我国畜禽养殖废弃物资源化利用现状及建议

吴碧珠

摘 要：随着我国畜禽养殖业不断发展和畜禽养殖规模化、集约化程度不断提高，养殖废弃物对环境造成的威胁日益严重。近年来，虽然我国在畜禽养殖污染治理上取得了较大的成就，但养殖废弃物处理和资源化利用问题，仍然是制约养殖业绿色可持续发展的重大问题。为了进一步促进畜禽养殖废弃物的资源化利用，介绍了我国畜禽养殖废弃物排放污染现状，列举养殖废弃物资源化利用的5种模式，分析了养殖废弃物资源化利用存在的诸如政策法规不够健全、种养脱节农牧失衡、关键技术和装备研发滞后、资源化利用专业服务较缺乏等问题，并提出相对应的若干建议。

关键词：畜禽养殖废弃物;资源化利用;模式;可持续发展

中图分类号：X713 文献标志码：A 文章编号：0253-2301（2020）12-0025-05

DOI： 10.13651/j.cnki.fjnykj.2020.12.005

Current Situation and Suggestions on Resource Utilization of Livestock and Poultry Wastes in China

WU Bizhu

（Fujian Agricultural Ecological Environment and Energy Technology PromotionStation， Fuzhou， Fujian 350003， China）

Abstract： With the continuous development of the livestock and poultry breeding industry in China and the continuous improvement of the largescale and intensive degree of livestock and poultry breeding， the threat of the ivestock and poultry waste to the environment has become increasingly serious. In recent years， although China has made great achievements in the pollution control of livestock and poultry breeding， the disposal and the resource utilization of the livestock and poultry wastes were still the major problems restricting the green and sustainable development of breeding industry. In order to further promote the resource utilization of the livestock and poultry wastes， the current situation of the emission pollution of livestock and poultry wastes in China were introduced and the five patterns of resource utilization of livestock and poultry wastes were listed in this paper. Then， the existing problems in the resource utilization of livestock and poultry wastes were also analyzed， such as the imperfect policies and regulations， the imbalance between farming and animal husbandry， the lagging in the research and development of key technologies and equipment， and the insufficient professional services for resource utilization， etc. Finally， some corresponding countermeasures were put forward.

Key words： Livestock and poultry wastes; Resource utilization; Pattern; Sustainable development

進入21世纪以来，随着人们生活水平的提高，城乡居民对猪、牛、羊、禽肉和奶制品的需求不断增加，我国的畜禽养殖业取得了快速发展，畜禽产品日益丰富。据国家统计局统计，2018年我国猪、牛、羊、禽肉产量8517万t，其中猪肉产量5404万t、占肉类总产量的63.4%[1];2019年受非洲猪瘟疫情的影响，全年猪、牛、羊、禽肉产量7649万t[2]，比2018年下降10.2%，但这也不会影响我国是世界畜禽养殖大国、特别是生猪养殖第一大国的地位。

虽然我国的畜禽养殖业取得了巨大成就，但由于养殖业的规模化、集约化程度不断提高和粪污处理、利用的相对落后，加上养殖户对养殖废弃物处置、利用的重视程度不够，导致大量废弃物处理不当或缺乏处理，由此产生养殖污染排放问题，对环境造成严重威胁。因此，如何全面推进畜禽养殖废弃物的处理和资源化利用问题，已经成为养殖业可持续发展亟待解决的首要问题，也受到广泛关注[3-6]。本文介绍了我国畜禽养殖废弃物排放现状和当前养殖废弃物资源化利用的主要模式，分析了废弃物资源化利用中存在的问题，并提出了相应的对策建议，以期为我国畜禽养殖废弃物的资源化利用提供参考。

1 我国畜禽养殖废弃物排放现状

根据生态环境部等部门2020年6月发布的《第二次全国污染源普查公报》[7]，2017年我国畜禽养殖业主要水污染物排放量中化学需氧量1000.53萬t、总氮59.63万t、总磷11.97万t，与《第一次全国污染源普查公报》[8]公布的2007年畜禽养殖业主要水污染物排放量中化学需氧量1268.26万t、总氮102.48万t、总磷16.04万t相比，分别下降了21.1%、41.8%和25.4%;另一方面，2017年全国肉类总产量8546.8万t，其中猪肉产量5340万t、生猪出栏量为68861万头[9]，分别比2007年全国肉类总产量6865.7万t、猪肉产量4287.8万t、生猪出栏量为56508万头[10]增长24.5%、24.5%和21.9%，这表明近10多年来我国在畜禽养殖废弃物治理上取得了明显成效。

