畜禽养殖废弃物资源化利用存在的问题及主推技术模式

刘盛世

（河南省环境保护科学研究院，河南 郑州 450000）

近年来，我国畜牧业持续稳定发展，规模化养殖水平显著提高，保障了肉蛋奶供给，但大量养殖废弃物没有得到有效处理和利用，成为农村环境治理的一大难题。做好畜禽养殖废弃物资源化利用，关系畜产品有效供给，关系农村居民生产生活环境改善。国务院办公厅印发《关于加快推进畜禽养殖废弃物资源化利用的意见》（国办发〔2017〕48号）指出：“加强畜禽粪污资源化利用技术集成，根据不同资源条件、不同畜种、不同规模，推广粪污全量收集还田利用、专业化能源利用、固体粪便肥料化利用、异位发酵床、粪便垫料回用、污水肥料化利用、污水达标排放等经济实用技术模式”，为加强畜禽养殖废弃物资源化利用科技支撑指明了方向。及时分析畜禽养殖废弃物资源化利用推进过程中存在的问题、总结推广适用技术模式，对实现中国畜禽养殖业绿色、健康、可持续发展具有重要的现实意义。

1 畜禽废弃物资源利用存在的问题

1.1 种植业与养殖业分离脱节

我国种植业仍然以家庭承包为主，并将在相当长一个时期保持这种状态；畜禽养殖业随着人民生活水平的提高和畜禽产品需求量加大，规模化和集约化水平迅速提升；由于规模化养殖不能占用基本农田，土地使用成本增加，使得养殖场多向偏远山区丘陵地带布局，导致畜禽废弃物不能返回农田有效利用。

1.2 养殖废弃物应用链条不畅

当前，多数种植业从业者呈现非农状态，只在庄稼收割和播种季节从事农业生产；畜禽养殖废弃物养分含量低、体积大，处理及运输等设施、设备匮乏，有机肥产业化水平低等诸多因素导致畜禽养殖废弃物贮存、运输和施用不方便，农民有机肥使用积极性不高。

1.3 种养结合长效运行机制缺乏

在国家有关部门和各地政府的积极推动和支持下，畜禽废弃物资源化利用取得了显著成效，但目前种养循环效益链条不完整，长效运营机制缺乏，有机肥还田利用竞争力弱，主要体现在以下四个方面：一是畜禽废弃物资源化利用体制机制不健全，政策措施不成体系、不配套；二是粪肥和有机肥相对于化肥没有明显的市场竞争优势；三是专业化第三方服务机构能力不足，社会化服务组织数量少、规模小、服务能力弱；四是对于畜禽养殖业发展还没有提出以种养结合、养分平衡管理为基础的准入制度，更缺乏适合不同区域、不同作物的种养结合操作指南。

2 畜禽养殖废弃物资源化利用主推技术模式

近年，全国畜牧总站组织开展了畜禽粪污资源化利用典型技术模式征选及推介活动，总结提炼出种养结合、清洁回用及达标排放3个方面9种畜禽养殖废弃物资源化利用技术模式，发挥了示范带动作用。这里对这9种技术模式、主要优点与不足、适用范围进行介绍。

2.1 种养结合方面

2.1.1 粪污全量还田模式

养殖场产生的养殖废弃物、尿和污水集中收集，全部进入氧化塘贮存；氧化塘分为敞开式和覆膜式两类，粪污通过氧化塘贮存进行无害化处理，在施肥季节进行农田利用。

主要优点：粪污收集、处理、贮存设施建设成本低，处理利用费用也较低；养殖废弃物和污水全量收集，养分利用率高。

主要不足：粪污贮存周期一般要达到半年以上，需要足够的土地建设氧化塘贮存设施；施肥期较集中，需配套专业化的搅拌设备、施肥机械、农田施用管网等；粪污长距离运输费用高，只能在一定范围内施用。

适用范围：适用于猪场水泡粪工艺或奶牛场的自动刮粪回冲工艺，粪污的总固体含量小于15%；需要与粪污养分量相配套的农田。

2.1.2 粪便好氧堆肥模式

以生猪、肉牛、蛋鸡、肉鸡和羊规模养殖场的固体养殖废弃物为主，经好氧堆肥无害化处理后，就地农田利用或生产有机肥。

主要优点：好氧发酵温度高，养殖废弃物无害化处理较彻底，发酵周期短；堆肥处理可提高养殖废弃物的附加值。

主要不足：好氧堆肥过程易产生大量的臭气。

适用范围：适用于固体养殖废弃物产生量多、污水产生量少的规模化肉鸡、蛋鸡或羊场等。

2.1.3 粪污厌氧处理模式

以专业生产可再生能源为主要目的，依托专门的畜禽粪污处理企业，收集周边养殖场养殖废弃物和污水，投资建设大型沼气工程进行高浓度厌氧发酵，沼气发电上网或提纯生物天然气，沼渣生产有机肥农田利用，沼液农田利用或深度处理达标排放。

