杨治斌，吕旭东

（浙江省农业生态与能源办公室，浙江杭州 310012）

浙江省沼液利用现状与推进机制探讨

杨治斌，吕旭东

（浙江省农业生态与能源办公室，浙江杭州 310012）

沼液消纳利用是农业污染防治和水环境治理的重要内容。本文在分析浙江省沼液产生利用现状、存在主要问题及原因的基础上，提出沼液利用路径及加强种养匹配与对接、健全运行机制、强化技术研究、加大公共财政支持等对策建议。

沼液；资源利用；生态循环；途径

沼液是指农林废弃物中有机物质通过沼气工程经厌氧发酵产生沼气后的液态副产品。实践证明，利用沼气工程处理畜禽排泄物是经济有效的途径，其COD减排量可达80%左右，在各地得到广泛应用。但由于其对原料中的氮磷等去除率不明显，如果直接排放，既产生“二次污染”，更是资源的浪费。而规模畜禽场沼气工程产生的沼液量大，局部过剩、季节性过剩矛盾突出，直接排放造成的水环境污染问题已成为制约畜牧业可持续发展的一大瓶颈。推进沼液的有效、经济、充分利用，是实现种养结合、促进生态循环农业发展的重要举措，是农业污染防治和水环境治理的重要途径。

1 产生和利用现状

1.1 沼液产生量

到2012年底，浙江省有各类沼气工程1.7万处，总池容161万m3，有效池容137万m3，按平均滞留期10 d计，全省沼液产生量约500亿kg；全省生猪存栏1 543万头［1］，牛22万头（其中奶牛6万头，肉牛16万头，排泄物折算当量为奶牛1∶10，肉牛1∶5），折算成猪当量为1 683万头，按猪日排尿液和冲洗水10.5 kg计，总量约为645亿kg，目前全省猪牛规模化养殖率83%左右，规模养殖场近9成通过沼气工程处理冲洗水和尿液，沼液产生量近500亿kg。2种测算结果相符。

1.2 沼液的特点

1.2.1 不同沼气工程产生的沼液种类特性差异大

沼肥从大类上主要分液态的沼液和固态的沼渣。浙江省沼气工程主要有4大类，即户用沼气池、联户沼气工程、大中型沼气工程以及生活污水净化沼气工程。不同沼气工程因其原料和功能不同，其副产品沼液的特性差异较大。生活污水本身有机质含量不高，经沼气工程净化处理后COD和氨氮含量均较低，可直接排放，不成为沼液；户用与联户沼气工程的功能主要是获取沼气作为生活用能，其原料有人畜粪便或其他农业有机废弃物，因含固形物较多，所以副产品中除较多的沼液外还有一定比例的沼渣；畜禽养殖场沼气工程除少数以获取沼气能源为主是采用全粪进料以外，大多数主要功能是去除粪便中的COD，所以一般采用干清粪工艺，进料以尿液和冲洗水为主，其副产品中主要是沼液，沼渣量较少。由于养殖种类、养殖工艺、沼气工程工艺不同，沼液含肥等特性有较大差异。

1.2.2 沼液总量较多，且分布不均

由于养殖场沼气工程产生的沼渣大多与畜禽粪便混合加工成有机肥，户用池产生的沼渣、沼液因其分布分散，基本是农户在自家农田就近作有机肥施用，因此，需要消纳利用的沼肥主要是规模场沼气工程产生的沼液。从全省看，500亿kg沼液的总量，按66.7万hm2耕地和部分林地消纳，如果均衡分摊消纳，每1 hm2消纳量为7.496万kg，完全消纳利用问题不大。但由于养殖业规模化程度较高，种养匹配程度不高，沼液空间和时间分布极不平衡。杭州、嘉兴、绍兴、金华、衢州养殖密集地区，沼液产量总量较大，养殖场周边农田可消纳利用困难。由于养殖场排泄物天天产生，沼气工程运行也每天产生沼液，但农田利用、作物吸收有季节性，造成时间上难以对接。因此，规模养殖场沼气工程产生的沼液局部过剩和季节性过剩问题比较突出。

