分析循环经济及畜禽废弃物资源化

冉 昊，李津瑶

（吉林建筑大学，长春 130118）

我国是畜禽养殖大国，“十三五”时期，我国畜禽养殖业发展迅猛，取得了令人瞩目的成就。但从我国畜禽养殖业发展现状来看，大部分地区依然采用传统的粗放式养殖方法，造成诸多的环境污染。农村生态环境令人堪忧，特别是畜禽养殖排泄物污染问题十分突出，导致农村环境进一步恶化，不仅威胁群众的身心健康，还会阻碍畜禽养殖业的发展。大量畜禽粪尿、污水没有经过处理就排放到环境中，造成大气、土壤、水环境污染，这就要求人们贯彻循环经济理念，加强畜禽废弃物处理工作，做好废物利用，提高生物能源的利用率。

1 循环经济的含义与原则

1.1 循环经济的含义

循环经济是一种以资源的高效利用和循环利用为核心，以减量化、再利用、资源化为原则，以低消耗、低排放、高效率为基本特征，符合可持续发展理念的经济增长模式，是对大量生产、大量消费、大量废弃的传统增长模式的根本变革。简单来说，循环经济就是以实现资源利用最大化和污染最小化为原则，构建一个资源高效利用、清洁生产、生态设计、可持续发展的综合经济体系。

传统的生产经济体系结构为“资源→生产→产品→排放”，它是一种物质单项流动的经济模式，但循环经济是一种与自然环境协调发展的新模式。循环经济理念要求将经济发展与自然生态保护相结合，构建一种“资源→生产→产品→资源再生→资源”的循环经济模式，整个经济链条不生产或只生产极少的废弃物，从而缓解经济发展和生态环境保护的冲突。

1.2 循环经济发展的原则

循环经济发展主要遵循三个原则，即减量化、再利用、资源化，每项原则都是实现循环经济必不可少的条件。一是减量化，就是针对输入端、输出端，减少整个经济链条的资源消耗和废弃物的产生量。二是再利用，主要针对生产过程，尽可能重复使用资源，延长资源循环周期，降低垃圾产生量。三是资源化，主要针对输出端，将生产期间产生的废弃物转化为资源，降低废弃物最终的处理量，实现废弃物的资源化和再利用。

2 循环经济理念下畜禽废弃物资源化的模式

循环经济为畜禽废弃物资源化提供了理论依据。畜禽粪尿资源化是指对畜禽粪尿进行无公害处理，有效降低其生态环境危害，使其重新回到生态系统。畜禽废弃物资源化是一种深层次的物质循环，有助于实现生态环境系统和畜禽养殖系统的协调发展，实现畜禽粪尿的减量化、再利用、无害化。它能够有效降低资源消耗，将畜禽粪尿转化成可以二次利用的资源，构成“资源→生产→产品→资源再生→资源”的物质流动闭合回路，让废弃物自然地回到生态系统，降低畜禽废弃物对自然环境的危害，减轻生态负担，确保生态系统可以实现自我修复[1]。畜禽废弃物资源化的代表形式如图1所示。

图1 畜禽废弃物资源化的代表模式

3 循环经济理念下畜禽废弃物资源化的方案

3.1 种养结合

3.1.1 粪污全量还田

该方案主要是将养殖场的粪尿收集起来，同时储存在氧化池塘中。氧化池塘分为敞开式、覆膜式两种，可以实现粪尿的无公害处理，最终将产出的肥料用于还田。该方案具有建设成本和处理费用低的优势，可以提升资源利用率，但需要占用大量土地，耗时长，需要长距离运输。

3.1.2 粪尿堆肥利用

该模式以畜禽粪尿为原材料，进行堆肥发酵。在畜禽粪尿堆肥发酵处理后，即可就近用于农田或加工成为有机肥。该方案发酵周期短，可以实现无公害处理，但会产生大量臭气，好氧堆肥难以控制，技术难度高。

3.1.3 分水肥料化利用

该方法是指采用氧化池塘储存畜禽粪尿并实现二次利用。产物可以按照一定比例混合处理后用于还田（农田灌溉、施肥）。该方法可以缓解粪尿处理压力，为农田提供充足的有机肥料，但是对储存池容积要求高，周边要配套一定量的农田，并且要搭建粪水输送管网和运输车。