主要优点：对养殖场的养殖废弃物和污水集中统一处理，减少小规模养殖场粪污处理设施的投资；专业化运行，能源化利用效率高。

主要不足：一次性投资高；能源产品利用难度大；沼液产生量大、集中，处理成本较高，需配套后续处理利用工艺。

适用范围：适用于大型规模养殖场或养殖密集区，具备沼气发电上网或生物天然气进入管网条件，需要地方政府配套政策予以保障。

2.1.4 粪水肥料利用模式

养殖场产生的污水经厌氧发酵或氧化塘处理储存后，在农田施肥和灌溉期间，将无害化处理的污水与灌溉用水按照一定的比例混合，进行水肥一体化施用，固体养殖废弃物进行堆肥发酵，就近肥料化利用或委托他人进行集中处理。

主要优点：污水进行厌氧发酵或氧化塘无害化处理后，为农田提供有机肥水资源，解决污水处理压力。

主要不足：要有一定容积的贮存设施，周边配套一定的农田面积；需配套建设粪水输送管网或购置粪水运输车辆。

适用范围:适用于周围配套有一定面积农田的规模猪场或奶牛场，在南方宜使用厌氧发酵生产沼气等无害化处理，在北方宜直接使用氧化塘贮存，在农田作物灌溉施肥期间进行水肥一体化施用。

2.2 清洁回用方面

2.2.1 栽培基质利用模式

以畜禽粪污、菌渣及农作物秸秆等为原料，进行堆肥发酵，生产基质盘和基质土应用于种植业。

主要优点：畜禽粪污、食用菌废弃菌渣和农作物秸秆三者结合，科学循环利用，实现农业生产链零废弃、零污染的生态循环，形成一个有机循环农业综合经济体系，提高资源综合利用率。

主要不足：生产链较长，精细化技术程度高，要求生产者的整体素质高，培训期、实习期较长。

适用范围：该模式既适用大中型生态农业企业，又适合小型农村家庭生态农场，同时适合小型农村家庭农场分工、联合经营。

2.2.2 粪便垫料利用模式

基于奶牛养殖废弃物纤维素含量高、质地松软的特点，将奶牛粪污固液分离后，固体养殖废弃物进行好氧发酵无害化处理后回用作为牛床垫料，污水贮存后作为肥料进行农田利用。

主要优点：牛粪替代沙子和土作为垫料，减少粪污后续处理难度。

主要不足：作为垫料如无害化处理不彻底，可能存在一定的生物安全风险。

适用范围：适用于规模奶牛场。

2.2.3 动物蛋白转化模式

畜禽养殖过程中的干清粪与蚯蚓、蝇蛆及黑水虻等动物蛋白进行堆肥发酵，生产有机肥用于农业种植，发酵后的蚯蚓、蝇蛆及黑水虻等动物蛋白用于制作饲料等。

主要优点：改变了传统利用微生物进行养殖废弃物处理的理念，可以实现集约化管理，成本低、资源化效率高、无二次排放及污染。

主要不足：动物蛋白饲养温度、湿度、养殖环境的透气性要求高，要防止鸟类等天敌的偷食。

适用范围：适用于远离城镇、养殖场有闲置地、周边有农田、农副产品较丰富的规模养殖场。

2.2.4 生物质燃料利用模式

畜禽养殖废弃物经过搅拌后脱水加工，进行挤压造粒，生产生物质燃料棒。

主要优点：畜禽养殖废弃物制成生物质环保燃料，作为替代燃煤生产用燃料，成本比燃煤价格低，减少二氧化碳和二氧化硫排放量。

主要不足：养殖废弃物脱水干燥能耗较高。

适用范围：适用于城市和工业燃煤需求量较大的地区。

2.3 达标排放方面

养殖场产生的污水进行厌氧发酵+好氧处理等组合工艺进行深度处理，污水达到《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB18596-2001）或地方标准后直接排放，固体粪便进行堆肥发酵就近肥料化利用或委托他人进行集中处理。

主要优点：污水深度处理后实现达标排放；不需要建设大型污水贮存池，可减少粪污贮存设施的用地。

主要不足：污水处理成本高，大多养殖场难以承受。适用范围：适用于养殖场周围没有配套农田的规模化猪场或奶牛场。

在生态文明建设和乡村振兴战略实施背景下，将生态农业建设与畜禽养殖废弃物资源化利用有效结合，积极推行种养结合模式，不断总结畜禽养殖废弃物资源化利用过程中出现的问题，完善和推广主要适用技术模式，加速实现种植业与养殖业的和谐发展，有利于保持生态平衡，缓解集约化、规模化养殖带来的环境问题，也将为畜牧业转型升级、绿色发展和生态文明建设做出新的贡献。