1.2.3 应用技术研究早而研究广度和深度不足

1980年浙江省就开始了沼肥（沼液沼渣）肥效的研究工作。浙江省农业厅、浙江省沼气办公室、浙江省农科院组织了“浙江省沼气肥效研究协作组”，在不同地区选点定位，以水稻、玉米等作物为研究对象，对农村中同质有机物经户用沼气池发酵与按当地习惯堆沤腐熟2种方法处理作对比试验。3年试验结果表明，厌氧发酵后有机物质总量消耗在30%以上，两者田间施用效果基本相似，沼肥仍然保留着有机肥料的固有特性。有机质是保持和提高土壤肥力的主要物质基础，因此，沼肥是浙江省农业生产的宝贵资源。其后由于用能缓解，浙江省沼气数量大幅回落，且当时以户用沼气池为主，沼肥农户自用，相关部门对沼肥应用的研究也未深入开展。随着经济社会发展、农业生产方式转变，浙江省畜禽养殖由农户散养快速向规模养殖推进，规模场排泄物成为农业的重要污染之一，引起各级政府重视，省“811”环境整治行动中将规模畜禽养殖场排泄物治理作为重要内容，沼气工程作为排泄物污染治理的重要途径得以广泛应用，随之产生了因沼液未完全利用的“二次污染”。而相关的沼液应用技术研究相对滞后，特别是长期大量消纳施用后对土壤、作物、地下水等影响的深度研究、追踪评估不足。

1.2.4 沼液成分复杂，有效肥分多而含量低

沼液中除含有氮、磷、钾等主要肥分外，还含有多种生物活性物质［2］、无机盐，如氨基酸、丁酸、B族维生素、微量元素等，各种养分种类多，且多为可溶性养分，极易被植物吸收。由于不同沼气工程工艺、原料浓度等存在差异，排放的沼液浓度、含肥量差异较大。据省农业生态能源办对若干个养殖场沼气工程沼肥成分测定，沼渣的全氮、全磷、全钾含量分别达0.76%，2.30%和0.10%（表1），但与化肥相比，单位含肥量较低。同时沼肥中重金属种类也较多，有铜、砷、汞、铅、镉和铬等。据厅农产品质量检测中心检测，沼液中的砷、汞、铅、镉和铬等5种重金属的含量分别为0～0.36，0.001～0.003，0.34～1.20，0～0.045，和0.63～1.10 mg·kg-1，均符合有机肥料（NY 525-2002）限量要求，与农田灌溉水质指标要求略有差距（表2）。

表1 沼液的肥效成分检测结果%

表2 沼液重金属含量的检测结果mg·kg-1

1.3 沼液消纳利用情况

浙江各地高度重视沼液综合利用工作，因地制宜开展不同利用方式的试点示范。截至2013年底，省级安排“三沼”（沼气、沼液和沼渣）综合利用示范项目245个，新建贮液池94 833 m3，共铺设沼液输送管道579 136 m，配置沼液槽罐车91辆，同时大力开展“三沼”综合利用实用技术培训。省级“三沼”综合利用项目的实施，起到良好的示范带动作用。目前全省沼液消纳利用量超过150亿kg，约占总量的30%。分析示范项目和各地的做法，基本可总结为以下几种典型模式。

1.3.1 就地利用模式

在一个企业主体内部，实行种养结合；或养殖企业与种植业主距离较近，只要通过铺设沼液输送管网和建设田间用肥池，就能将沼液直接输送到田间地头。就地利用型是全省大部分养殖场采取的沼液利用模式，其特点是就近利用方便快捷，消纳利用运行成本低；但一次性投资大。如建德市莲花镇养殖小区已建沼气工程总容积2 660 m3，每天可处理污水约20万kg，周边有茶园、草莓、蔬菜、山核桃、香榧、中药材、吊瓜等种植面积近550 hm2，沼液沼渣通过管网设施灌溉，方便实用。

