7.3.3 其他处理模式

7.3.3 其他处理模式

1)异位发酵床

舍外发酵床,也叫异位发酵床、场外发酵床,将锯末、谷壳等铺设在养殖栏舍外的一个池中,接上菌种,将养殖场的粪污抽送到发酵床上,通过翻耙机进行翻动,发酵产生的高温将水分蒸发掉,粪便大部分被微生物分解,达到将养殖场粪污消耗掉不进行对外排放的目的。此项技术由广西助农畜牧科技有限公司2012年发明。

根据微生态理论和生物发酵理论,从土壤或样品中筛选出功能微生物茵种,根据以下原则进行复配:好氧菌、厌氧菌、兼性好氧菌相结合;解氮菌、解磷菌、解钾菌相结合;包含杀菌、消霉、除虫性能的菌株。将复配后的菌种通过特定培养基和培养工艺的培养,制备出有机肥发酵剂。

有机肥发酵剂按一定比例参拌锯末、谷壳、木屑等材料,制成有机垫料。将这些垫料铺设成一定厚度的发酵床,使垫料和猪粪尿充分混合,通过微生物的分解发酵,使猪粪尿中的有机物质得到充分的分解和转化,达到降解、消化猪粪尿,除异味、杀菌、消毒、除虫的目的,最终产出富含有机质以及具备解氮、解磷、解钾能力的有益菌菌群的生物有机肥。整个养殖过程无废水排放,发酵床垫料淘汰后作为有机肥出售。

(1)优点

将养猪与粪污发酵分开,猪不接触垫料,猪舍外建垫料发酵舍,垫料铺在发酵舍内,猪场粪污收集后利用潜泵均匀喷在垫料上进行生物菌发酵的粪污处理方法。与传统的发酵床养殖相比,异位发酵床养殖消除了疾病传播风险,同时也克服了发酵床的高温对猪造成的应激。

(2)缺点

菌种发酵能力不强且不稳定;垫料定期需要翻耙,畜舍内操作困难;畜栏需要彻底改造,所需成本太高;发酵床上养猪给猪健康带来隐患。

(3)原因及对策

①垫料 太薄标准的垫料厚度要求1.2~1.8 m,这样就有一个较大的底部储温区,这样持续高温才是基础。但现在很多异位发酵床垫料厚度才0.6~0.9 m。

②翻耙深度太浅 标准的翻耙深度是0.9 m以上,这样的翻耙深度能够将表层的粪尿与高温区域的垫料混合,从而达到快速发酵、持续高温,并且将热气、水分散发出来。

③菌种不专业 专业的发酵床菌种至少要达到10种以上,一些非专业的菌种胡乱地配几个在其中,甚至有光合细菌(根本不需要,也活不了)等。其实让发酵床产生高温的核心菌种是热带假丝褐霉菌、放线菌等。可是市场上的大部分所谓的“菌种”其实都极少有这些菌种,特别是液体的菌种;另外是气味,如果翻耙的时候产生较重的臭味和氨气,那可能是菌种不行,说明菌种中没有硝化细菌、侧式芽孢杆菌等;而如果腐熟发酵不彻底或者速度慢,可能是没有加入米曲霉、黑曲霉、假丝褐霉菌等。异位发酵床看起来简单,但需要的处理菌群是非常复杂的。鉴别菌种是否专业的简单方法就是看包装上的菌种配制,然后看能不能持续高温,翻耙时氨气臭味是不是极少。

④四周没有封闭 除屋顶是透明的外,我们要求四周必须用透明材料封闭(不是密封)让整个床形成环境高温,结合垫料发酵的温度才能更好地蒸发水分。因此四周可以采用透明卷帘的方式封闭起来就可以达到更好的效果。

⑤一次性浇灌粪尿水 太多垫料的底部30 cm是储温区,浇灌的量不能透过这个区域,否则就很容易造成死床,因此需要采取少量勤浇灌的模式进行。

⑥其他异位发酵床不适合冲水量较大、动物喝水漏水严重的养殖场使用,这种养殖场推荐使用一体化粪污有机肥处理技术。异位发酵床只适合自动刮粪等模式使用。

异位发酵床模式虽然可以处理粪污达到不污染环境的目的,但跟粪污资源化利用不仅没有关系,而且刚好相反。这种模式是在浪费资源。广西助农畜牧科技有限公司将此项技术列为“舍外发酵床,无污水处理系统、场地受限的传统养殖场解决粪污问题的最后方案”,包括舍下高床垫料模式也是如此。