但是，《第二次全国污染源普查公报》也显示，2017年全国水污染物排放总量中化学需氧量2143.98万t、总氮304.14万t、总磷31.54万t;农业源水污染物排放总量中化学需氧量1067.13万t、总氮141.49万t、总磷21.20万t，分别占全国水污染物排放总量中化学需氧量的49.8%、总氮的46.5%和总磷的67.2%，相较于工业源和生活源，农业源是污染源之首。而在农业源中，畜禽养殖业占据绝大多数，如化学需氧量占93.8%、总氮占42.1%、总磷占56.5%，表明畜禽养殖废弃物处理及资源化利用的任务仍然十分艰巨。

畜禽养殖所产生的污染源主要包括固体粪便、尿液和生产过程中产生的废水等，如果没有进行适当的处理，都会对大气、水体和土壤环境造成严重影响。畜禽粪尿腐败发酵后，分解释放出氨气、硫化氢、硫醇、胺、挥发性有机酸、吲哚、粪臭素等臭味化合物70多种，这些物质的臭味阈值很低，因此臭味很大。由于饲料中的氮、磷吸收率较低，大量的氮、磷等污染物随着粪便被排出体外，通过雨水冲刷等途径进入水体，当水中含N、P等有机物含量超出水体自我净化能力时，造成水体“富营养化”，使水质恶化发黑发臭。畜禽粪便与污水向土壤超量排放，超过土壤的消纳能力，发生不完全降解和厌氧腐败，使土壤积聚过量的氮、磷、重金属离子、亚硝酸盐等及其他恶臭物质，引起土壤成分和性状改变，破坏土壤基本功能。

2 我国畜禽养殖废弃物资源化利用模式

畜禽养殖废弃物中含有大量植物生长所需的营养物质，经无害化处理后回归于农田，用于作物生长的肥料，可以在较高程度上填补作物对氮肥、磷肥的需求量[11];养殖废弃物还含有大量的有机物，可经过厌氧发酵产生沼气;另外还含有大量的维生素、蛋白质等，经处理后可用作食用菌生产原料及动物饲料等，实现畜禽粪污的资源化利用。目前，我国畜禽养殖废弃物的资源化利用模式因养殖的地域不同、养殖场的规模不同而有所差异，其中的主要模式有下列几种。

2.1 能源环保模式

畜禽养殖废弃物能源环保型处理模式，一般采用高效厌氧反应工艺与先进的好氧反应工艺相结合，畜禽养殖废弃物经固液分离后，污水经厌氧消化产生沼气和好氧处理，最终可直接排入自然环境或回收利用，固体粪便采用好氧堆肥技术进行堆肥，堆肥过程中通过粪肥翻堆并结合通气加速降解过程，堆肥过程中产生的高温会杀死部分病原菌和杂草种子等，最后经过造粒、包装等，制作成有机肥出售。这种模式适用于周边环境无法消纳厌氧消化液、排水水质要求较高且配套耕地相对匮乏的规模化养殖场，但这种模式投资大、运行费用较高，操作与管理水平要求高。山东东营力大王农畜产有限公司年出栏2.1万头商品猪，日产猪粪13 t、污水200 m3，粪污处理采用“固液分离+两极厌氧+好氧”的能源环保模式，处理后的废水可用于无公害草鱼饲养和有机蔬菜种植，不仅可节约水资源，还可降低生产成本[12]。

2.2 能源生态模式

能源生态型模式是指畜禽养殖污水经厌氧消化处理后消化液不直接排入自然环境，而是作为农作物的有机液体肥料进行利用，固体粪便及污水厌氧消化后产生的沼渣用于生产有机肥。这种模式适用于周边有足够的农田、鱼塘、植物塘等的养殖场，能够完全消纳经厌氧（沼气）发酵后的沼液。云南省养殖企业通过多年的实践探索，将建设大中型沼气工程与养殖、种植、农产品加工紧密结合起来，初步形成了以沼气为纽带的“猪-沼-果（菜）”等能源生态模式，实现畜禽养殖业的可持续发展[13]。福建省平和县正赢畜牧养猪专业合作社应用“人工智能+沼液资源化利用”模式，实现了沼液自动化、智能化用于周边400 hm2蜜柚园的施肥，每年可利用沼液约4300 t、粪肥1000 t，既有效减少畜禽养殖污染，又减少了化肥使用量，提高了蜜柚种植的经济效益[14]。