1.3.2 异地利用模式

养殖场周边消纳利用土地不足，沼液需通过槽灌车转运一定距离利用。这类模式有2种做法，一种中介服务型，另一种是互助消纳型。中介服务型就是通过中介组织运输转移，按种植业主需求数量，将沼液配送到田间地头的贮存池供种植业主利用。如宁波市鄞州区由政府扶持成立宁波长泰农业发展有限公司，专门从事沼液配送服务，养殖业主与公司签订沼液转运协议，公司负责将沼液输送到田间储肥池供农户利用，中介服务是沼液产业化开发的主要方向，也是利用多余沼液的主要途径。但由于沼液配送成本高、营利能力弱，中介服务组织需要依靠政府扶持，才能维持运行。互助利用型就是养殖业主和种植业主或经济合作组织之间的相互合作，通常以协议方式确定利用双方义务权利，互惠互利是双方的出发点和落脚点，沼液可由养殖业主主动输运或种植业主自行组织转移。如兰溪市彩潮养猪场与畲野果蔬专业合作社经市农经局牵线搭桥，签订沼液利用协议，猪场产生的沼液基本与合作社蔬菜基地匹配。互助消纳型模式在浙江省所占比例较小，尚处于培育阶段。

1.3.3 技术创新利用模式

通过技术创新，增加沼液消纳强度，降低运输和施用成本，提升沼液价值，能有效解决沼液异地利用和季节性用肥矛盾，当前还在试点开发阶段。如宁波长泰农业发展有限公司与浙江大学环资学院合作，利用膜浓缩技术进行沼液浓缩和沼液做无土栽培营养液等深度开发试验；上虞市富强生态农业有限公司利用狐尾藻消纳沼液，不仅净化水质还大大降低污水处理成本。

1.3.4 达标排放处理模式

如上述几种沼液利用模式仍不能解决沼液局部性、季节性过剩，只能纳入城镇污水管网，或者通过好氧曝气、氧化塘、人工湿地等深度处理后达标排放；由于该模式造成沼液资源浪费，而且运行成本高或需较多专用土地，因此消纳容量有限。

2 存在问题及原因分析

2.1 沼液产生量大与用肥需求量少矛盾比较突出种养不匹配导致沼液局部性过剩。随着农业生产方式转变，规模养殖发展较快，一些大型养殖场、扩建养殖场、养殖专业乡镇，其畜禽养殖量不断增加而周边土地种植面积有限，就近消纳利用难度大，而异地消纳则受运输、储存、施用成本等因素影响，应用受到制约，导致局部性过剩问题较为严重。

沼液产生的连续性与利用的阶段性导致季节性过剩。畜禽排泄物通过沼气工程处理后每天有大量的沼液产生，而作物需肥需水因生长阶段而不同，导致季节性过剩较为严重。

2.2 肥料效益低与投入利用成本高矛盾比较突出

据沼液的平均含肥量测算，1 000 kg沼液相当于4.5 kg左右的碳酸氢铵和1 kg左右的氯化钾，按目前化肥价格，1 000 kg沼液折合化肥7～8元，沼肥肥料效益相对较低。而且施用沼肥的设施、用工、运输投入成本较大。

设施投入多。就地或异地利用沼液需建贮液池、铺设管网，购置槽罐车，一次性投入较多。

施肥用工大。沼肥是液态肥，人工浇灌、洒施、喷施用工和劳动强度均较高，1 hm2地施肥需用人工15～30工，与施用化肥比较，用工成本明显增加。

运输成本高。就地不能利用的沼液需异地转运，需要支付油费、车辆维护、人工等费用，据多个样本2010年调查数据，1 000 kg沼液的平均运输成本需16元左右（表3）。因此，施用沼液特别是异地转运并不经济。

