陳劍忠 仙游縣動物衛生監督所 福建仙游 351200
仙游縣從2020 年到2022 年, 三年間生豬存欄量從9.8 萬頭增至14 萬頭左右,出欄量從11.9 萬頭增至19 萬頭。按2022 年存欄量計算,每頭豬每天產生的糞尿量大約6 kg, 每年排出的糞尿總和為30.6 萬t,再加上生產和生活的污水量,每年可排放糞尿污水高達51 萬t 左右。 糞污中含有大量的氮磷、獸藥添加劑殘留物、有害微生物以及會產生多種惡臭物質(如硫化氫、氨等),如果不經過有效處理,隨意丟棄或亂排放將會污染水源、 土壤和影響空氣質量, 滋生蚊蠅, 存在傳播疫病和人畜共患病的風險,嚴重破壞生態平衡。
1.1 規模化豬場糞污資源化利用現狀調查和改造升級情況 仙游縣在糞污資源化利用項目推廣前,養豬場普遍采用 “低壓水沖清糞+能源環保型沼氣工程(豬-沼-果)”的糞污處理模式和鴨嘴式飲水器飲水模式;生長育肥舍基本都不采用漏糞工藝,懷孕舍也只有尾部部分漏糞, 只有分娩舍和保育舍采用全漏糞地板。
2020 年以來,隨著畜禽養殖污染整治工作和畜禽糞污資源化利用工作的深入開展, 各規模養殖場陸續進行糞污處理利用設施設備升級改造。 全縣列入糞污資源化利用項目改造的規模養豬場50 家,改造之前均采用豬-沼-果(田、林、茶)模式進行糞污處理;改造之后,截至2023 年上半年,建設異位發酵床的有20 家、 固體糞污發酵設備 (發酵罐) 的有10 家,配套資源化管理系統并完成豬-沼-果(林)消納設施的4 家,其余16 家未完成改造升級。
1.2 仙游縣規模化豬場糞污資源化利用處理模式
1.2.1 豬-沼-果糞污處理模式 “豬-沼-果”模式是以沼氣(沼液)為紐帶,把養豬業與種植業有機連接起來,優化耦合,形成污染物低排放或零排放的一種農業生產體系。該模式合理利用了農業廢棄物,實現了能流與物流的平衡和良性循環, 幾乎是一個閉合的生態鏈,是一種生態可循環的經濟模式。工藝流程:養殖場采用干清糞工藝,糞便、污水經過固液分離,固體糞污堆積發酵制成有機肥,液體糞污進入沼氣池厭氧發酵。經發酵腐熟的液體糞污(沼液),暫存于儲存池自然氧化還原后,通過管網、槽罐車等運輸方式,用于果樹、農田施肥。沼氣經脫硫凈化處理后,用于生活能源或養殖場保溫等使用。
1.2.2 異位發酵床糞污處理模式 異位微生物發酵床處理豬場糞污技術,是一項以微生物技術為基礎,在養殖舍外建設發酵床,將蘑菇渣、花生殼粉、谷殼、木屑、椰子殼粉等原料,按配比添加養殖糞水混合均勻后,鋪設于異位發酵床內,進行生物發酵,發酵后的墊料直接轉化成有機肥的工藝技術。 從源頭上實現了糞污的零排放目標。工藝流程:養殖場采用干清糞工藝,固體糞污堆積發酵成有機肥,液體糞污進入到集污池中,通過切割泵和攪拌機形成流動狀態,進入噴淋池待用, 在噴淋機的作用下, 進入異位發酵槽,發酵槽中含有高碳源墊料,在發酵菌的有氧發酵下,畜禽糞污變為有機肥基質,含水率從70%以上降低至30%,且成品無臭,可以安全存儲和長距離運輸,擴大糞污還田利用半徑。
異位發酵床(罐)的推廣和普及勢在必行,一方面我國耕地有機質下降明顯, 需要大量有機肥改良土壤; 另一方面規模化養殖產生的大量畜禽糞污得不到有效利用,甚至產生污染。以前的環保理念是從污染治理出發,不是從資源化利用角度開展,致使很多養殖場根據環評報告采用工業化污水的處理方法,不僅效果差、費用高,且達不到環保要求。異位發酵床處理畜禽糞污是一項集糞污減量化、 無害化和資源化利用為一體的綜合技術, 有利于杜絕豬場糞污偷排現象的發生,減少污染物的排放;有利于杜絕豬場病原體向外界擴散和傳播,生物安全性高;有利于提高豬場糞污資源化利用率,實現種養結合、農牧循環利用。
