王潤之,伍冠鎖,陳海軍,魯照見
(南京市畜牧家禽科學(xué)研究所,江蘇 南京 210036)
近年來,南京市畜牧業(yè)規(guī)?;?jīng)營比重不斷提高,綜合生產(chǎn)能力顯著增強,初步構(gòu)建了現(xiàn)代化畜牧業(yè)發(fā)展產(chǎn)業(yè)體系。但隨著城市化進程加快、畜禽養(yǎng)殖業(yè)集約化程度的提高,畜禽養(yǎng)殖污染已經(jīng)成為制約畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要因素。據(jù)江蘇省畜牧業(yè)統(tǒng)計資料顯示,2014年南京市生豬養(yǎng)殖量為48萬頭,年產(chǎn)生糞便約18.5萬噸,尿液29.8萬噸,約占全市畜禽養(yǎng)殖糞污總量的一半以上[1-2]。由于豬糞的含水率較高(≥60%)、沖洗豬舍也會產(chǎn)生大量污水,如果沒有經(jīng)過有效處理,會導(dǎo)致場區(qū)周邊環(huán)境嚴重污染,破壞生態(tài)平衡[3]。據(jù)調(diào)研資料統(tǒng)計[4],南京市規(guī)模養(yǎng)豬場戶中,年出欄生豬500頭以上的規(guī)模場有276家,其中年出欄2 000~500頭的中小規(guī)模場有242家,占規(guī)模場總數(shù)的87%。如何構(gòu)建一種符合中小型養(yǎng)豬場糞污處理的有效模式是解決南京市養(yǎng)殖面源污染的關(guān)鍵。筆者在前期調(diào)研的基礎(chǔ)上,分析了南京市生豬養(yǎng)殖業(yè)糞污處理的現(xiàn)狀,歸納梳理出目前生豬產(chǎn)業(yè)糞污處理過程存在的問題,分析現(xiàn)有糞污處理典型模式,為促進南京市中小型養(yǎng)豬場盡快提升糞污綜合處理能力提供建議對策。
據(jù)調(diào)研結(jié)果分析[4],南京市規(guī)模養(yǎng)豬場均按照養(yǎng)殖規(guī)模配套建設(shè)堆糞場,配套率100%,解決了場內(nèi)糞便等固體廢棄物的臨時堆放問題。有78%以上的中小型養(yǎng)豬場與周邊農(nóng)戶簽訂糞便清運協(xié)議,配套土地及時消納場內(nèi)糞便;有11%的養(yǎng)豬場采取自制有機肥并向周邊農(nóng)戶銷售;有21%的養(yǎng)豬場采用承包土地的方式,自行解決場內(nèi)糞便消納問題。
南京市政府長期高度重視養(yǎng)殖污染問題,發(fā)揮政策引導(dǎo)作用,以設(shè)施農(nóng)業(yè)項目、循環(huán)農(nóng)業(yè)項目、沼氣工程項目等為抓手,推廣“三改兩分”技術(shù),切實降低全市養(yǎng)殖面源污染。據(jù)調(diào)研資料顯示[4],南京市規(guī)模養(yǎng)豬場的堆糞場、豬舍雨污分離設(shè)施建設(shè)或改造工程覆蓋率達100%;鴨嘴式飲水器、杯式飲水器等新型節(jié)水型飲水器得到廣泛應(yīng)用;部分規(guī)模場還配備了清糞機械、干濕分離機等固液分離設(shè)備,確保雨水、飲水不與或少與尿液、糞便、沖洗水混合,減少養(yǎng)豬場糞污產(chǎn)生的總量;在污水處理方面,南京市各級政府通過技術(shù)改造項目、環(huán)太湖流域治理項目等平臺,根據(jù)各規(guī)模場自身生豬養(yǎng)殖規(guī)模結(jié)合區(qū)位特點,配套建設(shè)沼氣工程、三級污水處理池、WSZ一體式污水處理機器等設(shè)施、設(shè)備,其中沼氣工程配套率達50%,三級污水處理池的配套率達66%以上、污水處理設(shè)備配套率20%以上。從區(qū)位上解決了遠郊的中大型養(yǎng)豬場和城市近郊的小型養(yǎng)豬場污水處理的配套問題。
南京市科研機構(gòu)集聚,各類新技術(shù)、新模式應(yīng)用推廣速度較快,糞污處理模式也多種多樣,按照糞污處理經(jīng)濟成本進行分類,目前主要有“糞污直接還田處理模式”“能源和肥料綜合利用處理模式”“原位發(fā)酵床養(yǎng)豬模式”等3種模式,其中“糞污直接還田處理模式”占調(diào)研規(guī)模場數(shù)的82%,是中小型養(yǎng)豬場糞污處理的主要模式;“能源和肥料綜合利用處理模式”占調(diào)研數(shù)的14%;“原位發(fā)酵床養(yǎng)豬模式”則只有4%[4]。
