王存波 朱慈根 严康 路璐 王勇

（1，江苏省畜牧总站 210017；2，江苏省灌云县人民政府侍庄街道办事处 222207）

改革开放以来，我国畜牧业取得长足发展，一家一户的传统散养模式逐步缩减，规模化程度大幅增加，生产水平明显提高，为推动经济社会发展和保障居民消费做出重要贡献。以江苏省为例，1978～2018 年生猪存栏量分别为2161.05 万头和1722.69 万头，减少20.3%，而出栏量分别为1326.12 万头和3266.44 万头，增加146.3%。但随着规模化水平和生产效率的提升，畜禽养殖废弃物对环境的污染问题日渐凸显。“十八大”以来，生态文明建设纳入“五位一体”总布局，习近平总书记“绿水青山就是金山银山”发展理念对我国生态环境和经济发展产生了深远影响。畜牧业也开始自我革命，转变发展理念，探索新的养殖技术和模式，从原来的追求高增长逐步向高质量发展方向转变。本文总结分析了当前畜牧业粪污资源化利用的现状，并提出建议，以期对畜牧业绿色发展及畜牧技术推广机构提供参考。

1 畜禽粪污资源化利用方向

1.1 肥料化利用

畜禽粪污制作的有机肥富含氮、磷等植物生长必需的营养物质，营养全面且肥效长而稳定，同时有利于促进土壤固粒结构的形成，增加土壤保水、保温、透气、保肥能力，与化肥混合使用可弥补化肥所含养分单一，有效改善长期单一使用化肥导致土壤板结，保水、保肥性能减退的缺陷，是生产有机农产品必需的投入品。杜少平等[1]研究表明，施用牛粪、鸡粪和猪粪有机肥较单施化肥可促进西瓜营养生长和氮、钾养分的运转，显著提高西瓜产量和养分的吸收积累量，其中西瓜产量较化肥处理分别显著提高27.4%、31.6%和30.2%，且西瓜品质得到明显改善，可溶性固形物和VC含量均显著提升。林瑞等[2]发现，施用鸡粪复合菌肥、羊粪复合菌肥和蚯蚓粪复合菌肥对杨梅凋萎病有明显防效，且能促进杨梅植株长势恢复，提升果实品质。王文东等[3]研究表明，有机肥和秸秆配施可显著增加中小型土壤动物个体数，提高中小型土壤动物类群，明显改善环境生物多样性。

1.2 能源化利用

目前畜禽粪污能源化利用最常见的方式为沼气发酵，最终产物为沼气、沼渣和沼液，沼气发酵工程可避免粪污发酵过程中产生的有害气体污染大气，并将沼气用作燃料或用于发电、生产生物天然气等清洁能源。大丰苏港河顺生物科技有限公司日处理鸡粪600t，生产天然气10000m3。畜禽粪污经沼气发酵后COD 可降低85%以上，并可有效降解粪污中多西环素、金霉素等残留抗生素[4]。此外，牧区牛粪风干后作为生活燃料也是能源化利用的一种方式。

1.3 饲料化利用

畜禽粪便中含有丰富的粗蛋白质等营养物质，如新鲜的猪粪中蛋白质含量为3.5%～4.1%、牛粪为1.7%～2.3%、鸡粪为11.2%～15.0%、羊粪为4.1%～4.7%[5]，畜禽粪便经灭菌、除臭、干燥等处理后可作为动物饲料。据徐启明[6]研究发现，以热喷鸡粪代替部分黄豆饼对奶牛产奶没有影响，饲喂青贮鸡粪饲料可有效提高肉羊增重效果。但由于畜禽粪便饲料化利用与人们传统观念相悖，目前推广利用程度不高。

2 当前畜禽粪污处理的主要方法

2.1 堆肥发酵

堆肥发酵是传统的粪污处理方式，将畜禽粪污和作物秸秆混合在一起，堆积发酵后用作肥料进行还田，分为自然发酵法和棚下堆肥发酵法，自然发酵法工艺简单，原料混合堆积后自然发酵即可，适合小型养殖场。而棚下堆肥发酵法则在自然发酵的基础上引入固液分离、机械搅拌、人工接种等工艺，大幅加快发酵进程，适用于中大型养殖场和专业有机肥场。具有投资小、操作简单、处理成本低等优点。同时具有处理时间长的缺点，自然发酵堆肥需要堆放3～5 月才能完成堆肥[7]。

2.2 发酵床处理

发酵床处理的原理为粪污通过接种好氧微生物后进行发酵降解，最终生成有机肥或直接还田，分为原位发酵床和异位发酵床，区别主要在于畜禽粪污是否就地发酵处理。一般而言，原位发酵床适合育肥猪、肉鸡等适宜地面平养的畜禽种类，而异位发酵床适用性更加广泛。发酵床处理的优点在于，利用时间长，利用过程中只需不断加入畜禽粪污和垫料便可维持好氧微生物的持续发酵，管理得当可持续利用3～5 年；没有污水排放，粪污和垫料通过发酵后形成优质的有机肥直接还田或优化配比后包装销售；可以利用发酵床产生的热量为畜禽保温，褚晓红等[8]研究结果表明，发酵床饲养仔猪在日增重和成活率上显著优于普通水泥地面饲养方式，并可节水降耗。缺点在于技术性较强，需了解发酵原理并定期管理维护以保持良好的发酵状态，管理不当容易造成“死床”和霉变；异位发酵床需要一定场地，占地面积大；垫料需要量大，高艳兵等[9]推算，每处理1t 粪污需要垫料33m3，部分地区木屑等垫料采购和运输成本高。

