畜禽养殖环保先行——不让环保问题成为畜禽业发展的拦路虎

◆编辑┃《广东饲料》杂志社　李朝云

畜禽养殖环保先行——不让环保问题成为畜禽业发展的拦路虎

◆编辑┃《广东饲料》杂志社李朝云

如今养殖业面临的两大热点，也是最易受到质疑的两个方面就是食品安全和环境保护。由于其与民生的极大相关性，在不断提高自身技术水平的同时，必须承受外围政策施压，更要经受得住来自社会的质疑。2015年柴静的一部纪录片——《穹顶之下》将工业环境污染推向风口浪尖，让钢铁业、汽车制造业等工业行业差点千夫所指。对于一个行业，尤其关乎民生的产业来说，要建立公众的信任掏心掏肺都不够，但摧毁它不必动用一部纪录片，只需一篇小小的报道足以。在养殖业快速发展的今天，我们不能一味求大、求快，找到保供给和保环境的平衡点才能真正可持续。

近日，国务院印发《关于开展第二次全国污染源普查的通知》，决定于2017年开展第二次全国污染源普查。普查对象是中华人民共和国境内有污染源的单位和个体经营户。范围包括：工业污染源，农业污染源，生活污染源，集中式污染治理设施，移动源及其他产生、排放污染物的设施。这与第一次普查时隔10年，畜牧业在这10年剧烈的转型升级中，经历了拆迁之痛，也看到了规范化、规模化的新气象。这份环保答卷我们的成绩如何关系到国家后续环保政策的制定。毋庸置疑，政策只会严上加严，这无形之中又将提高养殖门槛，我们应该利用这一挑战把握时机，提高行业整体水平，而不是让它成为限制畜牧养殖业发展的拦路虎。

1　猪场四大投诉热点

投诉一：乱扔死猪。例如2013年3月份沸沸扬扬的黄浦江死猪漂浮事件，当时上海市累计出动打捞船只233艘，共打捞死猪5916头。死猪乱扔给公众带来视觉、嗅觉上最直接的刺激，一旦发生，必然造成极坏影响。

投诉二：污染河水。规模化猪场的污水处理量大、难度高，若不经处理直接排放至鱼塘或河道，不仅会对水源造成严重污染，同时会衍生出下面两个投诉问题的高频出现。

投诉三：猪粪太臭。猪粪的臭味顽强又刺鼻，也是猪场遭遇投诉的主因之一。“吃饭的时候还能闻着猪粪臭。”这是村民对猪场臭味体会的真实写照。

投诉四：农田歉收。猪粪本可作为农田的天然有机肥，但由于未经处理的猪粪往往重金属等物质超标，容易造成农作物减产。猪场排污污染周边土壤，导致村民农田减产，遭遇的投诉不在少数。

而这些投诉发生的偶然性背后肯定有其必然性的原因。“十二五”期间，农业污染源被纳入主要污染物总量减排体系。第一次全国污染源普查公报的数据显示，农业源中主要水污染物排放（流失）量：化学需氧量（COD）1324.09万吨，总氮270.46万吨，总磷28.47万吨，铜2452.09吨，锌4862.58吨。而畜禽养殖业主要水污染物排放量：化学需氧量1268.26万吨，总氮102.48万吨，总磷16.04万吨，铜2397.23吨，锌4756.94吨，分别占农业源的95.78%、49.40%、56.34%、97.76%、97.76%。另外，畜禽养殖业粪便产生量2.43亿吨，尿液产生量1.63亿吨。可见，养殖污染已成为农业面源污染的最大来源。目前我国农业以农牧业为主体的多业配置比例不合理，农、林、牧、渔的产值比例约为13︰1︰8︰2，而美国农牧结构大致保持平衡，种植业和畜牧业的比例大约为1︰1。由于我国长期以来种养业失衡，资源利用没有形成链条，随着农产品产出数量的不断增加，农业废弃物随之剧增，环境污染形势严峻。

2　养殖污染主要方面

水源污染。养殖污水不仅污染地表水，还会污染地下水。有资料显示，生猪日粮中氮和磷的吸收率只有30%～35%，其余大部分经粪尿被排出体外，其中一部分氮挥发到大气中增加大气中氮含量，严重时形成酸雨，危害农作物；其余的大部分被氧化成硝酸盐渗入地下或排入江河严重污染水质，造成水体富营养化，藻类和浮游生物大量繁殖，消耗水体中的溶解氧，产生多种有害物质，对水生生物及鱼类生存造成严重威胁。

