“養(yǎng)豬—沼氣—種菜”生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)模式

陳直 王志勇 張曉偉 王炳勛 王浩宇 程澤強 王利平 周磊 張亞彬

摘要：“養(yǎng)豬–沼氣-種菜 ”生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)是指以沼氣生產(chǎn)工程為中心，以蔬菜種植為前提，以養(yǎng)豬為源頭的養(yǎng)殖、沼氣、種植、水產(chǎn)等多業(yè)結(jié)合不同循環(huán)類型的生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)，探索并建立“養(yǎng)豬–沼氣-種菜 ”三位一體的循環(huán)生態(tài)農(nóng)業(yè)模式，包括沼氣、沼液、沼渣的綜合利用。通過分析“養(yǎng)豬–沼氣-種菜 ”生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)模式在生產(chǎn)中存在一些問題，為解決“養(yǎng)豬–沼氣-種菜 ”生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)模式存在的問題提供參考。

關(guān)鍵詞： 養(yǎng)豬；沼氣；種菜；模式；生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)

1 目前豬糞便處理存在的問題

近年來，中國生豬規(guī)模養(yǎng)殖得到了快速發(fā)展，2015年中國生豬出欄70825萬頭，其中年出欄500頭以上的規(guī)模養(yǎng)殖場占豬44%，年出欄500頭以下的規(guī)模養(yǎng)豬戶占豬56%。例如，一個萬頭豬場每天產(chǎn)生豬糞 8-10噸，糞尿污水 50-90噸，造成的環(huán)保保護(hù)問題十分嚴(yán)重、突出，若豬場糞污處理不當(dāng)，將對空氣、水源和耕地產(chǎn)生極大的危害。

2015年中國蔬菜種植面積達(dá)到3億多畝，年產(chǎn)量超過7億噸，人均占有量500 kg，均居世界第一位，但利用豬場排放達(dá)標(biāo)的沼液、沼渣種植的蔬菜很少。利用豬場處理的糞污種植蔬菜符合中國國情的規(guī)模化養(yǎng)豬糞污處理及利用的環(huán)保模式，對實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)模化養(yǎng)豬可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。目前中國養(yǎng)豬糞便處理存在如下問題。

1.1 養(yǎng)豬場（戶）沒有考慮豬糞環(huán)境污染的危害性

我養(yǎng)豬我受益，養(yǎng)豬場（戶）很少顧及豬糞對周邊環(huán)境的影響，養(yǎng)豬場（戶）對豬場糞便大多隨意處理，很少對其進(jìn)行集中堆放與治污處理，這會嚴(yán)重影響農(nóng)村的生態(tài)環(huán)境。大量的糞便不及時處理，不僅破壞了農(nóng)村的衛(wèi)生環(huán)境，還對農(nóng)民居住環(huán)境和生活質(zhì)量造成影響，從而制約了農(nóng)村經(jīng)濟的發(fā)展。

1.2 缺少資金投入成為解決糞便污染最大制約因素

目前養(yǎng)豬行業(yè)多數(shù)處于維持狀態(tài)，一個萬頭豬場一次性投入糞污處理設(shè)施需要500萬元左右。如果沒有國家和地方政府下放的專項資金，豬場自身很難一次性籌集養(yǎng)豬廢棄物治理資金并承擔(dān)日常的運行費用。

1.3 豬場糞便處理技術(shù)有待提高

目前豬場糞污處理成本在4元/噸以上，而豬場能承受的成本是不超過1.5元/噸，豬糞便處理利用需要能源、肥料、飼料行業(yè)以的綜合運用，從總體上看單項技術(shù)是成熟的，但是，這些技術(shù)手段的成熟程度及其經(jīng)濟效果綜合運用還有待于進(jìn)一步提高。

1.4 豬場糞便處理規(guī)模化程度低

目前，中國養(yǎng)豬業(yè)的發(fā)展和污染治理主要面臨的問題是整體性規(guī)劃和布局仍未完善，種豬、商品豬規(guī)模養(yǎng)殖場（戶）的建場布局還沒有完全納入統(tǒng)一的管理，導(dǎo)致農(nóng)村生態(tài)環(huán)境較脆弱。豬糞消納容量較小的地區(qū)發(fā)展較大規(guī)模養(yǎng)豬項目，會給水源地和周邊環(huán)境帶來嚴(yán)重影響。

1.5 養(yǎng)豬、種菜沒有統(tǒng)一結(jié)合

目前中國養(yǎng)豬和種菜的格局是養(yǎng)豬場（戶）不種菜，種菜場（戶）不養(yǎng)豬，養(yǎng)豬場（戶）不愿意把豬糞低價出售給種菜場（戶），造成養(yǎng)豬場（戶）沒有足夠的菜地消納豬場糞便，種菜場（戶）比較價格后，不如使用化肥高效方便，導(dǎo)致豬場方存放過久，流失污染嚴(yán)重。