表3 沼肥运输成本的调查结果

2.3 沼肥施用技术与推广力度不到位

由于不同原料不同工艺沼气工程产生的沼液成分差异较大，沼肥质量与养殖品种、饲料结构、原料浓度、发酵周期等因素有关，质量控制比较困难。而不同作物品种不同生长阶段需肥特性各不相同，因此对施肥时间、方式、次数、用量、搭配比例等要求较高。目前沼液应用大多凭经验施肥，有的地方会发生因施用过多造成水稻贪青倒伏、或使用不当影响作物生长等现象；同时，对于大量长期应用是否会造成土壤重金属富集进而对作物品质产生影响，相关的技术研究开展得不够充分、持续研究不足。农户对施用沼液的经济性、安全性心存疑虑，不愿投资投劳大力应用，影响了农户施用沼肥的积极性。在沼肥推广体系上，由于专业差异和职责不明，基层农能技术人员对作物需肥情况不很了解、而基层农技人员对沼液肥效施用技术掌握不多，面上推广指导难成合力，尚处于农户自发应用状态。

2.4 控排力度与消纳利用认识有待提高

浙江省自2005年实施“811”环境整治行动以来，养殖场排泄物治理大多采用沼气工程，部分沼气工程建好后，业主为节约成本，既未重视沼气工程的管护，造成工程运行不正常，也未对沼液沼渣寻求合理的消纳途径，造成沼渣堵塞、沼液横流。而由于环保执法力量、力度等原因，有的养殖场偷排乱放，出现较为严重的“二次污染”。另一方面，种植户对较大规模利用沼液的思想认知不足，且缺乏施用知识和经验，心理上有负担；同时受无机农业生产习惯影响，用户也有抵触情绪，制约了沼肥的推广。

2.5 装备研发滞后难以适应多样化需求

规模化应用沼肥尚处起步阶段，沼肥利用设施建设严重滞后，装备研发产品、规格种类不多，不同沼气工程对抽排设备功率要求不同，不同区域养殖场与消纳地道路状况差别大，现有装备难以满足多样化需求。在转运设施上，现有沼液运输车辆性能对山区道路不适应，抽肥、输肥泵动力不够，抽排效率较差；在施肥设施上，由于沼液内含杂质多，需要进行过滤等预处理，对喷灌、滴灌设备要求较高；在贮肥设施上，贮肥池建设成本高、贮存能力不足，沼肥连续性生产与季节性用肥矛盾也比较突出。

3 对策建议

3.1 明确沼液利用的路径

3.1.1 提倡周边农田消纳利用

利用沼气工程周边农田应用沼肥是经济有效的途径。因此应当大力提倡鼓励周边农田尽力施用沼肥，在沼气工程建设同时，应当规定建设周边农田配套沼液利用设施，如沼肥贮存池、灌溉施肥管网系统、沼液输送泵等，大幅提高就近消纳利用比例。

3.1.2 引导种养业主对接利用

结对合作利用沼肥是种养业主互惠共赢的途径。引导扶持规模畜牧场和种植大户、农民专业合作社、种植基地建立供求对接关系，按照有偿、自愿的原则，确保双方共同受益。

3.1.3 扶持专业性服务组织（公司）配送利用

实行专业配送是提高沼肥利用效率的新举措。以政府花钱买服务理念，培育组建沼肥配送专业服务组织（公司），通过引入市场竞争机制，逐步建立开放、平等竞争的市场环境，促进沼肥组织化、规模化应用和社会化、专业化服务。

3.1.4 鼓励创新途径利用

结合农田地力提升，将沼肥推广利用，作为农业新技术推广的一项措施，与耕地质量建设工作紧密结合，协同推进。

因地制宜种植消纳量大的巨菌草、大叶枸等饲料作物、能源作物；试验养殖小球藻、狐尾藻等，多途径推进沼液应用。

开展沼液浓缩、配制无土栽培肥料等研究，探索沼肥商品化生产、产业化开发。

3.2 加强沼液利用技术研究

3.2.1 研究不同农作物品种施肥技术

研究各类农作物品种用沼液施肥的用量、使用时期等施肥方案，提出施肥指导标准；针对不同沼液含肥量波动较大的实际，研究沼液有效成分快速测定技术，指导用户按标准施用，实现配方施肥，将沼液融入农业生产的肥料体系之中。