空气污染。最直观的感受就是养殖场的猪屎味、鸡屎味。以一个年出栏10万头养猪场为例，每小时向大气排放 15亿个细菌，159kgNH3，14.5kgH2S，25.9kg饲料粉尘，这些物质对大气污染半径可达4.5~5km，距猪场不同方向的3.5km范围内，NH3的含量都超过0.2mg/L的卫生标准。如果畜禽粪便、动物尸体不及时妥善处理，就会发酵和分解产生氨气和硫化氢等令人不愉快的气体，同时产生的甲基硫醇、二甲基二硫醚、甲硫醚、二甲胺及多种低级脂肪酸等有毒有害气体会污染空气，导致人的呼吸道疾病频发。

土壤污染。相对于水源污染和空气污染，土壤污染并不容易被发现。饲料中添加的铜、锌、铬、砷等重金属，还有抗生素，大部分不能被吸收利用，而是随着畜禽粪便排出体外，在农用过程中进入到土壤。长期累积，导致土壤污染，使土壤质量下降。随着农作物的吸收，又进入到农产品里面，再进入食物链，最终威胁人类健康。

生物污染。畜禽粪便、动物尸体中含有大量病原微生物、寄生虫卵，若处理不当，就会随着环境传播，孳生蚊蝇，引起生物污染。目前全世界约有人畜共患疾病250多种，中国有120种，其中由猪传染的25种，由禽类传染的24种，由牛传染的26种。另外，抗生素等药物残留埋下的生物安全隐患也不容小觑。

两组患者治疗前症状积分比较，差异无统计学意义（P＞0.05）；观察组患者治疗后症状积分低于对照组患者，差异有统计学意义（P＜0.05），详见表2所示。

3　养殖污染重点治理项目

3.1污水处理

污水中的主要污染因子为化学需氧量（COD）、五日生化需氧量（BOD5）、氨氮含量（NH3-N）、总磷（TP）、悬浮物（SS）、病原微生物,通过过滤、沉淀和氧化分解将粪水进行处理。无论畜禽养殖场废水采用什么综合措施进行处理,都必须首先进行固液分离。目前,我国已有成熟的固液分离技术和相应的设备,其设备类型主要有重力筛网式、振动筛网式、挤压筛网式、离心筛网式等。

从治理技术来看,要实现去除CODcr、BOD5的同时达到脱氮除磷的效果,厌氧工艺是不可或缺的。目前我国畜禽养殖废水的治理主要有两种模式：一种农牧结合，这种模式只适合具有农林配套的养殖企业。另一种达标治理，大多数养殖企业，尤其是大中养殖企业，在没有农林配套的前提下，必须走达标治理的模式。

农牧结合的特点是，污水处理成本低，污水中的COD、NH3-N、TP都可作为可被利用的资源。其中，COD可转变为可被利用的沼气资源和增加土地肥力的有机质。NH3-N、TP可被利用为作物生长使用的养分。农牧结合的治理与应用思路为污水完成固液分离后进行厌氧发酵处理（见图1），前端发酵主要将COD转化为甲烷沼气和有机质，将有机胺与有机磷转化为无机的氨与磷。后端发酵，主要是沼液发酵。沼液发酵的目的有二，一是通过建立新的厌氧反应菌群进一步将COD转化为有机质；二是去除沼液中的植物毒性物质和病原微生物，形成可被作物、果蔬与林木安全使用的液体沼肥。

达标治理主要是通过环保治理的工艺将废水中的COD、NH3-N、TP、SS等处理至排放标准。不同的排放标准对污水处理的要求各不相同，但主体工艺大同小异。由于养殖污水可生化性极好，目前的环保治理技术基本上可以采用生化处理工艺，实现治理标准达标。若进一步处理至农田灌溉综合污水排放标准和零排放时会使用深度生化、高级氧化、电解与微电解，分顿和膜技术等。达标治理的基本工艺路线为：污水→固液分离厌→氧→缺氧→好氧+深度处理（见图2）。其中厌氧反应具有能耗性，有机物分解效率高，因可产生可利用资源而被养殖业污水处理广泛采用。常见的厌氧工艺有升流式厌氧反应器（UASB、IC等），混合式厌氧反应器（CSTR），折流式厌氧反应器（ABR）以及厌氧流化床等等。目前市场上应用最为广泛的是覆膜沼气池和UASB。

