广东省中小型畜禽养殖场粪污资源化利用模式现状分析

黄珊珊，杨浩君

（1.广东弘科农业机械研究开发有限公司，广东 广州 510555；2.广东省现代农业装备研究所，广东 广州 510630）

0 引言

目前中小型畜禽养殖业中，只有小部分养殖场或是养殖户对畜禽粪污进行无害化处理；大部分养殖场（户）基本是就地随处堆放，导致周围环境被污染，并造成大量可利用资源的浪费。因此，运用合理处理技术将畜禽粪污进行无害化、资源化处理，达到变废为宝的经济产物，不仅有利于提升养殖场（户）生产经济效益，同时也能有效改善畜禽粪污对环境造成的污染，使畜禽养殖业与自然环境保持生态平衡，达到经济效益与环境效益和谐统一[1]。

1 广东省畜禽养殖业基本情况

近年来，广东省各级农业部门以乡村振兴战略为主题，坚持“绿色发展、质量第一、效应优先”原则，推进畜禽养殖业供给侧结构性改革，落实畜禽养殖废弃物资源化利用模式，使畜禽养殖业得到可持续健康发展。总体而言，广东省畜禽养殖业呈现出“综合生产能力平稳上升、产业素质向优、产业形态渐新、发展方式转绿”的乐观发展状态。

广东省畜禽养殖业基本以生猪、家禽养殖为主，如图1、图2 所示，根据统计数据，2016—2020 年，广东省家禽存、出栏总体趋势平稳有升；但因猪瘟疫情等原因广东省生猪的存栏出现了较大幅度的下滑与波动，但总体生产趋于平稳发展。

图1 2016—2020 年广东省家禽生产数据

图2 2016—2020 年广东省生猪生产数据

近年来随着人民物质生活水平的提升，肉类消费也在不断增长。根据统计数据（如图3 所示），2016—2020 年，广东省肉类产量基本保持平稳发展，其中猪肉占据肉类市场主导地位的情况将持续；受到广东省传统饮食习惯的影响，禽肉的产量逐步增加，并成为广东省第二大消费肉类。

图3 2016—2020 年广东省肉类产量数据

2 广东省中小型畜禽养殖粪污处理现状

近年来，广东省畜禽养殖业蓬勃发展，中小型畜禽养殖业因其养殖规模不大，就业灵活，投入成本较低等原因，成为支撑农村经济发展的主力。虽然大部分中小型畜禽养殖业解决了养殖户的经济问题，但也带来了畜禽粪污污染问题。为解决畜禽粪污污染，使畜禽养殖业得到绿色可持续健康发展，需要落实中小型畜禽养殖场的畜禽粪污资源化利用工作。其中部分中小型畜禽养殖户结合自身养殖情况，已配备了相对应的畜禽粪污处理设施设备，但总体而言，还不能满足可持续发展的要求，主要表现为以下几方面。

2.1 畜禽粪污处理设施设备简陋

广东省中小型畜禽养殖场处理畜禽粪污基础设施有贮粪池、排污管道等，但因为很多养殖场没有系统树立环境保护意识以及建立健全粪污资源可利用的理念；仅仅只把经济收益放在首位，没有配套完善的集污池、堆肥车间、原辅料贮存车间、堆肥槽。很多有机肥加工车间亦未配备相应堆肥处理设备、转运设备以及沼气池等相关畜禽粪污处理设施设备，造成畜禽粪污资源化利用率较低，畜禽粪污治理得不到落实。

2.2 粪污处理模式老旧

目前广东省中小型畜禽养殖业迅猛发展，畜禽养殖业的规模和密度不断扩大，使得畜禽粪污大量增多，老旧粪污处理模式已经不能适应处理大规模畜禽粪污，畜禽粪污得不到及时处理会对其他养殖环节造成极大影响。就目前而言，广东省畜禽养殖场最常用处理粪污的2 种模式是沉淀池沉淀和堆粪场堆积发酵。2 种处理方式都比较单一，处理技术相对落后；且没有做进一步技术处理便直接就近还田，导致粪污中有害细菌等没有被彻底杀死，造成二次污染概率变大[2]。部分中小型养殖场在进行畜禽粪污处理过程中存在很大的随意性，如直接排放或丢弃，对周围环境造成了不同程度的污染，主要造成的污染问题有以下几方面。

2.2.1 畜禽粪污对水系的影响

在部分中小型畜禽养殖场中，由于设施设备不齐全，可能会使畜禽粪污在其贮存、处理和利用过程中出现泄露；导致其可能通过渗漏或径流汇入地表、地下水体，使水溶氧量降低，污染严重时水体出现发黑、发臭现象，达不到循环利用效果[3]。同时，由于排放畜禽粪污使水体中氮和磷浓度增加，水生植物和藻类出现增生现象，导致地表水体出现富营养化，地下水质出现参数超标等现象。

