陸則基,周 敏,左媛媛,朱 智
(1.昆山市第四動(dòng)物防疫站,江蘇昆山 215300;2.江蘇省畜牧總站,江蘇南京 210017;3.中國動(dòng)物衛(wèi)生與流行病學(xué)中心,山東青島 266000)
2013 年11 月,國務(wù)院出臺《畜禽規(guī)模養(yǎng)殖污染防治條例》,規(guī)定了畜禽養(yǎng)殖場、養(yǎng)殖小區(qū)的養(yǎng)殖污染防治要求。2015 年,新《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》開始實(shí)施,要求推動(dòng)農(nóng)村環(huán)境綜合整治,畜禽養(yǎng)殖場、養(yǎng)殖小區(qū)要合理選址,對畜禽糞便、尸體和污水等廢棄物進(jìn)行科學(xué)處理,防止污染環(huán)境[1]。2017 年以來,國家相繼出臺《關(guān)于加快推進(jìn)畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用的意見》《關(guān)于促進(jìn)畜禽糞污還田利用依法加強(qiáng)養(yǎng)殖污染治理的指導(dǎo)意見》《關(guān)于進(jìn)一步明確畜禽糞污還田利用要求強(qiáng)化養(yǎng)殖污染監(jiān)管的通知》等政策文件,進(jìn)一步推進(jìn)全國畜禽養(yǎng)殖污染防治及糞污資源化利用工作。
目前,昆山市共有畜禽規(guī)模養(yǎng)殖場5 家、畜禽養(yǎng)殖戶15 戶。規(guī)模養(yǎng)殖場治理以農(nóng)牧循環(huán)為主,納管排放為輔。2020 年畜禽養(yǎng)殖類別主要為生豬和家禽,其中生豬年存欄量為12 600 頭,年出欄量為8 230 頭,主要分布在3 個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn);家禽年存欄量為2 863 羽,年出欄量為1 796 羽,主要分布在南部水域鄉(xiāng)鎮(zhèn)。
昆山市畜禽規(guī)模養(yǎng)殖場采用的糞污收集工藝為干清糞,畜禽養(yǎng)殖戶采取的為水泡糞。養(yǎng)殖場(戶)畜禽糞污主要采用以下三種模式進(jìn)行資源化利用:一是“水泡糞+沼氣型厭氧多級生化凈化池+還田利用”,二是“干清糞+堆糞棚好氧發(fā)酵+厭氧發(fā)酵+還田利用”,三是“干清糞+好氧堆肥+厭氧發(fā)酵+制有機(jī)肥基料”。
采用水泡糞糞污收集工藝,利用V 型刮板將糞污集中到集糞池,在集糞池內(nèi)經(jīng)過固液初步分離,沼液通過水泵進(jìn)入發(fā)酵罐發(fā)酵處理,發(fā)酵罐將初步發(fā)酵后的沼液導(dǎo)入沼氣型厭氧多級生化凈化池,進(jìn)行2 個(gè)月左右的凈化處理。凈化池由十多個(gè)串聯(lián)的地埋式橫壓玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料頂水壓式沼氣池和生物載體填料組成。通過橫混多級發(fā)酵、逐段降解、逐級凈化,不斷水解、酸化發(fā)酵,產(chǎn)生乙酸后最終產(chǎn)生甲烷。沼氣通過管道輸送至沼氣發(fā)電站;沼渣經(jīng)收集發(fā)酵后,用于農(nóng)田施肥;凈化后的沼液導(dǎo)入貯存池,最后通過管道噴灌還田;廢氣則通過配備廢氣收集、處理設(shè)施——空氣凈化器,將污染的空氣吸進(jìn)壓力室,經(jīng)壓力室墻壁均勻地進(jìn)入空氣凈化器壓力室,即促進(jìn)了生物的硝化和反硝化作用,除去95%臭氣和95%氨氣,同時(shí)過濾了100%的粉塵。本模式通過種養(yǎng)結(jié)合和空氣凈化,在解決養(yǎng)殖過程中固、液、氣污染的同時(shí),逐步形成了有機(jī)蔬菜種植、畜禽養(yǎng)殖、農(nóng)業(yè)休閑的田園小綜合體發(fā)展模式。