2.1 種養結合不緊密 不管是豬-沼-果模式還是異位發酵床(罐)發酵處理模式,都需要有一定面積的果林、田地來消化糞污,部分養殖企業沒有配備足夠大的消納地。
2.2 設備設施投入和運行人工成本較高 建設異位發酵床需要投入大量資金用于場地土建工程,購置專用設備,且墊料需求量多、設備耗電量較大(需要添置變壓器),人力成本增加,技術性強,對操作人員技能要求高,對工作積極性要求高,養殖場人工、建設和運營成本較高。 仙游縣很多已完成項目建設的養殖場由于各種原因讓異位發酵床的運行受阻,形同虛設,浪費資源。
2.3 占地面積較大,用地審批難 以存欄2 000 頭生豬養殖場為例,約需要500 m2場地用于異位發酵床建設,在當前政策環境下,業主涉及用地、用林等相關審批手續較難, 況且要在豬場附近尋找符合條件、可利用的土地更難。 全縣16 家未完成項目改造升級的豬場就有3 家因用林審批困難、2 家被納入耕地保護區而陷入擱置狀態。
2.4 資金支持和技術支持有所欠缺 一是福建省2021 年、2022 年前出臺的政策, 對項目的補助大約45%,但是由于豬價低迷、養殖場管理不當等原因導致養殖場效益低, 沒有足夠的資金購買相關設備設施。 二是技術推廣不夠全面,推廣渠道單一,涉及技術種類繁多,操作難度較大。例如異位發酵床技術需要較高的污水量控制技術、糞污濃度控制技術、糞污發酵技術和設備運行等技術。 養殖場管理和操作不當,易造成死床現象。 出現死床現象后,發酵床不但不能有效吸納糞污, 而且需要將墊料全部清理后重新投料。 該項工作工程量較大,耗時較長。 更換墊料期間,需要解決數百立方廢棄墊料問題的同時,還需要考慮發酵床停止運行期間的糞污處理問題。 若監管不到位,容易產生大范圍污染的隱患。
2.5 異位發酵床所需要的谷殼、 鋸末耗用量大,來源匱乏 建造初期一次性需要少則幾百立方米、多則上千立方米墊料,日后視墊料氧化降解程度,一般每2~3 個月要補充15%~30%谷殼、鋸末;每3 年左右基本要重新更換墊料;莆田非稻谷主產區,木材加工廠產生的鋸末也大多用于生產再生板或活性炭等綜合利用,因此,谷殼、鋸末來源十分有限。
2.6 大部分規模養殖場相關配套設施老舊和不健全 各個養殖場或多或少缺乏相關配套設施設備,如雨污分流未充分,干清糞分離設備、集污池、酸化池、沼氣池、沉淀池、陽光棚、化糞池等設備設施參差不齊;有的陽光棚缺乏圍墻和必要的地面硬化措施,污水容易外流和滲出; 有的設計沼氣池的容量與實際養殖量不匹配, 導致污水無處可排, 外溢污染環境,這些都將極大影響糞污資源利用的效果。
2.7 養殖戶從源頭上減少污水排放量的意識不足豬場大部分不僅是用水沖糞,而且是低壓沖洗,采用的鴨嘴式飲水也經常出現漏水現象, 這樣會耗費大量的水,排出的污水會更多。雖然有些豬場配備了刮糞機或者采用了人工干清糞的方式, 但是由于工人的環保意識差, 為了方便和節省時間常用水管直接沖洗, 過多的污水讓有的養殖場出現在大雨天偷排現象。
3.1 從源頭上減少污水的排放量 (1)加工生產環保型飼料日糧, 仙游縣飼料辦帶頭指導飼料企業生產環保型配合飼料或者核心料,添加氨基酸、微量元素、益生菌、植酸酶、除臭劑等添加劑,有效提高飼料的轉化率,減少糞污中氮、磷排放。(2)鋪設漏糞地板或者升級為刮糞機模式, 對生長育肥豬舍的地板進行改造,可以在豬舍緊挨外墻處鋪設漏糞地板,面積要大于40%,漏糞間隙在1.5~2 cm;鼓勵支持有條件的養豬場改造升級,嚴禁采用水沖清糞,推行舍外人工干清糞或采用智能化刮糞清糞模式。(3)指導豬場全場豬舍安裝碗式、限位式、嵌墻式等節水式飲水器,替代鴨嘴式飲水器,確保不漏水,不流入污水道,做到飲水、污水分離;加強全場水網管巡查工作,杜絕“跑、滲、滴、漏”現象發生。(4)安裝水表,每棟豬舍安裝飲用水和清洗用水水管,并分別安裝水表,嚴格控制用水量,讓生活用水與生產用水分開、飲水與污水分離、雨水與污水分離,做到飲污分離和雨污分離。
