摘要：
推廣畜禽糞污處理技術對于提高畜禽養殖者經濟收入、變廢為寶, 實現畜禽糞污的資源化和無害化利用, 促進農業和農村經濟可持續發展, 推進生態文明建設、貫徹綠色發展理念具有十分重要意義。相關技術標準是畜禽糞污處理的技術保障, 本文擬通過對現有畜禽糞污處理技術標準進行梳理, 分析現有標準中存在的問題, 并針對問題提出一些思考和建議, 為畜禽糞污處理技術標準的完善與更新提供參考。
前言
隨著我國畜牧業的迅猛發展, 畜禽生產帶來的糞污亦愈來愈多, 第一次全國污染源普查結果顯示:畜禽養殖業糞便產生量2.43億噸, 尿液產生量1.63億噸, 主要水污染物排放量中的化學需氧量1268.26萬噸、總氮102.48萬噸、總磷16.04萬噸、銅2397.23噸、鋅4756.94噸, 分別占農業污染源排放總量的96%、38%、56%、98%、94%。然而由于糞污處理技術相對滯后, 畜禽養殖產生的糞污有相當一部分沒有得到充分處理便排入環境, 造成環境污染, 嚴重影響畜禽產業升級和可持續發展。因此規范畜禽糞污處理技術, 加快推進畜禽糞污資源化利用, 對于減少環境污染, 推進生態文明建設, 貫徹綠色發展理念具有十分重要的意義。
為加快推進畜禽糞污資源化利用, 2017年5月31日, 國務院辦公廳印發了《關于加快推進畜禽養殖廢棄物資源化利用的意見》 (以下簡稱《意見》) , 要求各地區統籌兼顧, 按照政府引導、市場運作、因地制宜、多元利用、屬地管理、落實責任的原則有序推進畜牧業轉型升級和綠色發展。《意見》還明確要求, 到2020年全國畜禽糞污綜合利用率達到75%以上, 規模養殖場糞污處理設施裝備配套率達到95%以上, 大型規模養殖場糞污處理設施裝備配套率提前一年達到100%;要求組織開展畜禽糞污資源化利用先進工藝、技術和裝備研發, 制修訂相關標準以提高資源轉化利用效率。
因此本文擬通過對現行畜禽糞污處理技術標準進行梳理, 分析現有標準體系中存在的問題, 對進一步完善畜禽糞污處理技術標準提出相關建議。
1 畜禽糞污處理技術標準現狀
畜禽糞污是一種放錯位置的資源, 將其實現資源化利用是治理畜禽養殖污染的最佳方案。畜禽糞污資源化利用是指經過“減量化、無害化、資源化”處理, 將畜禽糞污轉換為肥料、飼料或能源的過程。不僅可以消除糞污對環境的影響, 還可以產生一定的經濟效益。目前, 關于畜禽糞污處理技術, 我國出臺了一些國家、行業及地方標準, 明細如表1所示, 其中GB/T 25246-2010《畜禽糞便還田技術規范》, 對經無害化處理后的畜禽糞便、堆肥以及以畜禽糞便為主要原料制成的各種肥料在農田中的安全使用做了具體規定;NY/T 1168-2006《畜禽糞便無害化處理技術規范》, 對規模化養殖場、養殖小區和畜禽糞便處理場中的相關處理設施的選址、場區布局、處理技術、衛生學指標及污染物監測和污染防治的技術做了具體規定。表中還有一系列的關于畜禽糞污處理技術的地方標準, 分別對各自區域豬場、雞場、山羊場、奶牛場的糞污處理技術進行了規范, 其中天津市的相關標準最多, 而湖北這樣的農業大省尚未出臺相關的標準。
1.1 畜禽固體糞便處理技術標準現狀
目前國內固體糞便的主要處理方式是堆肥處理, 堆肥是指在微生物作用下通過高溫發酵使有機物礦質化、腐殖化、無害化 (殺死病原菌、蟲卵、雜草種子等) 而變成腐熟肥料的過程[4]。在有機物被分解的過程中, 不僅生成大量可被植物利用的有效態氮、磷、鉀化合物, 而且又合成構成土壤肥力重要活性物質的新的高分子有機物——腐殖質。其堆肥流程圖詳見圖1:
圖1 禽畜固體糞便堆肥流程圖
表1 畜禽糞污處理技術現有標準表
標準 (NY/T 1168-2006《畜禽糞便無害化處理技術規范》) 中規定的常用的堆肥技術有條垛式堆肥、槽式堆肥、密閉倉式堆肥, 下邊分別介紹:
1.1.1 條垛式堆肥
條垛式堆肥是將畜禽糞便堆積成長條垛, 采用人工或機械進行定期翻堆, 實現堆體中的有氧狀態, 以保證在好氧條件下進行分解。條垛式堆肥技術的優勢明顯:所需設備少、運行簡單、投資少、產品腐熟度高、穩定性好。同時, 條垛式堆肥也存在許多缺點:發酵周期長、占地面積大, 翻堆會造成臭味的散失, 受氣候和周邊環境的影響大等。
1.1.2 槽式堆肥技術
槽式堆肥是按技術要求的水分含量和碳氮比, 將畜禽糞便與輔料充分混合, 然后將混合料堆放在陽光棚下的發酵槽內進行好氧發酵, 發酵槽底部設有曝氣管道進行充氧曝氣, 同時采用槽式翻拋機進行翻拋。槽式堆肥技術具有溫度及含氧可控、穩定性好、不受氣候影響、臭氣易控等優勢;槽式堆肥技術亦有投資高、操作復雜、占地面積大等等缺點。
1.1.3 封閉倉式堆肥技術
封閉倉式堆肥技術是指將畜禽糞便置于集進料、曝氣、攪拌和出料于一體的密閉式反應器內, 通過控制通風和水分條件進行好氧發酵使物料得到降解和轉化的一種堆肥技術。封閉倉式堆肥技術具有占地面積小、自動化程度高、臭氣易控、節能環保、不受氣候影響、處理周期短等優勢;但是, 封閉倉式堆肥技術亦有不可忽視的缺點, 投資、運行、維護費用高, 短處理周期使得堆肥產品存在一定的不穩定性, 單體處理量小、規模化有限等。
由以上的介紹可以看出, 關于畜禽固體糞便的處理技術標準, 主要集中在制作有機肥相關的技術層面, 對如今興起的循環農業和生態養殖幾乎沒有涉及, 對如今興起的畜禽糞便用于飼養黑水虻、黃粉蟲、蚯蚓亦沒有涉及。
1.2 畜禽液態糞便處理技術
1.2.1 厭氧發酵技術
厭氧發酵技術是指將畜禽液態糞便置于密閉的沼氣池內, 在厭氧條件下, 被種類繁多的厭氧微生物 (發酵性細菌、產氫產乙酸菌、耗氧產乙酸菌、食氫產甲烷菌、食乙酸產甲烷菌等五大類) 分解轉化,最終生成沼氣的過程。其技術路線如圖2所示:
圖 2 畜禽液體糞便沼氣發酵流程圖
厭氧發酵技術已發展為較為成熟的處理畜禽糞便的技術, 其優勢表現在:不僅不消耗能源, 還能產生清潔沼氣燃料;處理后的廢液, 氨、氮、磷的含量大幅降低;沼液沼渣可用作肥料還田。但厭氧發酵技術亦有工藝運行條件苛刻、技術控制點較多、投資、運行成本較高、需要專人維護等缺點, 故沼氣處理工芝在某些養殖場不再適宜實際需要。
1.2.2自然生物處理技術
自然生物處理技術是指利用天然的水體和土壤中的微生物凈化廢水的技術。利用天然水體凈化的主要有氧化塘法, 利用土壤凈化的主要有人工濕地法。
氧化塘是一種天然的或經過一定人工修建的有機廢水處理池塘, 其處理污水的過程實質上是一個水體自凈的過程, 包括物理過程, 如沉淀、凝聚等;化學過程, 如氧化、還原等;生物過程, 如好氧和厭氧微生物將大分子的有機物分解、氮磷被水生植物吸收利用等。
人工濕地實質是模擬和強化自然濕地功能的結果。污水流入凈化池, 首先與植物接觸, 大顆粒被阻擋形成污垢;接著, 污水向下滲透, 由于植物的呼吸作用, 將大量氧氣導入污水中, 使好氧菌大量繁殖, 從而吸收和降解污水中的污染物;污水進一步滲透到氧氣含量極少的底層, 厭氧菌在無氧環境下消耗剩下的有機質。污水經過人工濕地中的好氧菌和厭氧菌的吸收、降解后, 最終變成干凈的水排出池外。
自然生物處理法具有簡單、經濟、凈化效果好的特點。但是缺點亦十分明顯, 如:占地面積多、受氣候影響大、處理周期長、二次污染 (污染地下水、產生臭氣) 風險高。
由以上的介紹可以看出, 關于畜禽液態糞便的處理技術標準, 主要集中在沼氣發酵技術和無害化處理、達標排放兩方面。顯然, 達標排放不是一種經濟的處理方式, 并不能產生經濟效益, 且需要資金投入, 而現階段畜禽養殖附加值低、利潤薄, 養殖戶不愿意額外支出處理費用, 推廣難度大。近年來, 關于污水生態修復方面的研究不斷深入, 可作為新的技術標準推廣使用。