2.2.2 畜禽粪污对大气的影响

在畜禽粪污有机物分解、腐败过程中，会有甲烷、硫化氢、氨气等有毒有害气体产生。如果环境条件适宜，粪污可能出现发酵现象，导致硫化氢等难闻有害气体释放出来引发环境污染以及人、畜禽呼吸道健康等问题[4]。据资料统计，饲料中大概70%的氨被奶牛、猪、鸡以粪便形式排泄出来。造成温室效应的主要气体有甲烷、二氧化碳和氧化氮等，据研究甲烷对全球气候变暖的贡献约为15%，而在畜禽养殖业中甲烷气体排放量占总排放量的28%～38%，是造成温室效应一个不可忽视的要素[5]。

2.2.3 畜禽粪污对土壤的影响

畜禽粪便中含有大量有机物质，碳、氮等微量元素以及抗生素、抗氧化剂和霉菌制剂等养分，其中部分有机物质产生的毒性对土壤微生物存在一定危害。畜禽粪污大量排放造成土壤质量受到严重影响，土壤污染主要原因是来自畜禽粪便长期过度排放，引起畜禽粪便中有机物质、药物残留以及重金属元素等在土壤中堆积；导致地下水硝酸盐含量、磷含量增加，污染地表水同时，也间接或直接引起农作物中重金属或其他微量元素含量超标。其中农田中重金属含量过载主要来源之一是畜禽粪污，锌、砷、铜、镉等金属使农作物生长发育受限，导致农作物产量减少。如用含锌量较高的污水灌溉农田，可造成小麦出苗不齐、植株矮小、叶片发生萎黄等现象；植株在含砷量较高土壤中生存，会使植株生长受阻，出现提早落叶、果实减产等现象；过量铜存在土壤中，可能导致植物生长发育受压制；部分重金属对农作物生长发育和产量没有多大影响，比如镉等重金属对农作物没有直接影响，但通过其可食用部位会对人体健康产生较大危害[6]。

2.2.4 畜禽粪污对生物的影响

大量病原菌、寄生虫卵等物质会从畜禽粪便中产生，如果处置不妥当，这些物质进入环境中后，会间接或直接产生人、畜传染病，从而造成公共健康问题，使人、畜健康受到威胁。根据对片区规模化养猪场调研显示，其中苗猪较为严重的疾病有黄白痢、传染性肠胃炎等，其发病率可达50%[7]。因广东省处于亚热带，气温适宜，导致畜禽粪污成为病原菌和寄生虫等有害微生物生长繁殖的温床。有害微生物也会引起人、畜一系列传染病，特别是一些对人、畜能共患的传染病，不但会造成经济损失，还会严重危害人、畜健康。畜禽养殖场排放污水以及难闻气体，严重时会引起养殖场以及周围居民身心不适，比如精神不济、免疫力降低等问题；同样也会造成畜禽免疫力下降等问题，影响畜禽养殖业可持续发展[8]。

3 广东省中小型畜禽养殖粪污解决手段

广东省中小型畜禽养殖粪污资源化处理和利用过程中，为进一步减少不合理的养殖方式对生态环境造成的污染问题，同时引导中小型畜禽养殖户对畜禽粪污处理向“减量化、无害化、资源化”的方向发展，广东省农业农村相关部门采取了相应的对策，其中突出表现在以下几方面。

3.1 源头减量化

为遏制广东省畜禽养殖污染问题，需从源头着手，控制畜禽粪污产生量。要实现这一目标关键步骤是提升饲料转化率。畜禽养殖人员可应用微生物饲料，使畜禽肠道内益生菌含量增加，帮助畜禽有效吸收、消化饲料，促使畜禽粪污排放量从源头减少。也可添加复合酶等，促使饲料转化率得到提高，使畜禽粪污中氮、磷含量从源头开始减少。结合畜禽每阶段生长实际所需营养物质，畜禽养殖人员要及时更换对应饲料方案；通过科学喂养，既保证营养成分充足，又能有效避免投食过多造成畜禽排泄多余废弃物等现象。养殖场应重视畜禽粪污干湿分离、栏舍雨污分流等技术，有效合理利用，配置必要的设备设施，促使畜禽粪污在源头减量。