养殖污水处理，前端的固液分离十分重要，可以有效去除大部分悬浮物，厌氧处理虽然可以去除90%以上的COD，并将其转化为沼气资源，但过多的COD去除会影响后端生化段的C/N（C/N≥4是除磷脱氮工艺良好运营的前提条件）。因此，必须好氧与缺氧匹配。由于NH3-N的去除速率远低于COD的降解速率（1︰10），因此，必须有足够缺氧反应时间和足够的硝化液回流。同时考虑到除磷能力，其污泥回流与剩余污泥排放以及污泥浓度和污泥龄的设定又十分重要。养殖污水处理目前最常用的有A2/O与SBR工艺，A2/O中，好氧工艺最常用的活性污泥法和接触氧化法。

畜禽养殖废水具有典型的“四高”特征,CODcr高、NH3-N高、TP高、SS高,目前单一的处理方法无法满足废水达标排放的要求。需结合养殖场动物种类不同,清粪方式不同，并根据水量、水质情况采用组合处理方法,综合考虑该处理方法的投资、日常运行费用和操作是否方便等问题。广州嘉康环保技术有限公司总经理董部根建议，养殖企业污水处理首先应通过资源应用，减少污染物浓度，其次应优先考虑投资省、运营成本低的生化工艺。再次才能考虑深度处理，深度处理只能作为补充工艺来选择。

图1　农牧结合

图2　达标处理

3.2粪便处理

养殖业粪便历来是农家最好的农作物肥料，但是随着规模化程度的提升和专业化分工的日益明显，原来农民既种地又养猪，现在相当一部分规模猪场就管养猪，种地的就管种地，经营主体分离，污染问题凸显。中国农科院农业区划所专家王迎春说，种养循环有两种利用方式。一是规模养殖“就近循环”。通过配套大型粪污处理设施，利用沼液管网将粪污消纳在周边种植基地。二是散户养殖“异地循环”。比如建立“散养户沼粪合作社种植基地”机制，为分散种植户提供浇灌服务。种养循环不仅可以有效治理畜禽污染，而且长期使用沼肥，能改善土壤状况。农牧结合、种养循环是传统农业的一大优势。原来养猪为了肥田，农牧结合得非常紧密。目前大部分企业的做法是靠周边农民外运消化，少数有条件的可以与有机肥企业或农场签订消化合约。

需要强调的是我们有个误区，以为外运就是解决了粪便处理问题，而事实上并非如此。一是鲜粪外运问题，鲜粪运输必然产生跑冒漏等外泄现象，因为鲜粪的含水率高达80%，有严重的恶臭气味，并且还携带大量病原微生物，这会对环境和人类构成严重污染与威胁，除非采用专用的环保运输车，但这是很难做到的。二是鲜粪返田，同样会给环境和人类带来严重污染和威胁，并且肥效不高。因而粪便的处理包含两方面的内容，一是离场时必须完成无害化的处理，即除臭，灭菌，脱水；二是先堆肥再还田。粪便无害化处理与粗堆肥，其方法很简单，主要有厌氧沤肥，好氧堆肥，厌氧—好氧堆肥三种方法。但堆肥工艺与技术的选择，特别是堆肥设施的建设方式直接影响到堆肥效果与堆肥成本。这是养殖企业必须要考虑的。

养殖污水与粪便中含有很高浓度的有机物，这些有机物，实际上是有机碳，通过厌氧发酵实现水解，酸化，产氢，产甲烷的反应过程，既可以将90%以上的有机物得以降解去除。同时，还可以产生大量的沼气资源。理论上1kgCOD可产生0.6m3沼气，1m3沼气可以发2.2度电，这是一个十分可观的可利用资源，一个规模化养殖企业，其污水与粪便产生的沼气所生产的电力非但可以确保养殖企业自用，还有富余，可以并网使用。目前，由于受厌氧发酵技术和沼气发电技术的限制，沼气资源的利用率在国内仍然不到15%，大部分建有沼气设施的养殖企业，其利用率也只有30%。厌氧发酵产生沼气的设施，受停留时间、温度、厌氧反应池（器）的建设方式等影响很大，覆膜沼气池其利用率只有20%~30%，UASB、IC反应器只有50%～60%利用率。而沼气脱硫，脱水，发电技术在目前仍然只能将40%~60%左右的沼气资源转化为电力。开发高效的厌氧反应器和沼气脱硫、脱水，发电机设施是今后技术进步的重点内容。