2 畜禽糞污處理技術標準存在的問題
2.1 部分標準更新滯后
國際標準和世界主要發達國家標準的標齡一般為3～5年, 此外, 根據國務院令第53號《中華人民共和國標準化法實施條例》中的有關規定, 標準實施后, 制定標準的部門應當根據科學技術的發展和經濟建設的需要適時進行復審。標準復審周期一般不超過五年。但目前現行的關于畜禽糞污處理技術的國家標準超過5年, 農業標準甚至超過10年, 已遠遠不能滿足現階段畜禽養殖對集約化生產、規模化管理、產業化經營的需求。
2.2 相關的技術標準可操作性不強
現行的標準中僅僅對處理技術的名稱及術語做了簡單羅列, 并沒有就具體的技術參數做詳細的介紹和說明。如NY/T 1168-2006《畜禽糞便無害化處理技術規范》中, 僅僅將畜禽固體糞便的處理技術羅列為“條垛式堆肥”、“槽式堆肥”、“密閉倉式堆肥”三種, 并未就這些技術的技術參數做任何介紹, 使得該標準的可借鑒性與可操作性較差。
2.3 缺乏整體規劃
如表1, 目前我國已出臺的畜禽糞污處理相關的國標、行標零星且分散, 缺乏對畜禽糞污綜合處理標準體系的研究、規劃和設計。同時, 各地對畜禽糞污處理的重視程度和發展水平也不盡相同, 如四川、天津制定了較多的畜禽糞污處理標準, 而像湖北、山東、內蒙這樣的農業大省卻尚未出臺與地方發展相適應的畜禽糞污處理標準。
2.4 監管機制尚未建立
從執法的角度看, 畜禽糞污處理技術的標準化工作缺乏相對完備的法律、法規環境, 因而不可能對畜禽糞污處理的各個環節進行有效的監管, 更不可能形成“有標必依、違標必糾”的法制式管理模式。因此, 許多養殖場還存在嚴重的糞污處理不達標, 甚至不處理便偷排的現象。
總之, 畜禽糞污處理是為了實現糞污資源化、變廢為寶, 從而即產生經濟效益, 又不對生態環境造成破壞。而現有的標準存在標齡過長、操作性不強、缺乏整體規劃、監管機制尚未建立等問題, 致使標準所帶來的經濟效益和社會效應不明顯。
3 對策建議
3.1 加快標準制修訂的速度
完善標準的管理制度, 加強政府部門宏觀引導, 鼓勵科研院所、行業協會與企業參與標準的制定和修訂等工作, 要形成標準定期補充修訂制度, 加快標準更新速度, 保證新技術、新方法盡快更新到新的標準中, 同時, 盡快淘汰落后的技術與方法, 實現標準均衡的、有節奏的、滾動式的補充修訂。從而保障標準與科研成果協同發展。
3.2 加強標準的可操作性
對于標準, 尤其是技術標準, 因明確注明其工藝流程及技術參數, 以發揮標準的實用價值及引領作用。同時, 還應該強化地方標準同國際國內相關標準的銜接, 提高標準水平, 避免地方標準與國家、國際標準不接軌, 而產生不應有的標準壁壘和損失。
3.3 構建科學合理、統籌兼顧的畜禽糞污處理標準體系
有關部門應積極發揮領導作用, 從我國國情出發, 通過系統梳理、深入分析畜禽糞污綜合處理對標準的需求, 并廣開言路、廣泛征求、積極采納各方面的意見, 統籌制定畜禽糞污綜合處理標準體系, 逐步建立健全統一、科學權威、系統完備的以國家標準為主體、行業標準為骨干、地方標準為配套、企業標準為補充的相互協調、科學合理的畜禽糞污綜合處理標準體系。
3.4 強化監管, 建立糞污處理的長效機制
標準的順利實施, 離不開政府部門的支持、指導、協調和監管, 畜牧業標準化工作涉及的部門廣、專業性強, 開展這項工作要有相關政府領導的重視, 應助力協調各部門建立一個相互配合、上下聯動、齊抓共管的標準化領導和協調工作機制。按照責權一致的原則, 建立畜禽糞污處理標準化監管責任制和責任追究制, 并建立農業標準化監督員制度, 建立長效監管機制, 誰污染誰治理、誰偷排誰擔責, 最終形成“畜禽糞污處理不徹底不敢排, 處理不達標不能排”的勇于擔當、敢于負責的氛圍。
