基于信息技術的天津豬糞污資源化利用路徑研究

李 志，杜淑清，趙 斌，宋倩倩

（1.天津市農業發展服務中心，天津300061，2.農旗科技（北京）有限公司，北京100080）

1 引言

隨著我國經濟的不斷發展，生豬業逐漸成為農業發展的重要支柱之一。當前，我國養豬業正處在由傳統的粗放型發展向現代綠色化發展的轉型時期，由于集約化、規模化養殖的發展，隨之而來的糞污資源化利用成為現代豬業發展過程中的關鍵環節之一。對于逐漸增多的糞污，處理不當不僅會污染環境，還會造成資源的浪費，對于美麗人居環境的打造也是十分不利的。

我國是種植業大國，由于種養分離，導致豬糞污資源化利用受阻。糞污的排放會造成水體、空氣和土壤等環境污染問題；傳統種植業使用大量的化肥，導致土壤有機質含量下降，土壤承載能力降低。而豬的糞污廢棄物是良好的有機肥來源，將糞污進行資源化處理，推動種養結合，不僅可以及時解決農業種植過程中土壤有機質含量低的困擾，還可以解決糞污對環境的污染問題。

互聯網信息技術在各行各業中的應用越來越廣泛，將信息技術融入到養豬業的發展中，不僅能夠給養豬業發展模式的升級帶來強大動力，還可以促進養豬業實現綠色、數字化、現代化發展。

將信息技術與糞污資源化利用相融合，實現糞污資源化利用的信息化，幫助用戶制定更加合理的糞污處理系統，利用大數據平臺實現資源實時共享、數據收集、社會化服務體系的形成，可以有效解決糞污資源化利用過程中信息溝通不暢、專業技術人員缺乏、監管、服務不到位等問題；最大限度地降低糞污資源化利用的成本，提高經濟效益，減少對環境的污染，實現養豬業的可持續發展。

2 天津養豬業發展現狀

2.1 天津養豬業發展格局

2.1.1 政府重視程度高

養豬業是天津的重要農業經濟支柱之一，天津市政府高度重視養豬業發展，為全面提升天津市養豬業的產業化水平和市場競爭力，天津市出臺相關政策，大力扶持培育養豬重點龍頭企業。利用3年時間，力爭打造1至2家百億產值養豬龍頭企業，培育3至5家養豬龍頭上市企業。同時也在積極響應落實國家關于養殖業補貼的相關政策，帶動養豬業產業的發展。針對糞污治理召開多次會議，印發了《天津市加快推進畜禽養殖廢棄物資源化利用工作方案》，部署豬糞污資源化利用的有關工作。

2.1.2 規模化、標準化養殖水平參差不齊

隨著天津市規模化養豬業的發展，糞污不斷增加，污染物的產生量業隨之增加。目前，天津市養豬業發展存在著規模化養殖與散戶養殖并存以及養殖小區模式的現象，受到可供養豬業利用土地的限制，進一步擴大養殖規模的難度也在加大；即便是進行規模化、標準化養殖的養殖場，由于管理、技術、資金投入的不同，導致規模化、標準化養殖的水平參差不齊。

2.1.3 信息化水平得到一定發展，但仍有待提高

隨著互聯網信息技術的發展，養豬業信息化水平得到逐漸發展。養豬業信息化不再只是單純的養殖過程的信息化，而是包含養殖管理、基礎設施、經營管理、生活消費等多個方面的信息化。養豬業信息化的建設中，硬件（電腦、網絡等設備）是基礎，軟件（辦公軟件、應用軟件等各種相關軟件）是條件，信息資源（收集的資料和信息）是重要的生產要素。

近年來，天津市各級政府高度重視現代豬業信息化建設，2017年天津生豬產業技術體系創新團隊借助互聯網理念搭建了天津生豬產業技術體系創新團隊服務云平臺，廣泛應用于天津市養豬全產業鏈，通過信息技術的應用，在生豬養殖環境、糞污處理與利用、疫病防控、養殖技術推廣以及養豬產業發展等環節，發揮了十分重要的作用，有效地解決了制約天津生豬產業發展的各個因素[1]。

但是由于養豬業信息化基礎設施建設不均衡、不充分；硬件設施方面的信息傳輸的網絡覆蓋不全面，軟件方面的畜禽養殖數據庫人才數據庫等相關數據庫還有待建設；技術人員缺乏；養殖場比較分散等現狀；使養豬業信息化發展水平受到一定限制。

