畜禽養殖廢棄物利用現狀及應對策略
——以遼寧省為例

郝生宏 胡克偉 楊榮芳，2* 顧洪娟，2 俞美子，2 曲 強

1.遼寧農業職業技術學院，遼寧營口115214；2.遼寧省蛋雞健康養殖重點實驗室，遼寧營口115214

十八大以來，人們對經濟發展與環境保護關系的認識發生了根本性變化，中央提出了創新、協調、綠色、開放、共享的發展理念。以破壞或增加環境負擔換取經濟增長的模式基本上已經退出歷史舞臺，畜牧業作為我國傳統產業和基礎產業，如何有效應對這一新的變化，尋求自身可持續發展之路成為近幾年重點研究的課題。2017 年國務院辦公廳《關于加快推進畜禽養殖廢棄物資源化利用的意見》（國辦發[2017]48 號）明確提出：堅持源頭減量、過程控制、末端利用的治理路徑，以畜牧大縣和規模養殖場為重點，以沼氣和生物天然氣為主要處理方向，以農用有機肥和農村能源為主要利用方向，全面推進畜禽養殖廢棄物資源化利用[1]。2018 年，農業農村部聯合有關部門相繼發布了《關于做好2018 年畜禽糞污資源化利用項目實施工作的通知》《畜禽養殖廢棄物資源化利用工作考核辦法(試行)》等文件，提出了更加具體的畜禽糞污資源化手段及考核評價方案[2-3]。養殖模式、糞污治理及管理模式的探索和實踐成為地方政府探索本地區畜牧業科學發展的重要抓手，下面以遼寧省為例，從種植業氮肥、磷肥需求與養殖糞肥產出關系入手，探討畜禽養殖廢棄物利用的有效途徑，以期對我國畜禽養殖廢棄物有效轉化利用提供參考。

1 遼寧省畜禽養殖規模

依據2017 年遼寧省國民經濟和社會發展統計公報統計，2017 年全年遼寧省豬、牛、羊、禽肉產量420.3 萬t，其中，豬肉產量220.9 萬t，禽肉產量164.8 萬t，牛肉產量25.1 萬t，羊肉產量9.5 萬t；全年禽蛋產量289.9 萬t，生牛奶產量140.1 萬t，生豬出欄2 627.2 萬頭，年末生豬存欄1 308.0 萬頭[4]。同時也伴隨產生了如糞便、污水、病死尸體、羽毛、蛋殼等大量的畜禽養殖廢棄物。未來出于優化南方水網地區生豬養殖區域布局，東三省作為玉米主產區和土地消納區，養殖量仍會繼續大幅度增加，產生的養殖廢棄物總量會繼續上漲，因地制宜規劃設計本地區畜禽養殖廢棄物資源化利用途徑成為當務之急。

2 遼寧省畜禽糞污產生及土地消納情況

表1 2016—2017 年遼寧省動物養殖總量和N、P 排泄總量

表2 2016 年遼寧省主要種植作物產量及養分N，P 需求量

對比2016—2017 年遼寧省統計年鑒計算遼寧省2016—2017 年養殖畜禽全年排放的廢棄物中所含N 肥和P 肥的量（表1）；以及2018 年農業農村部辦公廳印發的《畜禽糞污土地承載力測算技術指南》估算2016 年遼寧省種植業所需N 肥和P 肥的量（表2）。從對比表1、表2 數量上看，種植作物所需的氮磷量基本可以滿足，但還需考慮生豬、奶牛、肉牛固體糞便中氮素占氮排泄總量的50%，磷素占80%；羊、家禽固體糞便中氮磷素占100%。所有糞肥中可利用N 共有580 468 900 kg，P 共有121 331 364 kg，而作物追肥主要以糞肥為主。據2016 年農業農村部統計，我國每年產生的畜禽養殖廢棄物已達到38億t，而綜合利用率與無害化率分別不足60%和50%，糞污收集處理過程中的損失率達35%，由此可以看出，遼寧省糞肥利用完全不能滿足農作物生長需要，畜禽糞污資源化利用尚有很大空間可以挖掘。

3 遼寧省畜禽廢棄物資源化利用存在的主要問題

3.1 種養分離，糞肥產生和種植使用不同步

養殖小區、養殖示范區等規模化養殖方式導致養殖產生的廢棄物數量多且地域集中，養殖廢棄物肥料化利用輻射土地范圍不夠，養殖廢棄物的產生與農作物種植使用糞肥節奏不同步，導致養殖廢棄物的暫時堆積、污染等情況產生。從養殖分布看，養殖場大多位于遠離城市的邊遠區域，其處理廢棄物的運輸費用和人工成本過高，導致種養脫節和不及時還田[7]。養殖場規模設計與土地消納能力及面積的測算不精確，導致廢棄物產生和利用不能有效循環。

3.2 養殖廢棄物資源轉化能力不足

養殖廢棄物資源處理責任不夠明確，養殖主體環保意識不夠強或企業無法顧及或者沒有能力處理，廢棄物資源轉化技術落后且利用過程中的難題無法解決，處理技術不夠現代化或設備過于昂貴，沒有相應的市場激勵環境和政策等。