3.1.4 粪尿能源化利用

该方案需要构建大中型沼气工程，将周边养殖场粪尿统一收集、统一沼气发酵，发酵所生成的沼气可以直接用于当地的电网发电，也可以提纯天然气，剩余的沼渣可以二次生产有机肥，沼液可以加工成有机营养液或深度处理后排放。该方案可以统一处理粪尿，降低小规模畜禽养殖场的粪尿处理成本，特别是在处理设施投资方面，能够有效提升整个系统的利用率。但该方案前期投入较高、成本回收周期长，沼液集中处理大而集中，消化困难，处理成本高。

3.2 清洁回用

3.2.1 粪便机制化利用

该方案主要是采用堆肥发酵技术，通过畜禽的粪污、农作物秸秆等材料，生产出基质土、基质盘，可以用于果蔬施肥和花卉栽培。该方案可以实现整个养殖、种植产业生产循环，提升了畜禽废弃物的利用率。但是，该方案生产链更长，基质化处理过程复杂，会受到pH值、温度值、碳氮比等因素影响，对技术要求较高[2]。

3.2.2 粪便垫料化利用

将畜禽粪尿进行固液分离处理，固体粪便当作堆肥发酵的原材料，之后采用无公害处理技术进行处理，液体处理后可以用于还田。该方案可以降低后续处理难度，但无公害处理程度难以达到相关标准，对畜禽养殖有一定风险。该模式在长期发展中逐渐得到完善，实现了规模化处理，代表性工艺如图2 所示。

图2 粪便垫料化工艺

3.2.3 粪便饲料化利用

将粪便和腐蚀物科学混合，对微生物处理后的粪便进行堆肥发酵处理。粪便中的有机物会被蝇蛆生物分解，之后粪便可以用于生产有机肥，而蝇蛆、蚯蚓等生物体内含有丰富的蛋白质，可以用于制作饲料。该方案是一种集约化模式，应用成本低，资源利用率高，并且没有二次排放和污染问题。为了避免鸟类等动物偷食饲料，该方案需要建设高精度化饲养环境。

3.2.4 粪便燃料化利用

粪尿等废弃物经过搅拌、加温、脱水、挤压等工艺，形成造粒，产生生物质燃料。该模式可以将废弃物直接转化成为燃料，可以替代一部分传统燃料，并且生产成本较低，减少了二氧化硫、粉尘、一氧化碳的排放量，但是粪尿脱水工艺会消耗一定能源。

3.3 达标排放方案

达标排放是指处理后的粪尿可以达到国家要求的排放标准，通常采用厌氧消化、好氧处理工艺组合形式，对粪尿进行深度处理。粪尿处理后要达到《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB18596-2001）。畜禽粪便采用固体堆肥发酵方案，就近施肥还田或由相关生产公司统一处理。该方案主要是脱出粪尿中的氮、磷、细菌等物质，使其达到排放标准。该方案不需要建设大型粪尿储存池，可以有效减少粪污存储设施占据的土地空间，减少了建设成本，但是粪尿处理成本较高[3]。

4 循环经济下畜禽废弃物资源化的发展建议

4.1 加强交流，提升普及率

目前，很多乡镇依然采用传统的粗放发展模式，所以国家有关部门要加强新技术的宣传，让广大畜禽养殖者深刻认知畜禽废弃物资源化的重要意义。例如，畜牧站可以定期举办畜禽养殖废弃物资源化座谈会、培训班，前期以畜禽养殖大户为宣传重点，以点带面，提升新技术的普及率，也可以借助互联网技术构建“互联网+农业教育”的宣传形式。

4.2 加强政策支持

地方政府要不断转变个人的管理职能，创新农业管理理念，根据当地的实际情况，推出普惠性政策，如提高新技术的应用补贴、积极引进农业生产企业等。同时，要严格推动政策落实，每个阶段都要考察工作落实的有效性，充分发挥政府的引导职能，从而实现多方共赢。

5 结语

循环经济是新时代推进绿色发展的重要抓手，而进一步加强畜禽废弃物资源化技术的研究对推动畜禽业发展有着重要意义。人们要因地制宜地选择畜禽废弃物资源化技术，并在实际应用中不断总结和完善，加强技术层面的突破，从而发挥新技术的效益。