2.3 生态种养模式

生态种养型畜禽养殖废弃物处理模式主要是以生态学原理为基础，利用无害化处理后的畜禽粪尿中的物质作为植物生长所需的营养物质。通常是以沼气为纽带，将种植与养殖有机结合，即将经沼气发酵过的沼液、沼渣用作果、菜、稻、渔和林等生产肥料，实现消纳养殖污水，促进农、林、果、渔生产发展双赢的生态种养结合，目前常见的“猪-沼-果（菜、稻、渔、林、草）”生态农业类型即属于此模式。这种模式适合于规模较小的养殖场，粪污产生量小，周围环境要求不严，且有足够农田和土地面积消纳沼液、沼渣。浙江省缙云县百丈岩养殖场年存栏生猪1000头，兴建沼气池153 m3、堆粪房208 m2，在猪场周边的茶山上建沼液池2个200 m3，氧化塘4000 m2，铺设污水管网2000 m;猪粪集中堆放发酵后晾干出售给当地农民用于水果、蔬菜种植，一年可收入2万元;沼液供给周边山上9.2 hm2茶园当肥料，每667 m2节约化肥200元，一年可节约2.76万元，实现了养殖业污染物零排放和养殖废弃物的资源化利用[15]。

2.4 原位微生物发酵床模式

原位微生物发酵床模式是根据微生态理论，利用微生物发酵控制技术，将微生物与椰糠、锯末、谷壳和水等材料按一定比例掺拌均匀，进行高温发酵后铺垫到畜禽舍，制成发酵床，将畜禽饲养在发酵床上，其排泄的粪尿通过畜禽的拱翻和机械翻耕混入垫料中，经过微生物及时分解、发酵，使畜禽粪尿得到充分消纳和转化，不必冲洗畜禽舍，无粪尿污水向外排放，形成无污染、无排放、无臭气的零排放清洁生产，从源头上控制畜禽养殖造成的环境污染。近年来，福建省农业科学院在原位微生物发酵床养猪，特别是微生物发酵床大栏养猪上做了许多有益的试验示范和推广[16]。奶牛场使用微生物发酵床技术后，可大大降低人员的使用数量和工资成本，提高奶牛单产18.2%，奶牛乳房炎发病率降低47.0%，减少粪污治理费用，提高奶牛福利[17]。

2.5 异位微生物发酵床模式

异位微生物发酵床模式是将畜禽养殖与发酵床分离，粪污通过漏缝地板进入底层或转移到舍外发酵床，通过垫料微生物长期、持续、稳定的发酵，将畜禽粪尿分解转化为有机肥和能量，达到无臭味、无排放、资源化利用的目的[18]。董立婷等将异位微生物发酵床技术应用于生猪养殖废弃物的处理，结果表明，发酵床填料中的微生物能有效地降解、消除废弃物有机物，使得填料的总养分含量和有机质的质量分数均达到国家有机肥料总养分含量及有机质的质量分数的标准[19]。2016年8月以来，异位发酵床推广应用面共覆盖福建省377家规模养殖场，福建省以外的正大集团（贵州、湖北）、温氏集团（广东）、新希望集团（四川）、巨星集团（四川）和正邦集团等36家大型养猪场，兴建舍外发酵槽37.9万m3，日处理粪污能力达1.136万t[20]。异位发酵床粪污处理技术被列为“2018年农业农村部十项重大引领性技术”之一[21]，是农业农村部推荐的养殖废弃物处理模式。安徽省宣城市宣州区从2016年开始开展异位发酵床处理养殖粪污技术的推广应用，通过3年的推广，全区共有7家规模化生猪养殖场（4.5万头存栏）、5家种鸡场（25万只存栏）、8家蛋鸡场（20万只存栏）、26家笼养肉鸡场（385万只年出栏）使用该技术，取得了较好的效果[22]。

3 我国畜禽养殖废弃物资源化利用存在的问题

尽管我国在畜禽养殖废弃物治理和资源化利用上取得了一定的进展，探索出一些切实可行的资源化利用模式，但在畜禽养殖废弃物资源化利用和运行管理等方面还存在一些问题，与高质量、可持续发展要求尚有差距。

3.1 政策法规不够健全

近年来，国家和地方都相继出台了一系列畜禽养殖废弃物治理和资源化利用方面的法律法规与政策意见[23]，但我国现有的政策、法规还不能涵盖所有问题，现行的畜禽污染防治、资源化利用法规文件和污染物排放标准不够细化，或执行力度不够，再加上民众认识、资金投入、技术设备等方面的原因，导致部分法规文件难以有效落实。如，在畜禽废弃物处理整县推进方面，只在畜禽养殖大县全面铺开，政策、资金向大县倾斜，一些中小县没有资金或少且缺乏稳定性;《畜禽规模化养殖污染防治条例》规定的购买使用有机肥产品可享受使用补贴，仅在少数市县得到落实。

3.2 种养脱节农牧失衡

随着畜禽养殖方式逐渐从分散经营向集约化、规模化和专业化经营发展，畜禽养殖业从广大农业区、牧区转移到城镇或大城市郊区，导致种养脱节严重，加上部分养殖区域布局不合理，一些养殖场配套的消纳土地有效供给不足，经资源化处理后的有机肥无法按照计划科学还田（地）利用。另一方面，由于缺少适宜运输载体，运输和施用资源化处理后的有机肥劳动强度大、效率低且十分不便，再加上劳动力价值的逐步提升，农户施用有机肥机会成本越来越高，这些都制约着有机肥的推广和使用。