在实际生产中，新型粪污处理模式应运而生，即“三分离一净化”模式。其中“三分离”指“雨污分离、干湿分离、固液分离”,“一净化”指“污水生物净化、达标排放”。“雨污分离”指将雨水和养殖场排放的污水分开收集，雨水采用在养殖场周围设置明沟或排水管道输送收集，污水采用排污管道输送收集，养殖场雨污完成收集后，将其投入进料池中进行后续处理。“干湿分离”指对养殖场内畜禽粪便进行干清粪收集，将畜禽粪便先收集到贮粪池中，再用清水冲洗畜禽舍，冲洗后的污水与粪便收集进入粪水池中，对污水进行厌氧发酵处理后，接着把畜禽粪便与污水分开收集。“固液分离”指使用固液分离机等机械设备以及筛网过滤等物理方式，对干湿分离后的畜禽粪便再次进行脱水处理，使其含水率尽可能降低到65% 以下，便于后续环节使用。“污水生物净化、达标排放”指污水通过沉淀、过滤等方式将有形物质再次进行物理分离，然后通过污水处理系统后得到尾水，将其排放到生态池中进行降解或者清除污染物工艺，使其完成达标排放的目的。

3.2 过程无害化控制

畜禽粪污收集的目的是利用末端处理过程来规范控制畜禽养殖过程，养殖户需要结合畜禽生长、排泄等实际情况，资源化处理产生的废弃物，提高畜禽粪污处理效率。如通过就地堆肥，使畜禽粪污变废为宝，加工制作成肥料形式就近还田或出售等；针对不同规模养殖场，可以使用相适应堆肥设备设施进行高效处理，如养猪场可使用异位发酵床等，在粪污产生过程中，同步开展干湿分离与降解处理，使粪污处理效率明显提升，二次污染问题也得到解决，从而达到过程中控排。

3.3 末端资源化利用

利用一系列先进工艺技术，坚持农牧平衡、种养结合等理念让畜禽粪污得到最大限度利用；解决畜禽养殖业对环境污染问题的同时，也提高了经济效益。

3.3.1 肥料化利用模式

肥料化利用模式通过高温好氧发酵原理处理畜禽粪污，固液分离处理后，固体物质进行好氧堆肥，液体随高温挥发，形成肥料可用于出售，达到一定经济效益。堆肥翻堆设备是目前用于畜禽粪污处理中不可缺少的装备。以广东省养猪场为例对堆肥翻堆设备模式介绍如下，其具体工作原理是：利用翻堆机搅拌物料，通过翻抖物料，达到上下层物料的强制混合，实现堆体物料均匀化目的。在翻堆机作业中，可以调节料堆的温度，当物料与大量新鲜空气充分接触、混合，可降低料堆温度，并有助于好氧微生物活跃产热，使堆料维持在设定的温度范围内；可以改善料堆的通透性，防止物料因堆积原因产生结块问题，保持料堆的蓬松度，让其有适宜的孔隙度，防止堆体内部形成短路风道；也可以调节原料堆的水分，促进水蒸汽强制性挥发[9]。此过程中减少了畜禽粪污二次暴露，及时避免出现畜禽粪污排放造成的污染问题，甚至使畜禽粪污就地资源化，实现无污染零排放。

3.3.2 能源化利用模式

“畜禽—沼气—种植”模式通过厌氧发酵原理处理畜禽粪污；沼气产生同时也伴随沼液、沼渣生成，沼液、沼渣可施用于农业生产活动中，沼气可经过脱硫处理后作为能源燃料，提供给沼气专用设备使用。实现种植业与养殖业的良性循环。

3.3.3 生态利用模式

堆肥处理，是指利用自然界普遍存在的微生物，在通风良好条件下，把废弃物中可降解的有机物转化为稳定腐熟物的生物化学过程。用作堆肥的原料种类丰富且常见，如污泥、人畜粪尿、杂草落叶、餐厨垃圾、有机生活垃圾以及其它废弃物等。此种方式经济成本低，已被广泛运用于农作物耕种[10]。堆肥好处：可为农作物生长提供必要营养元素，可改善土壤结构，使土壤保肥力、保水力提高；减少耕种经济成本、减少环境污染等问题。

4 结语

综上所述，广东省内经过近几年大力推广畜禽粪污资源化利用处理模式，畜禽粪污处理得到较大改善，粪污设施配套率高。但我省大部分养殖场（户）对畜禽粪污资源化处理模式理念还未深入，经营意愿不足，存在设施设备空置现象。因此在畜禽养殖业中，针对畜禽粪污资源化利用是一项非常重要和紧迫的工作，只有以科学技术为指导，在实践中找到合适的方式，才可以实现对废弃物资源的合理化利用，减少不必要的浪费，降低环境污染，提高经济效益，才可实现畜禽养殖业绿色可持续发展。最终使“经济、生态、社会”效益三者达到高度统一，实现农业可持续绿色发展。