畜禽規(guī)模養(yǎng)殖場采用干清糞糞污收集工藝,統(tǒng)一收集至堆糞棚。堆糞棚防雨、防滲、防漏,不污染周圍環(huán)境,糞堆積發(fā)酵后,用于周邊農(nóng)田使用。污水處理方面,生產(chǎn)污染主要來自場區(qū)內(nèi)的節(jié)水池,污水排入調(diào)節(jié)池爆氧后進(jìn)入污水處理設(shè)施,經(jīng)厭氧、好氧生化工藝處理,凈化后的水再次泵入場舍水池循環(huán)再利用。具體過程如下:污水排入調(diào)節(jié)池,經(jīng)格柵除去大型懸浮物后充分混合均勻,泵入微濾機(jī)去除大顆粒懸浮物,再自流進(jìn)入?yún)捬醢l(fā)酵池。污水中的大部分有機(jī)污染物,在厭氧條件下經(jīng)微生物降解,轉(zhuǎn)化為甲烷、二氧化碳等。經(jīng)過一段時(shí)間處理后,污水自流進(jìn)入好氧池,從二沉池底部回流的污泥同時(shí)進(jìn)入曝氣池。在曝氣作用下,混合液得到足夠的溶解氧,并使活性污泥和污水充分接觸,污水中的可溶有機(jī)污染物被活性污泥吸附,并被活性污泥上的微生物群體所分解,使污水得到凈化。在二沉池內(nèi),活性污泥和已被凈化的污水分離,污泥泵入污泥池,經(jīng)蝶螺機(jī)脫水外運(yùn)。污水從二沉池流入收集過渡池,加入混凝、絮凝劑后經(jīng)過水渣二次分離,渣入渣池脫水處理,水入微氧濕地凈化,凈化后的水自流進(jìn)入生態(tài)塘進(jìn)行二次生態(tài)凈化,凈化后的水再次泵入場舍水池循環(huán)再利用。
采用“平刮板+固液分離”干清糞工藝,實(shí)行糞尿分離。在豬舍內(nèi)的糞溝上方加蓋漏縫板,用于糞尿分離,糞便留在地板上,通過平刮板收集到場舍的一側(cè),收集的干糞進(jìn)行堆放處理后,轉(zhuǎn)運(yùn)至發(fā)酵棚進(jìn)行堆肥發(fā)酵,最終用于作物施肥,實(shí)現(xiàn)農(nóng)牧循環(huán)。尿液及少量糞便漏入糞尿溝中,產(chǎn)生的養(yǎng)殖廢水進(jìn)入場內(nèi)污水處理站處理,臨時(shí)出豬廢水經(jīng)一體化污水處理設(shè)備處理,達(dá)到接管標(biāo)準(zhǔn)后與車輛沖洗廢水、生活污水一起接市政污水管網(wǎng),進(jìn)入污水處理廠處理。厭氧發(fā)酵過程中產(chǎn)生的沼氣經(jīng)凈化后用于場區(qū)豬舍發(fā)電使用;固液分離后的豬糞與脫水后的污泥及沼渣運(yùn)至場內(nèi)發(fā)酵系統(tǒng)制成有機(jī)肥基料。綜合處理后的有機(jī)基料用作林地苗施肥及各種園藝、果蔬、花卉種植等,實(shí)現(xiàn)林牧循環(huán),最終達(dá)到糞污“減量化、無害化、資源化”利用目標(biāo)。
昆山市總養(yǎng)殖量小,各養(yǎng)殖場規(guī)模有限,周邊的果林、稻田、蔬菜種植等農(nóng)業(yè)大田基本能夠吸納消化產(chǎn)生的畜禽糞污,所以三種模式均能實(shí)現(xiàn)糞污的再利用。然而每種模式適用的場景由畜禽類別、養(yǎng)殖規(guī)模、地理位置、周邊環(huán)境等因素共同決定,各場可因地制宜,采用低成本、高效、可持續(xù)的糞污處理方法。
“水泡糞+沼氣型厭氧多級生化凈化池+還田利用”模式是當(dāng)前昆山市種養(yǎng)結(jié)合較為常見的糞污處理模式,主要適用于蔬菜種植企業(yè)、較大的家庭農(nóng)場和中小規(guī)模養(yǎng)殖場。一方面,消耗殘次果蔬飼喂畜禽,產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的畜禽產(chǎn)品深受市場歡迎;另一方面,果蔬的種植也迫切需要畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)生的高品質(zhì)有機(jī)肥料,兩者的結(jié)合完美實(shí)現(xiàn)了資源循環(huán)。