2.2 豬糞污資源化利用形勢

2.2.1 糞污治理成難題

隨著養豬業的規模化、集約化發展，豬糞污治理成為制約豬業發展的主要因素之一。目前國內外進行畜禽糞污治理的方法有很多，主要是通過制定相關的法律法規、完善養殖基地的設計方案，制定合理的飼料配方、改進糞污的清理工藝和養殖管理技術、提高飼料中養分的利用率，減少糞污的排放以及糞污資源化處理后作為有機肥等措施來開展糞污治理，從而降低糞污對環境的污染。

天津進行規模化養殖的養殖場大多靠近居民區，糞污產量大，養殖場附近有限的農田無法消納大量的糞污；由于規模化養殖與散戶養殖并存，糞污治理工程量增大，使糞污治理難度增加，成為制約養豬業現代化發展的 瓶頸”；豬糞污治理涉及到農業、環保等多個部門，在進行糞污治理時部門分工和職責不明確，導致開展糞污資源化利用難以取得良好的成效。

2.2.2 信息化支撐體系薄弱

目前國內外有一些關于豬糞污處理的相關軟件，如：畜禽廢棄物管理軟件AWM；畜禽污水處理、肥力管理軟件MEDLI；畜禽廢棄物污染地表及地下水風險評價軟件等[2]。但由于硬件設施、養殖區域分散、技術人員以及相關數字化應用平臺缺失等因素的限制，以信息化促進畜禽糞污資源化的實際應用并不樂觀。

2.2.3 治理成本較高

發展養豬業本身的成本較高且有一定的風險性，養殖戶單獨進行糞污治理時缺乏相應的資金，進行糞污治理除了需要配置專門的糞污處理設備之外，設備還需要日常的運行維護，而糞污處理設備及日常維護的費用較高，使養殖戶的經營成本大大增加。為了降低養殖成本，增加收益，大多數的養殖戶對于糞污治理的關注度降低。同時，由于養殖區域分散，集中率低，實施糞污資源化利用的難度加大。

2.2.4 監管執法不到位

近年來，國家先后出臺或修訂頒布實施了《畜禽規模養殖污染防治條例》《關于加快推進畜禽養殖廢棄物資源化利用的意見》《全國畜禽糞污資源化利用整縣推進項目工作方案（2018-2020）》，天津市也印發了《天津市加快推進畜禽養殖廢棄物資源化利用工作方案》，從法律法規的角度對畜禽糞污治理做出了強制性規定，對畜禽糞污治理起到了一定作用，但由于開展糞污資源化利用時的具體要求、操作規程不明確，考核制度不健全，部門分工不明確等原因，造成監管不到位，執法不力等問題的出現。

2.2.5 養殖戶資源化利用積極性不高

豬糞污治理需要養殖戶的積極參與，但在實際的實施過程中，養殖戶的積極性普遍不高。一方面，由于生豬市場波動較大，成本較高，利潤較低，養殖戶沒有多余的資金進行糞污治理，導致積極性不高；另一方面，養殖戶的觀念落后，只注重養殖的經濟效益，沒有意識到糞污資源化利用與環境保護的關系，有些養殖戶對于糞污資源化利用接受起來有一定的難度，養殖戶傳統的思想是養好、賣好，對于糞污處理、環境保護的意識普遍低下。

3 豬糞污資源利用和生態循環農業發展面臨的主要問題

3.1 缺乏糞污資源化利用的科學機制

隨著養豬業的發展，糞污成為新的污染源，阻礙了養豬業的發展。糞污中含有許多的氮、磷等有機物，藥物殘留及未被畜禽消化吸收的微量元素和重金屬等物質，糞污一旦直接排入水中，使水體富營養化，導致水體污染和土壤污染；糞污未經及時、科學、合理的無害化處理，經發酵會釋放大量的氨氣、硫化氫等刺激性的氣體，不僅對附近居民的日常生活和身體健康產生影響，還會對大氣產生污染。

然而，由于基礎設施薄弱，糞污資源化利用意識欠缺等因素，使糞污資源化利用的進程很難有序開展。有些進行糞污資源化利用的養殖場，雖有強烈的治理意識，但由于缺乏科學的治理機制的指導，其糞污資源化利用的效果也是離期望值有一定距離。

3.2 缺乏綜合性的、強大的數字化支撐平臺

要做好糞污資源化利用不僅僅只局限在糞污治理這一階段，而是涉及到養殖過程中的多個過程，包括飼料來源、質量、飼料配方、加工工藝、動物品種、年齡、營養狀況以及環境、日常管理等各個因素。針對不同豬場的具體情況，精準地計算養分利用率和動物對于養分的需求情況，準確地配置出符合實際情況的飼養方案，提高飼料的利用率，減少糞污排放量。