此外,还要考虑异位发酵床可能存在严重的重金属超标问题。试想一下,一个100 m3的异位发酵床上,数个月甚至超过一年数百吨以上的甚至更多的粪污积累在上面,最后发现垫料的厚度并没有增加,但粪污不见了,微生物只是将粪污中的有机营养“吃掉”了,微生物虽然可以将磷总体降低,但对一些重金属降低效果不是非常明显。因此,异位发酵床上出来的有机肥可能比一般有机肥重金属超标数倍到数十倍甚至更高(动物粪便发酵有机肥一般3 t可以发酵1 t,异位发酵床可能30 t都发酵不了1 t,这样的异位发酵床有机肥施用作物是需要注意的)。

2)发酵床养猪

发酵床养猪是通过参与垫料和牲畜粪便协同发酵作用,快速转化生粪、尿等养殖废弃物,消除恶臭,抑制害虫、病菌,同时,有益微生物菌群能将垫料、粪便合成可供牲畜用的糖类、蛋白质、有机酸、维生素等营养物质,增强牲畜抗病能力,促进牲畜健康生长。此项技术最早源于日本等,后引入中国。

(1)发酵床养猪的优点

①发酵床养猪可以减轻对环境的污染 发酵床养猪不需要对猪粪采用清扫排放,也不会形成大量的冲圈污水,从而没有任何废弃物、排泄物排出养猪场,实现了污染物“零排放”标准,大大减轻了养猪业对环境的污染。

②相对节省劳动力 由于不需要清粪,按常规饲养,能增大饲养量。

③正常情况下可节省药费 猪吃了微生物菌以后,能帮助消化,节省了部分饲料,还可在一定程度下提高猪群的抵抗力。并且发酵床养猪法减少了药物的使用,同时减少了猪肉的药物残留。

④节约水和能源 常规养猪,需大量的水来冲洗,而采用此法只需提供猪的饮用水,能省水80%~90%;发酵床产生热量,猪舍冬季无须、耗煤、耗电加温,节省能源支出。

⑤能减少饲料成本 猪粪便给菌类提供丰富的营养,促使有益菌不断繁殖,形成菌体蛋白,猪通过拱食圈底填充料中的菌体蛋白可以补充营养,因而在一定程度上可以相对节省一部分饲料。

⑥节能环保、变废为宝 发酵床所用的垫料,在使用3年后,可直接用作果树、农作物的生物有机肥,达到循环利用、变废为宝的目的。

⑦能提高猪肉品质 发酵床上养猪,猪肉肉色红润,纹理清晰,肉质较高,有助于提高猪肉价格和市场竞争力。

(2)发酵床养猪的缺点

①饲养密度降低导致猪舍成本、用地成本增加 发酵床技术要求饲养密度降低,每头猪需占地1.5 m2,而规模化、集约化猪场保持每头猪1 m2的密度就可以。这个问题对于农户的几头,几十头猪的规模来说不是问题,但是对于大猪场,问题就不小了。大猪场,饲养密度降低,要想保持存栏量和出栏量,势必要扩大猪舍,那么就需要更多的土地。因此增加了猪舍成本和用地成本。

②不能完整实施消毒防疫程序 发酵床的猪舍内不能使用化学消毒药和抗生素类药物。而当前规模化养猪受到疾病的威胁越来越严重,越来越复杂,病毒的感染,细菌的继发感染,混合感染越来越严重。事实证明,益生菌对抑制病毒没有什么效果。那么一旦暴发疫情,不能使用消毒剂和抗菌药,后果将不堪设想。

③垫料资源的来源是一大问题 发酵床养猪需要大量的垫料,如果饲养规模小,还很容易解决垫料的资源问题,规模化猪场问题就大了。例如:猪场存栏超过2万头,每头猪占1.5 m2(母猪也算1.5 m2/头的占地),就要超过3万m2的猪舍,垫料按54 cm厚度算,就要1.8万m3的垫料,这么大的垫料需求需要极大的成本。