3.3 養殖廢棄物生產沼氣技術遇到瓶頸

遼寧省全年平均氣溫在7～11 ℃，賈蘭等[8]報道產甲烷菌最佳適宜溫度為17～28 ℃，據此，遼寧省很難保證發酵細菌和產甲烷菌的溫度要求，溫度問題是制約遼寧養殖廢棄物生產沼氣的關鍵問題；沼渣沼液的運輸費用過高也是限制因素。

4 遼寧省畜禽廢棄物循環利用應有的主要模式

4.1 協同種植養殖業模式

根據區域農作物種植情況和土地消納能力測算有機肥使用數據（各種統計數據需分類合理，數據準確），根據有機肥需求反推調整養殖規模和分布，尤其是養殖較為集中的區域，集中發展堆肥、有機肥、微生物發酵技術、沼氣技術等。推動建立畜禽糞污等農業有機廢棄物收集、轉化、利用網絡體系，鼓勵在養殖密集區域建立糞污集中處理中心，探索規模化、專業化、社會化運營機制。在種養殖之間由專門的肥料生產機構或企業負責數據測算及規模化轉化生產，提供區域內養殖廢棄物資源化利用的技術服務，實現從種植需求—養殖規模調整—生產轉化的循環模式。在養殖集中區域應建設廢棄物利用的田間管網，有效解決節約人力物力的運輸問題。加強糞肥還田技術指導，確保科學合理施用。

例如，按照2018 年1 月農業農村部《畜禽糞污土地承載力測算技術指南》計算，500 頭存欄豬場糞肥全部就地利用所需水稻田（667 m2），500（豬當量）/1.1（豬當量/667 m2/當季）×25%=113.6（667 m2）；遼寧省西部、北部主要種植玉米，500 頭存欄豬場糞肥全部就地利用所需玉米田（667 m2），500（豬當量）/ 1.2（豬當量/667 m2/當季）×25%=104.17（667 m2），即每頭133.4 m2；若固體糞便堆肥外供+肥水就地利用，500（豬當量）/2.4（豬當量/667 m2/當季）×25%=52.08（667 m2），即每頭約66.7 m2。遼寧南部和東部以種植果樹為主，以葡萄地為例，500頭豬就地利用需要葡萄地5.21 hm2，固體糞便堆肥外供+肥水就地利用需要2.60 hm2。2017 年遼寧省生豬出欄量為2 627.2 萬頭，按每頭每天產生2 kg糞便量和飼養期平均5 個月計算，共產生糞便7 88.16 萬t，就地利用對應需要玉米地35.03 萬hm2，若固體糞便堆肥外供+肥水就地利用需要玉米地17.51 萬hm2。遼寧省2016 年牛養殖671.9 萬頭，100 頭豬當量=15 頭奶牛或30 頭肉牛當量，就地利用每頭奶牛需要0.093 hm2玉米地，按奶牛計算，共需要玉米田62.26 萬hm2，若固體糞便堆肥外供+肥水就地利用，需玉米地31.10 萬hm2；而“十二五”時期，遼寧省玉米年平均種植面積為2266.7 萬hm2[6]。

4.2 源頭減排和過程控制模式

推廣使用微生物制劑、酶制劑等安全高效能提高消化率的飼料添加劑和低氮低磷低礦物質飼料配方，提高飼料轉化效率，減少獸藥和銅、鋅飼料添加劑使用，降低養殖業排放。建設必要的糞污處理設施，使用堆肥發酵菌劑、糞水處理菌劑和臭氣控制菌劑等，加速糞污無害化處理過程，減少氮磷和臭氣排放。

4.3 達標排放模式

對養殖場產生的糞水進行厭氧發酵、好氧處理等，達到《畜禽養殖業污染物排放標準》（GB18596-2001）規定的標準后方可排放。全面實現雨污分流，提高污水處理技術，如過濾、沉淀、氧化等處理后為可回用水，符合CODcr、BOD5、SS 和pH 值標準等，如可用于農業、園林等灌溉和工業沖洗等。

4.4 保溫沼氣發酵技術

東北三省應提倡研發保溫功能的設備或材料，或研究篩選出低溫發酵菌劑等，為解決冬季低溫無法發酵的難題提供技術支持。如胡國華等[9]報道，新型太陽能溫室使厭氧反應器溫度比傳統模式的厭氧反應器高出7.6～13.5 ℃，溫度的提升和溫度變化時的平穩特性，不但增加了沼氣的產量，而且保證了產氣的穩定性及氣體使用的可靠性；周云祥[10]認為太陽能與沼氣技術結合，200 m3以上的沼氣池應具備如下設備和裝置，如利用太陽能光熱轉換器、恒溫加熱箱、熱能儲備箱、熱能提取設備、污水源熱泵、夏天熱能冬天用儲備池、熱能提取箱、原料加熱池。

5 結 語

目前優化調整畜牧業區域布局，促進農牧結合、種養循環，以肥料化為基礎，鼓勵社會資本投入，培育畜禽養殖廢棄物資源化無害化產業發展為重中之重。應加強養殖場排放管理，提高養殖規模化程度，減少養殖布局分散帶來管理盲區，畜禽廢棄物資源化利用的生產工藝和技術還需不斷改進和突破，破解目前運輸、人力費用昂貴、沼氣冬季無法有效發酵、農民更愿意使用方便快捷的化肥等問題。