在數字興農的時代，建立一個與豬業發展、糞污資源化利用的相關的綜合性的、強大的數字化支撐平臺是我們現在急需要解決的問題之一。建立數字化支撐平臺不僅可以有效彌補專業知識不足帶來的弊端，實現集養殖、管理、糞污資源化利用于一體的專業科學方案的制定，達到有針對性地設計糞污治理方案；還可以有效地解決硬件、軟件設施欠缺、技術人員配備不到位的問題。

3.3 生態循環農業發展體系建設缺失

隨著綠色農業、現代化農業的發展，傳統農業的發展方式帶來的問題也在逐漸顯現出來，因此 生態農業”、“綠色農業 等農業模式應運而生。生態循環農業是以農業可持續發展為指導思想，遵循循環經濟理論和

3R”（見后）原則，以促進現代化農業發展方式轉變和農村可持續發展的現代農業發展模式。發展生態循環農業必須嚴格遵循經濟的三大基本原則，即減量化（Reduce）、再利用（Reuse）、再循環（Recycle），分別從投入端、中間過程和外部性來作用于循環農業的整個過程，既減少了對于生態環境的污染，也實現了資源的再利用[3]。

近年來，天津農業發展勢頭良好，但在進一步的發展中，逐漸暴露出一些問題，如農村環境污染嚴重、耕地資源緊張，土地質量較差、水資源嚴重短缺，水體污染嚴重等[4]，這些問題嚴重制約了天津現代化農業的可持續發展。要實現農業產業升級，解決農業所面臨的資源緊張、環境污染等種種難題，發展生態循環農業是必由之路。天津一些地區也開始發展循環農業，如武清區梅廠鎮灰鍋口村大棚葡萄間作蔬菜、寧河縣七里海鎮稻田養河蟹、清水源有機農業示范園區的觀光生態農業等[5]。這些循環農業的模式有的只是圍繞某個環節或者是試點來發展，但是將農業發展過程中的各個環節聯系在一起，實現 資源-農產品-農業廢棄物-再生資源 全程化、可復制的發展模式還有待于繼續探索。

4 促進豬糞污資源化的對策

4.1 推進糞污資源化利用基礎設施建設，促進資金、政策等傾斜

為了實現糞污資源化利用的發展，天津在全面貫徹落實好國家有關的法律法規的同時，應大力推進關于畜禽糞污資源化利用的地方性法規，全方位的規范、指導全市糞污資源化利用建設。開展糞污資源化利用需要加強政府資金的引導性作用，采用對畜禽糞污資源化利用的養殖戶、企業進行直接補貼的方式，彌補資金不足的缺口，啟動畜禽糞污資源化利用項目建設以及相關政策落地。對于建立完善的畜禽糞污處理系統的養殖戶，實行財政獎勵。加強技術人員的專業培訓，提高其職業素養。多措并舉推動畜禽糞污資源化利用的基礎設施建設，保證糞污資源化利用工作有序推進。

4.2 探索形成糞污資源化利用的全套運行機制

實施糞污資源化利用，需要多個部門、多個環節協調配合，根據天津的生豬養殖種類和養殖規模等實際情況，制定具體的工作方案，開展糞污資源化利用的試點，探索形成源頭治理、過程監控、循環利用、末端處理的全過程綜合性的糞污資源化利用運行機制。

4.3 實現數字化轉型，形成糞污資源化治理和應用平臺

為了更好地促進糞污資源化治理的實施和現代化豬業的發展，天津應該在推動豬業規模化、集約化發展的同時，結合現有的信息技術基礎，推動糞污資源化利用數字化轉型升級。依托現有的養豬業互聯網平臺，從糞污治理信息化為切入點，建立糞污資源化治理和應用平臺，實現糞污治理全過程信息采集、技術支持及監管，糞污資源化利用產品的合理分配和利用，達到種養一體化，實現生態循環農業的發展。

4.4 利用糞污收儲創新機制，統籌處理畜禽糞污

在加大糞污資源化利用基礎設施建設和數字化轉型的同時，應利用糞污資源化治理和應用平臺，對養殖區域網格化管理，合理調配糞污收集設備和人員，實施區域化糞污收儲，對糞污進行統一規模化處理，發展沼氣、有機肥加工等產業，提高糞污資源的附加值，實現糞污資源利用率最大化，推動養豬業可持續發展。

5 結語

豬糞污資源化利用對養豬業的可持續發展至關重要，但由于養殖戶糞污治理積極性不高、信息化支撐體系薄弱、治理成本高及監管執法不到位等原因，使得糞污治理成為難題。加大糞污資源化利用的基礎設施建設，推動相關政策及資金的傾斜，運用好信息技術，建立糞污資源化治理和應用平臺，實現豬業數字化轉型，推動糞污資源化利用的良好運行，助力養豬業的可持續發展。