1.3.1 糞污直接還田處理模式 畜禽糞便直接還田作肥料。即將干糞清掃出豬舍,清掃出的干糞可直接外銷或堆漚后生產(chǎn)有機肥還田,也可與豬尿和少量沖洗污水一起排入貯存池,于施肥季節(jié)向農(nóng)田中施用。
(1)技術(shù)要點:農(nóng)田糞肥用量須適度,載畜量一般以5頭/畝生豬為宜;根據(jù)農(nóng)田耕作制度和作物生長期科學(xué)施肥。
(2)模式優(yōu)點:投資少、不耗能,無需專人管理,并通過充分循環(huán)利用糞污中有用的營養(yǎng)物質(zhì),改善土壤中營養(yǎng)元素含量,提高土壤的肥力,增加農(nóng)作物的產(chǎn)量,實現(xiàn)零排放。
(3)模式缺點:存在著傳播畜禽疾病和人畜共患病的危險;在施用量過大、頻率過高的情況下會導(dǎo)致硝酸鹽、磷及重金屬的沉積,從而對地表水和地下水造成污染;惡臭以及降解過程產(chǎn)生的氨、硫化氫等有害氣體的釋放會對大氣造成污染。
1.3.2 能源和肥料綜合利用處理模式 對豬舍內(nèi)采用干清糞工藝,將干糞清出進入堆糞場,尿液和沖洗糞水流入?yún)捬跆幚硐到y(tǒng)(如沼氣工程等),實行“固液分離、固體制肥、液體發(fā)酵”的“能源和肥料”綜合處理模式。
(1)能源利用方面。對規(guī)模場中的糞污進行固液分離,液體經(jīng)厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣作燃料或發(fā)電。南京市能源化利用模式主要是采用沼氣工程。即將污水排入防滲密閉的沼氣池中,通過厭氧菌的發(fā)酵作用降解畜禽糞污中的無機物、有機物,殺死寄生蟲卵和病原菌,所產(chǎn)生的沼氣可作為能源用于發(fā)電、照明和燃料。沼渣和干糞可直接出售或用于生產(chǎn)有機肥;厭氧出水可作肥料施用于農(nóng)田。
(2)堆肥技術(shù)。養(yǎng)殖場內(nèi)的固體廢棄物可以采取好氧堆肥或厭氧堆肥進行處理,由于豬糞含水率太高等原因,前處理的主要任務(wù)是調(diào)整水分和碳氮比,有時需添加菌種和酶制劑,以促進發(fā)酵過程正常進行。制作好的有機肥即可還田使用。
1.3.3 原位發(fā)酵床處理模式 缺點:1)南方夏季高溫高濕,發(fā)酵床模式會加重豬的熱應(yīng)激;2)墊料以鋸末為主,資源短缺;3)發(fā)酵床成本高;4)費工費力。
規(guī)模化養(yǎng)豬場集中產(chǎn)生糞尿、污水在處理與利用方面存在3個不匹配現(xiàn)象,造成了巨大的環(huán)境壓力。一是處理能力與糞污產(chǎn)量不匹配。主要表現(xiàn)在環(huán)保設(shè)施處理能力與糞污產(chǎn)生量不匹配的問題,養(yǎng)殖場產(chǎn)生的糞尿污水不能達到排放和相關(guān)利用的要求。二是處理能力與環(huán)境要求不匹配。由于種種原因,部分養(yǎng)殖場選址建設(shè)于環(huán)境敏感區(qū)域內(nèi),如水源保護地、水庫、河流甚至風(fēng)景名勝區(qū)內(nèi)。隨著環(huán)境要求的提高,其糞污處理能力不能達到達標(biāo)排放的要求。三是處理技術(shù)與養(yǎng)殖業(yè)要求不匹配。從南京市現(xiàn)行情況來看,由于設(shè)計、技術(shù)、管理及使用維護等方面的因素,普遍存在設(shè)施投資大、機械故障多、運行費用高、處理效果差等問題。導(dǎo)致環(huán)保設(shè)施運行不足,設(shè)施的主要功能是用于應(yīng)付檢查。此外,還存在著季節(jié)性處理能力與糞污產(chǎn)量不匹配問題。
2016年12月,江蘇省提出了旨在改善環(huán)境質(zhì)量、規(guī)范環(huán)境秩序的“263”專項行動,依據(jù)《中華人民共和國環(huán)境保護法(試行)》第六條“已經(jīng)對環(huán)境造成污染和其他公害的單位,應(yīng)當(dāng)按照誰污染誰治理的原則,制定規(guī)劃,積極治理,或者報請主管部門批準(zhǔn)轉(zhuǎn)產(chǎn)、搬遷”的規(guī)定,確定各養(yǎng)豬場為糞污處置第一責(zé)任人。但多數(shù)養(yǎng)殖企業(yè)對養(yǎng)殖污染治理仍然認識不清,意識淡薄,只注重發(fā)展生產(chǎn),對養(yǎng)殖造成的污染敷衍了事,這是造成污染物亂排、偷排的主要原因之一。另外,中小型規(guī)模養(yǎng)殖場自身資金有限,污染處理投入成本高、運行成本高,畜牧業(yè)生產(chǎn)效益不高且不穩(wěn)定,靠業(yè)主自行投資建設(shè)難度大,日常運行成本偏高,設(shè)備廢棄率高。