2.3 发酵塔

发酵塔处理工艺是将畜禽粪污接种高效生物发酵菌种（真菌、酵母菌、放线菌等）混合均匀后置入发酵塔内分层密闭发酵，适用于含水量较小的家禽粪污处理。此工艺不同于堆肥发酵或发酵床之处在于物料在塔内循环流动，原料不断进入，发酵产物不断产出，一般以6～7d 为一个循环周期[10]。此种处理模式优点在于发酵产生的废气可收集净化处理，基本无废气外排；污水产生量较小，粪便中大部分水分可在发酵过程中利用发酵热量蒸发为水蒸气，王顺清[11]研究表明，畜禽粪污经发酵处理后水分由70%下降到30%左右；发酵条件容易控制，能克服冬季低温天气对发酵的不利影响；便于工业化连续生产；占地面积小。缺点在于一次性投入大，处理成本高。

2.4 沼气工程

沼气工程是指采用厌氧消化技术处理各类有机废弃物（水），通过发酵降解有机物、杀灭病原微生物，并制取沼气系统工程设施。适用于各种畜禽粪污的处理。优点：粪污资源化利用最充分，沼气、沼液、沼渣均可资源化利用；发酵完全；占地面积小。缺点：产气不稳定，处理效率普遍偏低，表现为原料浓度低、产气率不高、发酵温度低。腾昆辰[12]研究表明，目前我国沼气工程进料浓度普遍在8%以下、发酵温度为10～25℃、单位容积产气率0.3～0.5m3/m3·d，大幅低于发达国家的12%、38℃或53℃、2m3/m3·d；沼液运输储存困难，需铺设管网或配备运输车辆及储蓄池，还田半径小，需要周边有足够的协议消纳用地；受环境影响大，北方寒冷地区冬季难以运行；存在渗漏污染地下水的风险。

3 畜禽粪污处理存在的问题与难点

3.1 粪污处理投入产出效益低，养殖场户积极性不高

粪污作为养殖场的废弃物，处理需要投入资金和人力，而产出效益相对较低，不一定能回收成本，小型养殖场及散养户不愿投入，如果监管缺位很容易对环境造成污染。

3.2 资金扶持政策仍需完善

农业农村部《畜禽粪污资源化利用行动方案（2017～2020年）》 主要扶持生猪和牛养殖大县，缺少对家禽养殖大县扶持；畜禽养殖废弃物资源化利用中央投资计划中企业自筹资金比例时有增加，进一步加大企业自筹压力。

3.3 行业定位不明确

有机肥生产在国民经济行业分类目录中被列为化学原料和化学制品制造业，生产许可申办门槛高、难度大。

3.4 施肥方法制约有机肥的推广利用

畜禽粪污生产有机肥营养浓度低，肥效作用慢，单位面积施用量大，施肥需要耗费大量人力，影响了有机肥的大面积推广应用。

3.5 存在重金属、抗生素残留、抗生素抗性基因增加等风险

动物饲料中往往添加各种微量金属元素，而这些微量元素的消化利用率很低，如Cu、Zn 吸收率仅为5%左右，导致畜禽粪污重金属含量升高，从而增加了环境污染风险[13]。彭晶等[14]利用高通量PCR 技术研究发现，施用有机肥的土壤中多种四环素类、大环内酯类抗性基因相对丰度有所增加。意味着即使经发酵等工艺处理后畜禽粪污依然存在影响环境的风险因素。

3.6 污水成为治理畜禽粪污的难点

部分养殖场存在用水量大，雨水和污水没能有效分离，导致污水量大幅提升，增加了治理难度。

4 对策建议

4.1 因地制宜建立粪污集中处理模式

在小型养殖场及散户集中区域引入粪污集中处理机构，探索建立“市场主导、循环利用、行政推动、有偿服务”的可持续运行模式，形成政府、企业、社会共同参与畜禽粪污处理的社会化服务机制。

4.2 优化畜禽粪污治理扶持政策

加强顶层政策设计，扩大资金扶持范围，根据各省畜禽实际养殖量，资金切块下达给各省各地区，由各地农业主管部门根据饲养结构和地区分布实际情况统筹抓好落实。

4.3 鼓励建立粪污处理机构

明确有机肥生产是粪污资源化利用单位，而不是污染排放单位，工商、环保等部门对有机肥厂立项审批等环节应予以区别对待。各地区规划养殖区域布局时要综合考虑畜禽粪污处理能力，在养殖场集中区域引入有机肥生产厂等粪污集中处理机构。

4.4 研究和推广利用有机肥撒播机械

加强施肥机械的研究与推广利用，研发适合不同地形、作物的有机肥撒播机械，完善落实农机补贴机制。

4.5 强化源头控制，开展风险评估

加强饲料行业监管，优化饲料配方，提高蛋白质及其他营养物质的消化吸收率，从源头上减少重金属、抗生素等用量，提升养殖管理水平，提倡绿色健康养殖，减少养殖过程用药量，结合农业测土配方施肥，开展土地对畜禽粪污承载力的研究，优化粪污处理工艺，加强重金属等有害物质的检测与风险评估。

4.6 提升养殖管理水平

畜禽养殖业提高内部管理水平，推广应用“两节一增”新技术、新设备、新模式，杜绝浪费水资源，严格实行雨污分流，减少污水产生。

5 小结

目前，绿色发展理念已成为社会共识，畜禽粪污能否得到有效治理成为制约畜牧业健康持续发展的瓶颈，就目前来看，资源化利用成为畜禽粪污治理的主导思想，种养结合，循环农业作为畜禽粪污治理的主要模式拥有广阔的应用前景，需要进一步加大投入力度、强化扶持政策、完善监管制度、优化运行机制。通过各种措施的不断完善，畜禽粪污一定能得到有效治理。