fā)展,實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)農(nóng)牧循環(huán),形成養(yǎng)殖小區(qū)中循環(huán)模式。對(duì)范圍大、規(guī)模小、密度高的養(yǎng)殖區(qū)域,以鄉(xiāng)域或縣域?yàn)閱挝唬茝V糞肥就近消納大田利用,配套建設(shè)糞肥收集池、農(nóng)田儲(chǔ)存池,實(shí)施就近就地還田,或建設(shè)區(qū)域性第三方糞污集中處理中心,對(duì)周邊養(yǎng)殖場(chǎng)的畜禽糞便、糞水實(shí)行專(zhuān)業(yè)化收集和運(yùn)輸,將區(qū)域內(nèi)養(yǎng)殖與種植優(yōu)勢(shì)有機(jī)結(jié)合,形成區(qū)域范圍大循環(huán)模式。3個(gè)循環(huán)模式協(xié)同推進(jìn),養(yǎng)殖主體自行處理利用和區(qū)域綜合處理利用相互補(bǔ)充,形成 “政府支持、企業(yè)主體、市場(chǎng)化運(yùn)作”的畜禽糞污處理與資源化利用新機(jī)制。
提升全省畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)污染治理和糞污資源化利用水平的同時(shí),改善農(nóng)村居民生產(chǎn)生活環(huán)境,減少農(nóng)業(yè)面源污染,推動(dòng)化肥減量,改善土壤地力,生態(tài)效益顯著;還推動(dòng)了循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展,保障了畜產(chǎn)品質(zhì)量安全和市場(chǎng)供給,提升了農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì),促進(jìn)了畜牧業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展,社會(huì)效益顯著;另一方面,畜禽糞污 “肥料化”處理后生產(chǎn)的農(nóng)用有機(jī)肥可對(duì)外銷(xiāo)售 “增收”;糞污資源化利用后,可免除部分環(huán)保稅支出,實(shí)現(xiàn) “節(jié)本”,經(jīng)濟(jì)效益顯著。