3.3 关键技术和装备研发滞后

我国在畜禽养殖废弃物资源化利用技术及装备研发方面取得一定的进展，但经济有效的收集、处理和综合利用技术及相关配套设施并没有完全跟上，粪污厌氧处理、沼气利用、臭气消减和有机肥深度开发等技术有待进一步研发;还田（地）资源利用过程中，沼液、肥水等收集、存储、输送、施肥利用等环节的设施配套不完善，建设标准较低，容易发生跑冒滴漏等现象。在非洲猪瘟暴发的背景下，畜禽养殖粪污的运輸又成为困扰其资源化利用的一个难题[24]。

3.4 资源化利用专业服务较缺乏

当前，我国还缺乏大型专业畜禽养殖废弃物资源化利用企业，废弃物治理和资源化利用第三方专业服务尚未得到全面推广，中小规模或散养的养殖场粪污资源化处理和利用措施落地实施困难。个别依托养殖场建立的废弃物资源化利用设施以往发展多靠政府投入政策性支持资金来维持设施运行，难以形成有效的自供给良性循环机制。

4 对策建议

在经济新常态下，解决畜禽养殖废弃物治理难题，实现废弃物的资源化利用已成为全面建设社会主义现代化国家的必然趋势。要想加快推进我国畜禽养殖废弃物资源化利用，就必须“对症下药”，通过不断改进、完善相关政策、法规、技术等，逐步解决相应的问题。

4.1 进一步完善法规，强化政策扶持和环保执法力度

在梳理现有的畜禽养殖废弃物治理和资源化利用的法律法规与政策的基础上，进一步完善养殖废弃物处理和资源化利用的制度体系，并细化各项条款，使制度落到实处。加大财政补贴、金融扶持的力度，支持养殖场户开展畜禽粪污资源化利用;推动有机肥生产和使用补贴制度的全面落实，激励引导农民尽可能多使用有机肥。此外，还应加强环保执法力度，对违纪违规的养殖户、养殖场依法严格处理，增加违反成本，使相关从业人员从根本上重视畜禽养殖废弃物资源化利用工作。

4.2 科学规划养殖布局

在规划新的养殖场、养殖区域时，要全面考虑当地的自然条件、产业基础和废弃物处理的实际状况，通过测算养殖区周边农田、土地和水域的消纳能力，确定适宜的养殖规模和数量，尽可能实施种养结合循环利用。对现有的养殖场，可通过机制创新统筹、盘活养殖场周边农业、林业用地租赁承包经营方式，让养殖单位能承租到足够的消纳土地，且具备长期、有效的使用和管理权，保证各种肥料、肥水按照计划还田使用，防止因消纳土地不足、施肥供给和作物需求不匹配等造成过渡施肥和农业面源污染。

4.3 加强技术设备创新，提高利用水平

畜禽养殖废弃物资源化利用的发展离不开技术、装备的支撑。要针对我国养殖废弃物资源化利用技术创新与设施装备滞后的实际和非洲猪瘟疫情暴发的形势，加强对关键技术、关键装备的研发，并加强推广应用;同时，要引进消化一批适合我国养殖场实际的国外先进技术和装备，或加以改良，以提升养殖废弃物资源化利用水平和升值空间。另一方面，要压实养殖单位的主体责任，全面提升资源化利用设施设水平和利用水平，落实精细化管控措施，确保不发生废弃物“跑冒滴漏”等现象。

4.4 加快推进养殖废弃物资源化利用第三方服务

党的十八届三中全会明确提出，要“建立吸引社会资本投入生态环境保护的市场化机制，推行环境污染第三方治理”，这是环境管理制度的重大创新，也为畜禽养殖废弃物资源化利用指明了有效出路。在扶持畜禽养殖业发展的同时，应探索建立政府引导、部门监管、业主付费、专业处理、市场运作的第三方运营机制，积极扶持、培育能够提供咨询、设计、建设、运营、维护等一条龙服务的畜禽养殖废弃物资源化利用第三方服务机构，使养殖户更加专注生产管理，把废弃物资源化处理和利用交由专业团队负责，实现粪污资源化利用区域统筹，解决养殖单位资源化处理能力不足和有机肥出路问题。同时，按照“简单、管用”的原则，指导各地相关部门因地制宜编制养殖废弃物资源化利用第三方治理技术指南，规范服务方式、内容和技术标准，引导第三方治理服务健康发展。

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（责任编辑：柯文辉）