“干清糞+堆糞棚好氧發(fā)酵+厭氧發(fā)酵+還田利用”模式主要適用于中等規(guī)模以上養(yǎng)殖主體。由于周邊環(huán)境無法承載產(chǎn)生的畜禽糞污,需要將糞污處理成干糞發(fā)酵后,通過再加工手段生產(chǎn)成商品有機(jī)肥。污水則需要利用污水處理設(shè)備進(jìn)行脫氮、脫氨處理,以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。該模式最大的局限在于污水處理成本高,對設(shè)備的要求也比較高,最容易因?yàn)槌杀炯霸O(shè)備故障等因素導(dǎo)致糞污處理失敗。因此,周邊具有能夠大量消納養(yǎng)殖污水的種植面積,是保障這一模式運(yùn)行的重要因素。
“干清糞+好氧堆肥+厭氧發(fā)酵+制有機(jī)肥基料”模式對污水處理設(shè)備的要求高,產(chǎn)生的污水最終要進(jìn)入市政污水處理廠,因此管道鋪設(shè)成本較高,適用于政策支持力度大、養(yǎng)殖規(guī)模比較固定的種畜禽場。這類養(yǎng)殖場在考慮良好經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí),也注重社會效益和生態(tài)效益。產(chǎn)生的干糞最終通過發(fā)酵制成有機(jī)肥基料,用于林地苗施肥及各種園藝、果蔬、花卉種植。
土壤承載力測算結(jié)果顯示,目前昆山市養(yǎng)殖容量十分充裕。從提升種植業(yè)耕地質(zhì)量、滿足綠色產(chǎn)品需求角度出發(fā),畜牧業(yè)在農(nóng)藥化肥減控、土壤地力改善、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全提升等關(guān)鍵目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)上發(fā)揮著不可替代的作用[2]。但受資源條件、用地空間約束,昆山市在畜禽糞污資源化利用過程中還存在一些不足:養(yǎng)殖業(yè)與種植業(yè)空間分布脫節(jié),增加了種養(yǎng)結(jié)合的難度;糞污資源化利用運(yùn)轉(zhuǎn)體系尚不健全,養(yǎng)殖企業(yè)與種植單位雖已簽訂協(xié)議,但尚未形成有效、成熟的市場化運(yùn)營機(jī)制;糞肥合理利用及調(diào)配面臨困難,農(nóng)牧結(jié)合的資源利用閉環(huán)模式有待探索等。
推進(jìn)畜禽糞污資源化利用要多措并舉。以綠色化為導(dǎo)向,堅(jiān)守環(huán)境保護(hù)底線,深化美麗牧場建設(shè)和國家級畜禽養(yǎng)殖標(biāo)準(zhǔn)化示范場建設(shè),大力推廣綠色養(yǎng)殖技術(shù),應(yīng)用綠色飼料,鼓勵(lì)采用環(huán)境控制和綜合減臭技術(shù),確保產(chǎn)品綠色、生態(tài)環(huán)境綠色[3];支持畜禽養(yǎng)殖場(戶)配備畜禽糞污無害化處理和資源化利用設(shè)施,鼓勵(lì)采取糞肥還田還林、制取沼氣、生產(chǎn)有機(jī)肥等方式進(jìn)行資源化利用,支持商品有機(jī)肥的生產(chǎn)和推廣應(yīng)用;繼續(xù)推進(jìn)養(yǎng)殖場(戶)生態(tài)化改造,區(qū)域化布局和制度、模式、科技創(chuàng)新,構(gòu)建生態(tài)高效的現(xiàn)代畜牧業(yè)發(fā)展新格局[4];大力發(fā)展地方特色產(chǎn)業(yè),推進(jìn)質(zhì)量追溯體系建設(shè)和品牌建設(shè),促進(jìn)畜禽品種和產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)化發(fā)展[5];拓展畜牧業(yè)新功能,積極開發(fā)新業(yè)態(tài)、新模式,推進(jìn)特色畜牧業(yè)生產(chǎn)、加工、消費(fèi)、旅游、休閑和文化體驗(yàn)融合,按照“提升一產(chǎn)、適度延伸二產(chǎn)、深入挖掘三產(chǎn)”的思路,推動(dòng)產(chǎn)業(yè)縱深融合[6];鼓勵(lì)組建大型合作社或聯(lián)合社,充分發(fā)揮大型龍頭企業(yè)的引領(lǐng)作用,做大做強(qiáng)畜牧業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈。