养殖环保政策与禽业粪污处理利用技术动态分析

1、国家绿色(生态、环保)发展动态

1.1 出台环境保护政策,促进畜牧产业健康发展

我国过去 30 年农业经济高速发展的同时,传统的高投入、高消耗和低产出的发展模式,造成了严重的环境污染和生态破坏。我国是一个农业大国,禽畜养殖业一直在我国农业发展中起着重要的作用。相关机构调查,畜牧养殖每年产生约 38 亿 t 畜禽粪污,另外水污染、空气污染等问题也亟需解决。

随着环境问题的日益突出,国家对此也高度重视,根据党的十八届三中全会提出的环境保护费改成环境税的要求,财政部、税务总局、环境保护部三大部门共同研究和听取有关方面意见,并起草了《中华人民共和国环境保护税法》,以期形成节约能源的产业结构和保护生态环境的发展方式,加快转变经济发展方式,该法案自 2018 年 1 月 1 日起施行。

经综合评估,到 2020 年养殖废弃物资源化利用率目标为 75%,扎实有效推进美丽乡村建设;同时针对我国目前 586 个畜牧大县,国家发改委、农业部联合颁布《关于整县推进畜禽粪污资源化利用工作的通知》、《畜禽粪污资源化利用直联直报平台建设方案》等多项条例,聚焦中央环保督察“回头看”,确保环境整改的针对性、完整性和真实性。

目前畜禽养殖废弃物资源化利用是 2018年农业部重点工作,农业部办公厅先后颁布《农业部关于统筹做好畜牧业发展和畜禽粪污治理工作的通知》、《畜禽规模养殖场粪污资源化利用设施建设规范(试行)条例》,进一步明确了畜禽养殖环保产业的发展方向、结构布局和重点任务。

1.2 依法治理是大势所趋,重视环保成行业共识

在十九大报告中,把生态文明建设提升到前所未有的战略高度,为推动人与自然和谐共生、建设美丽中国提供了思想指引、实践遵循和前进动力。于政府而言,承受的压力更大、更需严格执法,实施以结果为导向的监督策略,依结果问责,不是依你做了多少工作、投入多少人力物力,杜绝汇报精彩而江河湖泊水质投诉不断等表面整治、把关不严的现象发生。一方面人们环保意识觉醒,另一方面落后的传统模式、相当一部分规模养殖场(户)设施化装备水平低、粪污处理基础设备和工艺技术缺乏等导致环境污染问题日益突出,因此,老百姓对环境保护比以往更加重视,也促使国家采取了保供给、保生态等相应的保护环境举措。在环保政策和民心要求下,畜牧行业本身健康发展需要更高的准入原则,环保是养殖业准入的前提和基础,这已逐渐形成共识。养殖从业者更应密切关注国家发展大政、大方向,顺势而为,妥善处理好畜牧养殖生产和环境保护的关系,才能在当前大环境中脱颖而出。

1.3 畜牧业现存问题与趋势

专家们在不断地探索禽废弃物综合处理方案,研究商业化运作模式,确保畜禽粪便等养殖业废弃物得到及时有效处理。但我国养殖业发展仍处于传统模式到现代模式的过渡时期,畜禽粪便处理等不单纯是处理技术、设备问题,更需要全社会的参与和支持。首先,国家对畜禽粪便资源化利用和保证畜产品有效供给、保证畜产品质量安全等方面较重视,并且划定环境质量底线、生态保护红线,强化资源环境生态红线指标约束,明确规定畜禽禁养区范围,依法责令限期搬迁或关闭等,力图将畜禽经济活动限定在红线管控范围以内,但是各环节落实不到位、实际成效不突出;再者,畜禽粪尿、生产污水和加工废水乱排等水污染,生产中的废气、颗粒尘埃、粪污臭气投诉,乱排乱放、不合理的病死禽处理等土壤污染,滥用或过量使用兽药、为追求某种市场经济效益而大量使用重金属化合物等乱象,依然是阻碍畜牧业良性发展的重大因素。

如何解决现存问题、如何在现代畜牧业建设稳步推进中掌控大趋势是未来工作的重点。中央环保需要加强督察、实行资源生态审计与严肃问责机制、政府管理者和企业更需密切关注养殖业行情走势、充分开发可用土地资源、提高粪肥使用效率与效益、节约劳动力成本等。养殖业的大趋势是南控北扩,但国家更多环境政策出台,对养殖业要求逐步提高,给养殖业带来较大的挑战。

2、管理策略与着力点

我国地域辽阔、农区面积广,各地畜牧业生产条件和发展水平具有较大差异,中、东、西部地区间畜牧业发展较不平衡,因此,管理策略的关键是—— — 顺势而为:(1)“南北有别”(模式 /国家指引,工艺 / 技术特点);(2)阶段性(政策与标准的更新); (3)满足地方管理需要,环评先导。

2.1 “南北有别”的农区现代畜牧业建设模式

各畜牧区发展农牧出发点应是能否有效解决问题、有效成本控制等问题。同时需要发挥地区优势,如东部地区地理位置优越,畜牧业生产组织化、规模化和标准化程度比较高,可发展“外向型”现代化畜牧业;中部往猪、禽、牛和羊并重的“农牧有机结合型”现代畜牧业发展方向发展;西部大力发展奶牛、肉牛和肉羊养殖的“特色型”现代畜牧业。

2.2 政策与标准更新的阶段性

当前养殖环保模式、工艺的阶段性特点:环保税、运行费、绿色发展补贴 / 碳贸易、土地租金、运输费用等并存。当前,以不直排、不偷排及不漏排,综合利用等不污染外界环境作为环保工作的总体要求;以经无害化处理、不超过土地承载力为综合利用原则;以达标、符合当地总量要求为排放原则;以项目的环评批复为依据的处理原则;依法开展畜牧生产活动,妥善处理好周边关系。

2.3 满足地方管理需要,以环评为先导

环保行动开展如火如荼,工艺设备(废水、固废)投入、环保优惠政策等逐步落实,但取得成功的关键是使用者是谁,如何使用,才能满足地方管理需要,达到环评标准。关于水处理问题,在没有更好的水处理工艺设备条件下,如果现有设备不运行或缺乏适当的管理,没有解决水处理的现实困难,未能达到环保标准,则会治理不到位、乱象丛生,更不用说大家在实验室精准条件下的研究成果。例如生产水质与实验条件下的水质差异较大,科研成果未能解决实际生产中的问题,等于浪费国家投入的各种人财物研发资源。关于固体废弃物,如果无害化处置后的最终产品,没有出路、没有买家、没有用户、没有市场、转化不了商品或转化不了利润,那意味着国家投入越多亏得越多,长此以往就会导致投入、囤积、日益亏损、被动推、不可持续及失去积极性等不良后果。因此,地方管理部门更没有积极性去考虑处置工艺设备,农民或养殖业主环保积极性降低。

3、禽业环保治理模式

3.1 肉鸡粪便处理

在肉鸡养殖过程中,通常会带垫料饲养,因此肉鸡粪便夹有垫料、粪便比较干,具有易周转处理、易试用和肥效较高等特点,不同养殖企业可以结合当地市场,出售之前把肉鸡粪便做成有机肥,无害化、资源化并转化为商品,增加养殖利润,当前主要的处理产品为植物肥料。

3.2 种鸡 / 蛋鸡粪便处理

国家提出了“菜篮子工程”后,规模化、集约化养殖模式越来越受到推崇,种 / 蛋鸡行业机械化程度不断提高,全封闭鸡舍、自动饲喂等已成为有远见养殖企业的建场模式,但蛋鸡舍需要安装专门的清粪传送带,也会提高蛋鸡粪有机肥加工成本。种 / 蛋鸡利用的主流方式是有机肥料,但设备成本高和无机化肥对有机肥市场的冲击,禽粪加工处于的微利状态,因此,鸡粪便成为蛋鸡业主们的包袱。

3.3 鸭粪便处理

由于气候差异,南北方对鸭的养殖方式也存在巨大差异,北方干旱区域如山东、内蒙等地区,养殖带垫料,鸭粪处理方式类似肉鸡粪处置。在南方高温高湿地区,对鸭粪处理方式一般是连粪带水,利用发酵床(非接触式)或水处理(类似猪场废水的处理方案)。

3.4 槽式发酵与罐式发酵的比较

槽式发酵是在地面上进行堆肥发酵,利用自然微生物或接种微生物将畜禽粪便完全腐熟并将有机物转化为有机质、二氧化碳与水。槽式发酵仍然是大规模养殖场粪便处理实际运行中稳定性、可操作性较好的处理方式,唯臭气问题迫切需要解决,臭气严重制约槽式发酵推广。

罐式发酵是通过高温好氧发酵,利用微生物的活性对废弃物中的有机质进行生物分解、腐熟,使有机废物终转化成有机肥料,发酵机采用高效生物滤池系统的生物除臭法有效解决槽式发酵臭气问题,但罐式需要完善进料配套、出料配套等器械,前期投入成本高。

4、聚焦思考

4.1 粪便处理工作需注意现阶段特点

4.1.1 畜禽粪便特点及影响因素

粪便是生产肥料的主原料,原料性质稳定与否,关系到肥料生产的效率、效益。畜禽粪便特点与畜禽养殖业中管理方式相关,常见清粪方式有人工清粪、刮粪机、传送带和水冲粪等,不同的清粪形式导致最后的粪便状态不一样。粪便水分的管控,对加工和利用也有较大影响。粪污处理利用方式可分为固体和液体 2 种形式,固体肥通过堆肥处理,主要用于栽培基质、种植作物、养殖蚯蚓蝇蛆等;液体粪通过排污管道运输、固液分离,再经污水深度处理后全部回用于场内粪沟或圈栏等的冲洗。粪便管理约等于水分管理,其处理方式将影响运输、贮存、发酵产臭气和垫料使用量,因此关系到粪便处置的难度、效率和成本等。养殖场可根据实际的用水量管控、舍内饮水器类型、环控系统等硬件设施和场地条件,选择不同的管理方式,控制粪污处理和排放,达到环评标准,同时追求经济效益最大化。

4.1.2 当前粪便处理共性问题

为最大程度减少养殖对环境的影响,同时降低生产成本,在粪便处理方面,有以下 3 点共性问题:(1)就处理容器或工艺而言,不同处理方式(槽式发酵、罐式发酵、舍外发酵床、塔式发酵等),都是为了达到共同目标; (2)各业主选择发酵设备的出发点实际上都一样:处理效果好,处理成本低,运行稳定,故障率低,方便管理,不产生新污染问题;(3)不论采用什么容器或工艺,大家目前遇到的问题都相似:粪便含水率太高,对辅料要求太多,臭气问题突出,电耗高,机器故障维修,渗滤液多,操作不便等。

4.1.3 粪便处理工作需注意现阶段特点

当前畜禽粪便之所以难解决,其中一个重要原因是粪便一直只是被视为问题来解决,而没有将粪肥当作产业来策划和经营(原料)。目前养殖行业更关注在解决粪便问题的前提下谁投入少,而不是在粪便资源化利用中谁赚得多。现阶段对养殖企业来说,粪便更多是包袱,经营上作为资源的优势还没有呈现出来,实现逆转需要取决于社会环境、条件的转变。尤其,各利益方是否受益,左右着畜禽粪便的处理与最终出路。现阶段粪便处理应突出无害化、稳定性和成本优势。现阶段养殖企业特点是原料成本不可控,畜产品价格不可控,疾病影响经营风险的因素仍存在,劳动力成本在上升,因此,简单有效(低成本)的畜禽粪便处理设备及方式备受养殖业主青睐。

4.2 处理设备须面对粪便含水率高的问题粪便含水量高,利用现行的设备不能直接发酵,固液分离效率低,若采用大型固态发酵罐,普通养殖场不具备投资与运行成本。若处理含水量过高或水冲粪方式得到的粪污,设备处理难度较大,采用大型环保设施前期投入大,运行成本高。目前粪便含水率高的问题,尤其在蛋鸡这一块,是粪便处理的难题。

4.3 关于畜禽粪肥产品市场与供需信息平台

我国每年产生约 38 亿 t 畜禽粪污,市场潜力巨大。畜禽粪污是把双刃剑,合理利用不仅能加工成有机肥料、鱼饲料、牛羊饲料,还可生成沼气、天然气等清洁、可再生能源,放任不管会造成环境恶化、资源浪费。全国畜禽粪污若全部利用,理论上可产生沼气超过 1 000 亿 m3 ,替代0.7 亿 t 标准煤,减少二氧化碳排放 1.8 亿 t,同时沼渣能生产 1.7 亿 t 有机肥。因此,如何高效地利用、提高经济效益成为当下亟需解决的问题。随着科技水平的提升,设备设施也不断完善,但处理的工艺设备如何,都取代不了市场与销路。禽畜产品的品质、合理的市场定价定位、相关部门的监管、使用机制、工艺竞争等,都影响粪便的出路。而当前丰富畜禽粪便资源与单一的市场销售模式,造成市场供需存在巨大鸿沟。据报道,宁清原满族自治县山堡村靠养鸡而闻名,日产鸡粪达 21 t,对鸡粪进行深加工,预计一年产复合肥 7 000 t,全部出口马来西亚。实际案例给我们启发,建立供需信息平台,将需求客户与养殖企业信息共享并建立起紧密联系,有助于把粪便运出去,盘活畜禽粪肥产品市场。

4.4 关于畜禽粪便中重金属与兽药问题的看法

在现代集约化养殖业生产中大量使用添加剂如 Cu、Fe、Zn 和 As 等,以促进生长、提高蛋产量、提高饲料利用率、抑制有害菌和防止畜禽病害, 但其在畜体内的消化吸收利用较低而被排出体外,导致粪便中重金属元素含量较高;不规范使用兽药,导致粪便药物残留过高等。以上情况有事实层面,但也有包括专家在内报道、描述不严谨的现象。这一问题需要抓紧核实,过度渲染负面不符合有机肥现状,也不利于我国养殖业的健康发展,原因如下:(1)目前制约粪便出路的根本问题是有机肥市场,是使用有机肥的积极性,而主要不是因其含有有害成分; (2)如果畜禽粪便源有机肥不能落地入土,今后如何推进种养结合?我们国家畜禽粪便走何出路?畜禽如何饲养?如何保全供给大局?

4.5 关于畜禽环保管理

畜禽养殖污染问题备受全社会关注,国家出台相关政策强令整改,环保设备也不断升级。现阶段,我国畜牧业环保的中心战略是坚决实施禁养区和限养区的畜禽规范饲养和相关环保措施,对原有一些养殖企业进行迁出或妥善安置, 同时针对拆迁进行现场评估审核后给予拆迁补助。针对可饲养区域内的养殖场,应加强畜禽规模养殖场建设项目环评分类管理,编制环境影响报告书和登记表,对未依法进行环境影响评价的畜禽养殖场,环保部门予以处罚。而最终,环保做不好,要么没去做(相关部门没管好或养殖场没落实),要么做了没做好,花了钱没解决问题。环保问题是长久之计,设施是基础,重在管理。

5、小结

畜禽养殖粪污治理工作,牵涉到环保、畜牧和农业等多个部门,职能有所交叉和重叠,几大部门联合颁布多项养殖环保政策,整治禽业粪污处理问题。所有在经营的养殖场都需获得养殖场证件资质,做好畜牧业发展和畜禽粪污治理工作。目前面临处理之后的水、肥出路,养殖场选址与臭气处理、环保设施运行稳定性,环保成本攀升与行业效益下滑矛盾等问题,仍需全社会共同努力,不断加强环保宣传教育,增强环保意识与提升环保管理能力,保证畜牧业朝着健康方向发展。

根据廖新俤 PPT 演讲稿整理而成(华南农业大学动物科学学院,广州 510642)

华南农业大学动物科学学院沈益梓整理

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