④栏舍利用率低,不利于规模化猪场的生产需要 一般规模化猪场实施全进全出,出猪之后洗栏,消毒,干燥一周这样就可以重新进猪饲养,而发酵床猪舍出猪之后,要把垫料堆积,重新发酵15天到1个月之后才能进猪,这样极大降低了猪舍的利用率,无形中造成了猪舍成本增加。

⑤不能达到全进全出的效果 因为发酵床猪舍在出猪之后不能洗栏,不能用化学消毒药对猪舍消毒。猪舍在使用之后,在猪舍内墙壁上形成了一层污垢,这些污垢含有很多有害菌、病毒等,若不能把这些污垢清洗干净并消毒,那么下一批猪进来之后很容易受到感染。

⑥温度和湿度很难控制在一个理想水平 在北方还好,如果是在南方夏天,发酵床猪舍很容易出现高温高湿的环境。解决这个问题就要增加降温措施,这无疑增加了饲养成本。

⑦人工费 前面谈到发酵床养猪节约人工的优点,这是从不需要清理粪便方面说的。另一方面,发酵床养猪需要定期对圈舍垫料进行翻动。假如按照每个饲养员饲养800~1 000头,每头猪占地面积1.5 m2来算,这个饲养员就需要维护面积达1 500 m2的发酵床。那这个饲养员就要维护0.15 hm2垫料,这将是一个极大的工作量。

⑧猪肉价格没有优势 虽然发酵床所养出来的猪肉品质更好,但在市场上价格并不占优。一是猪贩给出的价格是参考市场价,不管是什么方法养的猪,只要是健康的,价格就不会有多大的区别。二是发酵床养出的猪肉虽然是无污染的,猪肉品质好,但消费者并不能很好地识别。

3)异位发酵床与发酵床养殖技术对比

(1)工艺上的不同

异位发酵床综合治污技术,是针对粪便无害化处理的新成果,它允许农民按照传统方式养猪,无须改造或拆建猪场,只在猪场地势较低处建设发酵槽,将粪污均匀喷洒在发酵床上,通过微生物发酵来降解污染物,实现污染零排放,又获得生物有机肥。

猪舍粪污从管道流入集污池,经切割泵与搅拌机切割搅拌,确保粪污不分层,通过自动喷淋装置,将粪污均匀喷洒在垫料上。然后,粪污将被治污微生物菌群进行生物降解处理。在降解处理过程中,自动翻抛机还会对发酵床进行翻耙,促进粪污与垫料充分混合,最终使粪污转化成生物有机肥,从而实现污染物的资源化利用。

干撒式发酵床养殖技术,是针对经济动物生活环境的重大改善,旨在提高肉品品质的养殖,实现养殖零污染。该技术是对传统养殖技术的颠覆性改变,使用该养殖方法,需要在圈舍底部铺设50 cm左右的垫料,并在垫料中混入高效复合有益菌种,该菌种能够高效分解粪尿,将粪尿直接转化为无污染的二氧化碳和水。使用该方法进行养殖,不用清粪,圈舍没有异味,圈面柔软舒适,动物的生活品质大大提高,同时实现零污染、零排放。淘汰的垫料,沉积着丰富的粪尿分解产物,肥用价值极高,是有机肥理想的原料。

(2)核心出发点的不同

两者的出发点不同,前者旨在降低养殖对人类生存环境的影响,但对动物来说并没有什么实质上的改善。后者旨在改善动物的生活环境,同时也实现了对人类生活环境的改善。

异位发酵床并不改变传统的养殖方法,而是改进了养殖粪尿的处理机制。所以其核心出发点是针对粪尿处理的,该方法通过微生物的分解作用实现粪尿的无害化处理,而且处理的最终产物是很好的有机肥原料,综合来看很大上程度上解决了养殖的污染问题。

干撒式发酵床是对传统养殖颠覆性的改变,其核心出发点是改善动物的生活条件。该方法的核心是给圈舍地面铺上厚厚的垫料,垫料主要由锯末和散布其中的菌种组成,该垫料不仅是为了提高动物生活的舒适性,而且其中丰富的微生物能够将动物的粪尿直接分解掉,无须担心粪尿堆积带来的二次污染。该方法其实是模仿大自然土地的功能特点。大自然的土地松软舒适,而且能够降解粪便,非常适合动物生存,发酵床就是建立在此基础上的,通过人为优化,大大提高风险可控性,既能实现自然状态,又不至于增加养殖风险。