3.2.2 研究沼液加工处理技术

在沼气发酵环节，结合发酵工艺的改进，提高沼液产品质量。通过除臭、脱色、脱重金属、脱抗生素，净化沼肥；通过浓缩，提升沼肥利用价值，降低储存和运输成本；通过多级过滤和管网、滴、喷灌等基础设施建设，简化使用方法，提高农民应用积极性。

3.2.3 持续跟踪沼液对土壤理化性状和环境影响

研究土壤长期施用后，其理化性状综合指标变化趋势，重金属元素转移、累积性［3］趋势；抗生素、激素、消毒剂等生化物质在土壤中消化分解能力。

3.2.4 研究沼液对作物生长和产品品质影响

研究沼肥在防治病虫害、促进光合作用、提高抗逆性方面的作用。对叶类农产品的外观，对水果表皮光洁度、外观形状、甜度，对水稻、小麦、玉米等粮食作物的品质影响等。

3.3 强化沼液利用的政策保障

3.3.1 加强组织领导，明确职责分工

由于沼液的控排、利用涉及多个部门，各级政府要把沼液推广列入重要议事日程，将沼液利用与畜牧业转型升级同步推进，并列入各级政府水环境治理的考核指标体系。按照“政府引导、部门牵头、业主主体、社会参与”的总体思路，加强组织领导，明确由农业部门牵头，环保、财税、发改、科技等部门配合，使形成合力。各级农业部门要根据不同规模养殖场的沼液产生量和需消纳面积，分析周边土地、作物情况，按照先近后远的思路，落实周边和近邻消纳利用土地。由各级畜牧业管理部门协同种植业管理部门，共同落实具体消纳地块，提出切实可行的一场一个消纳方案。乡镇、村负责做好种养主体的对接。

3.3.2 加大投入，切实提高对沼液推广利用的扶持

严格落实养殖业主作为沼液综合利用的责任主体，按照“谁污染、谁治理”原则，本着财政补一块、养殖业主出一块的办法，加大对沼液利用的扶持。财政补助主要用于沼液利用公共设施建设、配送车辆补助和配送运行经费补助；养殖业主出的部分主要用于对配送和施用者补贴。并建议将转运沼液的槽灌车购置列入农机购机补贴目录，享受农机补贴政策。

3.3.3 建立沼液消纳利用的运行机制

按照地方政府牵头、农业部门负责、养殖业主主体责任的思路，建立健全沼液消纳利用的推进机制。具体操作由县级农业局种养管理部门协调，鼓励规模养殖场与周边种植业基地、农民专业合作社建立供求对接关系，按照有偿、自愿的原则，确保双方受益。政府把田间贮肥池、养殖场到贮肥池的主管道等公共设施建设作为扶持重点，按照项目化方式进行建设管理。

3.3.4 加强项目管理和宣传培训

加强项目实施管理，开展项目绩效总结评价，发挥项目示范带动效应，确保项目建设取得成效。充分利用报纸、网络、电视、广播等各种媒体，加大对沼液应用的宣传，鼓励和引导工商资本的投入，形成社会各界支持沼液应用的良好氛围。编印沼液使用指导手册等技术资料，对作业人员进行施肥方法和安全管理培训，农技人员要深入田头进行现场指导，重点引导新型种植业主，扩大沼液使用的范围。

［1］ 浙江省统计局，国家统计局浙江调查总队.浙江统计年鉴2013［M］.北京：中国统计出版社，2013.

［2］ 单胜道，邵峰，周珊，等.浙江省农村废弃物调查［M］.北京：科学出版社，2009.

［3］ 齐琳，王飞，潘夏远，等.中小型沼气工程沼液污染因子监测评价分析［J］.中国沼气，2013，31（6）：25-28.

（责任编辑：卢福庄）

S 141

A

0528-9017（2014）11-1665-04

文献著录格式：杨治斌，吕旭东.浙江省沼液利用现状与推进机制探讨［J］.浙江农业科学，2014（11）：1665-1668，1673.

2014-09-15

杨治斌（1967-），男，浙江台州人，高级农艺师，从事农业生态与农村能源工作。E-mail：yzh29@126.com。