3.2 因地制宜推進種養結合,引導種植戶使用有機肥料 政府部門要鼓勵支持種植業和養殖業者實行種養結合模式, 引導當地的養殖戶主動去對接周邊有農田、林地、果園等的種植戶,宣傳推廣有機肥料的使用技術、畜禽糞便還田技術和沼肥施用技術等,積極推動種養結合,提高畜禽糞污資源利用率,讓更多種植戶更加放心地去使用處理過的糞污, 變廢為寶。通過構建動態化且完備的種養體系,能夠有效給區域畜牧業以及現代農業的持續化協調發展提供更有力的支撐,完成對畜禽糞污資源更高層面的利用。
3.3 開展宣傳及技術推廣工作 (1)利用傳統媒體和自媒體等多項渠道大力宣傳政府出臺相關糞污資源化利用的政策和意義, 宣傳成功的典型案例和市場運作盈利的模式, 不僅可以提升養殖戶的環保意識,而且調動政府和市場的積極性,讓更多的社會資金參與進來,實現互利共贏。 (2)通過使用短視頻平臺(如中國農技推廣app、抖音、快手等)、微信群、座談會等方式進行技術宣講, 在源頭上重點推廣干清糞工藝、雨污分流和固液分離技術;過程中主推異位發酵床技術和微生物處理技術; 末端主要是畜禽糞便還田技術和沼肥施用技術。(3)開展科技特派員下鄉活動,讓技術人員掛鉤養殖場,專家與養殖戶面對面交流,做到有問必有反饋,及時解決養殖戶在運行過程中遇到的各項難題, 極大提高養殖戶參與的積極性。
3.4 加強政策支持力度 (1)糞污資源化利用項目的穩步推進離不開政府的大力支持, 仙游縣陸續出臺了相關政策, 對于能夠在規定時間內完成異位發酵床(罐) 建設項目的給予40%~45%的財政補貼。(2) 政府可以出臺糞污資源化利用運行落實情況的相關政策。 例如制定糞污資源化利用的獎勵和懲罰機制, 通過直連系統視頻觀看各個養殖場機械運行情況,對于積極配合、運作良好的養殖場給予一定的財政補助(如根據出料量的多少給予適當的補貼);對已完成建設但長期未投入使用的養殖場加大監管力度,做到違法必究,這樣也可以有效對養殖場進行監督,讓已完成項目建設的設備實施運轉,做到物盡其用。(3)生態環境部門加強對養殖場設施設備運行情況的監督監管,督促業主規范運行設施設備,避免因監管缺位導致環境污染問題的發生; 加強對養殖場環評的管理,督促業主及時完善環評審批手續,及時變更和配套建設糞污處理設施, 進一步規范養殖行為。 (4)出臺農業養殖用地相關政策,適度放寬農業用地條件,加快農業養殖用地的審批速度,促進糞污資源化利用項目建設穩步推進。(5)加快推進糞污資源化利用有機肥廠建設,引導推動集中收儲、專業處理、商品生產、市場運營,提高有機肥的集中生產和推廣利用。
本著“減量化、無害化、資源化”的原則,對畜禽污染物進行合理處理利用, 是將畜禽污物變廢為寶和減輕養殖場對環境污染的重要措施。 針對目前仙游縣生豬規模場糞污資源化利用面臨的問題, 需要從養殖戶思想觀念轉變入手,放大他們的格局,讓環保意識內化于心、外化于行,加快對糞污設備設施的升級改造,做到不偷排、不漏排。 政府一方面要加大政策的支持力度, 打造農業專項資金基金或者籌資平臺,幫助養殖戶解決資金問題;另一方面,環境生態局和農業農村局要協同合作, 加強糞污排放監管力度,做到常態化監督管理。 同時,也要大力開展糞污資源化相關技術推廣,解決技術難題。
物聯網技術日新月異, 充分利用物聯網、 大數據、邊緣計算等信息技術,在生豬養殖業中發展應用人工智能勢在必行,豬場智能感知控制系統、畜禽健康監測系統、養殖機器人、精準飼喂器等技術或設備均比較成熟, 要加大在沼液智能精準還田技術和自動化糞污處理系統上的研發力度, 讓豬場全面實現智能化、自動化和生態化,減少外界對豬場內部的影響,實現降本增效。