糞污資源化利用的主導(dǎo)方向是強化“種養(yǎng)結(jié)合”循環(huán)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式,高水平的種養(yǎng)結(jié)合涉及到種植、養(yǎng)殖2個標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)模式的整合,相關(guān)主體需要將糞污利用資源化、商業(yè)化等技術(shù)、市場要素緊密結(jié)合在2個標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)模式中。由于受轉(zhuǎn)化技術(shù)、市場流通等因素影響,糞污轉(zhuǎn)化的沼氣、電、有機肥成本較高,轉(zhuǎn)化資金有限,無法調(diào)動相關(guān)主體對糞污處理利用的積極性。
政府相關(guān)部門應(yīng)當(dāng)首先對養(yǎng)豬場按照養(yǎng)殖模式、規(guī)模、區(qū)位特點分類建檔,盤活區(qū)內(nèi)各個場的沼氣工程、污水池等設(shè)施設(shè)備,有針對性地制訂區(qū)域內(nèi)種養(yǎng)結(jié)合規(guī)劃方案,按照“一場一策”的原則指導(dǎo)養(yǎng)殖場對糞污進行合理的資源化處理;二是要引導(dǎo)養(yǎng)殖場主積極主動引入市場要素,促進沼氣、電、有機肥等資源化商品高標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn);三是要加強設(shè)施設(shè)備維護工作的市場化運作,推廣高新資源化利用技術(shù),促進糞污處理與利用技術(shù)緊密結(jié)合,從而達到利用市場要素治理糞污的目的。
政府、科研院所、企業(yè)等相關(guān)單位需要協(xié)調(diào)合作,一是要加強糞污治理法律法規(guī)及政策、標(biāo)準(zhǔn)的宣傳工作,使公眾、基層管理人員、養(yǎng)殖場主等相關(guān)人員了解南京市養(yǎng)殖糞污整治辦法,形成共識,從而強化自覺意識;二是對基層管理人員及養(yǎng)殖主體加強政策和業(yè)務(wù)培訓(xùn),尤其是明確糞污治理的標(biāo)準(zhǔn)和要求、可選技術(shù)路徑和模式,對標(biāo)找差,改進和優(yōu)化現(xiàn)有做法,依托市場,找準(zhǔn)方向適時發(fā)力;堅持養(yǎng)殖準(zhǔn)入門檻,對在非禁養(yǎng)區(qū)的但是污染明顯又不愿意改變的養(yǎng)殖場仍要堅決關(guān)停,避免污染源的出現(xiàn);三是關(guān)注和培育糞污資源化領(lǐng)域的行業(yè)組織,強化其在糞污處理利用過程中的各項管理服務(wù)功能,為種養(yǎng)結(jié)合各環(huán)節(jié)市場化主體提供持續(xù)有效的技術(shù)咨詢與服務(wù)。
地方政府需要高度重視“種養(yǎng)結(jié)合”模式推廣的意義,大力整合各相關(guān)部門力量,打破職責(zé)藩籬,統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo),形成合力,對現(xiàn)有各專項資金整合利用,聚焦關(guān)鍵環(huán)節(jié),切實加大糞污資源化方面的扶持力度;制定優(yōu)惠政策,充分發(fā)揮市場資源配置的決定性作用,組織產(chǎn)學(xué)研等方面的力量協(xié)作攻關(guān),集成技術(shù)模式進行推廣,從而培育中間環(huán)節(jié)產(chǎn)業(yè)的形成,建立市場主導(dǎo)、企業(yè)投入為主、政府引導(dǎo)、社會資本參與的具有高度活力的運營機制。