3.3病死动物处理

病死动物处理经历了四个阶段：（1）人与动物食用；(2)丢弃与填埋；（3）焚烧；（4）生物处理。第一种方法已被严格禁止；第二种方法既污染环境又浪费土地；第三种方法产生二次污染，浪费能源；第四种方法为现阶段国家重点扶持与推广的方法。生物处理方法可分为两条路径：一是生物路径，通过生物分解、发酵的方法来化解病死动物，使之变成可以被农作物使用的有机肥原料，病死动物在高温下灭菌后，破碎成微小颗粒状，加入发酵菌种和干物质辅料发酵变成粗堆肥。二是生物化学路径，病死动物在高温下灭菌破碎后，进行生物化学分解使之变成油脂与氨基酸等化学物质，残渣同样可堆肥。

3.4恶臭气体处理

通过生物氧化分解或强氧化剂氧化分解，或者生物化学吸附分解即可以有效去除。

4　养殖环保宏观调控措施

养殖环保不仅仅是在技术层面对单个污染因子的治理，而是一个系统工程，它包含了养殖区域的调整、适度养殖规模的推广、终端控制整个环节。

对于养殖区域的调整，国家已出台相关政策。《全国生猪生产发展规划（2016-2020年）》提出，以资源承载能力为基础，将全国划分为重点发展区、约束发展区、潜力增长区和适度发展区4个区域，其中，京津沪地区和南方水网地区为约束发展区，要调整优化区域布局，实现合理承载，推动绿色发展。2014年《畜禽规模养殖污染防治条例》颁布后，各地也纷纷响应政策针对地方环境特点，进行了禁养区、限养区、适养区的划定，确保畜禽养殖生产与环境质量提高的协调发展。根据养殖业规模、养殖废弃物的特点决定地方种植业结构。通过农牧结合，以农养牧的方式来解决养殖业污染，使养殖业废弃物充分得到资源化利用。推广生态循环经济模式，实现种养结合。对不能实现种养结合的区域，加强畜禽粪便资源化、能源化利用，用畜禽粪便制取饲料、肥料，或制取能源。

推广适度养殖规模为我国养殖业的主体。行政部门通过行政手段干预，来推动养殖适度规模化。但是，仅仅这样是不够的，还需要依靠“无形的手”来进行自我纠偏。在市场的自我调节中，新希望、正大、双胞胎、安佑等大型龙头农牧企业，成为一股不可忽视的重要力量，对国内养殖业的可持续化发展有重要影响。如双胞胎呼吁力推的“家庭猪场“式适度养殖模式，企业与养殖者分工明确，进行合作，养殖者需要优质饲料和养殖技术，而企业可以为养殖者提供。这种模式大大提高养殖生产效率，避免无限制不必要的扩充规模，达到优势互补，实现互惠互利。这不仅利于养殖的良性发展，也增加了种养循环的可行性。

终端控制简单地说就是养殖废弃物的无害化处理和综合利用。2014年10月20日，国务院办公厅印发了《关于建立病死畜禽无害化处理机制的意见》。2015年5月28日，广东省政府出台了《关于建立病死畜禽无害化处理机制的实施意见》，进一步明确了生产经营者的主体责任、各级政府的属地管理责任和各级有关部门的具体责任，强化了扶持政策和机制保障，对建立符合我省实际的无害化处理体系的模式和目标任务提出了具体要求。为推动病死畜禽无害化处理体系建设，广东省政府在前期统筹安排1000万元择优扶持6个市开展病死畜禽无害化处理体系试点建设基础上，并在2016年9月一次性安排2亿元财政资金用于10个病死畜禽无害化处理中心示范工程建设。按照“谁处理补给谁”的原则落实病死畜禽无害化处理补贴，并根据项目建设进度，适时制定适合本地实际的政策性生猪养殖保险试点方案，建立无害化处理与保险理赔联动制约机制，实现保险查勘理赔与病死畜禽无害化处理无缝衔接，发挥保险经济杠杆作用。

（感谢广州嘉康环保有限公司为本文的撰写提供的技术参考资料。）