2 豬場糞便污染對環(huán)境的影響

2.1 污染空氣

豬場惡臭氣體主要包括糞便污物在堆放過程中產(chǎn)生的NH3、H2S、吲哚等胺化物和硫化物。溫室氣體主要包括CH4、CO2、N2O等。研究表明，CH4對氣候變暖的貢獻(xiàn)約15%，其中以養(yǎng)殖業(yè)排放的CH4最多，中國畜禽糞便CH4年排放量約占全球的5%[1]。這些有害氣體散布到空氣中會成為酸雨形成的影響因素之一。

2.2 污染水體及土壤

未經(jīng)處理或處理不徹底豬場糞尿，一部分氮以氨氣的形式揮發(fā)到空氣中，另一部分被氧化成硝酸鹽，其中一些滯留于土壤表層對土壤造成污染，更多的是滲入地下水或隨地表水流入江河，使水中硝態(tài)氮超標(biāo)，造成污染[2]。

3 采用“養(yǎng)豬-沼氣-種菜 ”生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)模式處理豬糞

3.1 做好糞便處理

3.1.1 實行豬場糞污收集和固液分離措施。建造豬舍時，地面要做傾斜設(shè)計，以15°為最佳角度，這樣可以自動有效地分離豬尿糞，然后采用人工干清糞工藝。最后把干糞直接運輸至堆肥場，統(tǒng)一經(jīng)好氧發(fā)酵轉(zhuǎn)化為有機肥；余下的液體則流入沼氣池（灌）進(jìn)行相應(yīng)處理。

3.1.2 沼氣生產(chǎn)。污水二級厭氧發(fā)酵：經(jīng)過固液分離后的污水進(jìn)入酸化池經(jīng)過預(yù)處理后，進(jìn)一級厭氧發(fā)酵池（灌）進(jìn)行處理。污水在一級厭氧發(fā)酵池（灌）中的停留時間是50 h，然后進(jìn)入?yún)捬醭剡M(jìn)行二級厭氧發(fā)酵80 h，產(chǎn)生的沼氣進(jìn)入貯氣罐進(jìn)行能源利用。

沼液的利用：污水厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼液，可以直接用于周邊蔬菜地生產(chǎn)有機蔬菜；沼渣的利用：沼渣可以作為蔬菜底肥和追肥，1000-1500 kg/畝。

3.2 豬場利用減污生態(tài)環(huán)保技術(shù)措施

3.2.1 可消化氨基酸平衡技術(shù)。豬的不同生長階段所需要的營養(yǎng)成分有所不同，需要合理配制營養(yǎng)均衡，還要有效降低蛋白質(zhì)日糧的用量，使豬群抗病力增強。

3.2.2 酶制劑調(diào)控技術(shù)。對不同飼料原料確定不同的非淀粉多糖酶或植酸酶的添加量，可用以控制減少糞尿氮、磷排泄和NH3、H2S的排放。

3.2.3 利用微生態(tài)調(diào)控技術(shù)開展藥殘控制和NH3、H2S減排。應(yīng)用微生態(tài)制劑EM取代飼糧中抗生素的添加，進(jìn)行藥殘控制。其中EM菌劑是一種多種有益菌的混合制劑，可以使豬自身形成良好的微生態(tài)環(huán)境，這可以通過維持豬群腸道正常生理功能來提高飼料利用率，從而加快豬的生長發(fā)育。

3.3 對豬場糞便的綜合利用

利用豬場糞便產(chǎn)生的沼氣、沼液、沼渣即“三沼”種植蔬菜，實現(xiàn)“養(yǎng)豬-三沼-種菜生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)良性發(fā)展。

“三沼”在蔬菜種植業(yè)上的應(yīng)用。沼氣：主要用來燃燒，在農(nóng)業(yè)上，不僅可以為蔬菜大棚提供溫度與光照，經(jīng)燃燒產(chǎn)生的二氧化碳是蔬菜生長的氣肥。沼液：由于沼液中含有氨基酸和某些抗生素因子，可以有效殺滅病菌。因此，用于浸種、育秧、葉面噴施、水培蔬菜都有良好的效果及有明顯抑菌作用。沼渣：作基肥，每畝施腐熟沼渣2000-2500 kg；作追肥，每畝追施1500 kg。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳丹丹，谷子林，王圓圓，等. 畜禽糞便污染及其防治措施的研究[A]. 中國畜牧獸醫(yī)協(xié)會.7 生態(tài)環(huán)境與畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展學(xué)術(shù)研討會暨中國畜牧獸醫(yī)學(xué)會2012年學(xué)術(shù)年會和第七屆全國畜牧獸醫(yī)青年科技工作者學(xué)術(shù)研討會會議[C]. 北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2002.

[2] 江蘇農(nóng)科院. 攻克畜禽糞便污染問題[J]. 獸藥與飼料添加劑，2002（7）：48.

[3] 劉衛(wèi)東，黃炎昆.雞場糞便的綜合治理[J].畜牧獸醫(yī)雜志 ，2000，19（1）：25. 2016-4-21