(3)在实际应用中的不同

异位发酵床是对粪尿处理系统的极大升级和改良,粪尿的处理能力和粪尿处理结果都有了极大的改变。最重要是的该方法并不影响日常的养殖生产活动,仅需在原有的基础上架设新的设施即可,从可操作性上来讲,是非常易于操作的。但是该方法对设备的要求较高,如果养殖规模太小,粪尿处理的相对成本就会大大增加,所以该方法适合规模化养殖场。对于小型养殖场来说,仍然存在不可调和的矛盾。

干撒式发酵床可以极大地提高肉产品的品质,是一种生态养殖方法。该方法相对于异位发酵床不需要投入辅助性的设备,所以投入相对较低。但是也正因为缺少了辅助型设备,而且和动物捆绑在一起,综合上来讲其处理粪尿的能力没有异位发酵床强,所以对养殖密度和菌种活性都有较高的要求。养殖密度最多只有传统养殖密度的70%,菌种活性要求也高于异位发酵床。综合来看对于小型养殖户来说,干撒式发酵床无疑是更好的选择。不仅减少了投资,还能产出高品质的肉品。对于规模化养殖场来说同样是很好的选择。

(4)菌种的通用性不同

异位发酵床和干撒式发酵床的菌种类型都是好氧型,该类型的菌种比厌氧型分解效率高,适合用来分解粪尿。但是从通用性来说,异位发酵床菌种不易在干撒式发酵床上使用,干撒式发酵床对菌种活性和有益性要求较高,因为垫料是要和动物直接接触的,所以菌种必须是有益的。异位发酵床在菌种要求上稍低,所以如果在干撒式发酵床上使用异位发酵床菌种,容易造成发酵床工作不良。相反,干撒式发酵床菌种在异位发酵床上使用可以提高原有的处理效率。

两种方法各有千秋,如何选择要根据需求而定。比如生产目的、消费需求、养殖规模、养殖地点、环保要求等。

4)种养结合循环农业

(1)重要性和紧迫性

习近平总书记在中央财经领导小组第十四次会议讲话中指出“要坚持政府支持、企业主体、市场化运作的方针,以沼气和生物天然气为主要处理方向,以就地就近用于农村能源和农用有机肥为主要使用方向,力争在“十三五”时期,基本解决大规模畜禽养殖场粪污处理和资源化问题”。种养结合是种植业和养殖业紧密衔接的生态农业模式,是将畜禽养殖产生的粪污作为种植业的肥源,种植业为养殖业提供饲料,并消纳养殖业废弃物,使物质和能量在动植物之间进行转换的循环式农业。加快推动种养结合循环农业发展,是提高农业资源利用效率、保护农业生态环境、促进农业绿色发展的重要举措。

①是转变农业发展方式的需要 随着经济发展进入新常态,农业发展的内外部环境正发生深刻变化,生态环境和资源条件的“紧箍咒”越来越紧,农业农村环境治理的要求也越来越迫切。面对新形势,需要加快转变农业发展方式,由过去主要依靠拼资源拼消耗,转到资源节约、环境友好的可持续发展道路上来。发展种养结合循环农业,以资源环境承载力为基准,进一步优化种植业、养殖业结构,开展规模化种养加一体化建设,逐步搭建农业内部循环链条,促进农业资源环境的合理开发与有效保护,不断提高土地产出率、资源利用率和劳动生产率,是既保粮食满仓又保绿水青山,促进农业绿色发展的有效途径。

②是促进农业循环经济发展的需要 种养业生产废弃物也是物质和能量的载体,可以作为肥料、饲料、燃料以及其他工业化利用的重要原料。其中,秸秆含有丰富的有机质、纤维素、粗蛋白、粗脂肪和氮、磷、钾、钙、镁、硫等各种营养成分,可广泛应用于饲料、燃料、肥料、造纸等各个领域。1 t干秸秆的养分含量相当于50~60 kg化肥,饲料化利用可以替代0.25 t粮食,能源化利用可以替代0.5 t标煤。畜禽粪便含有农作物所必需的氮、磷、钾等多种营养成分,施于农田有助于改良土壤结构,提高土壤的有机质含量,提升耕地地力,减少化肥施用。1 t粪便的养分含量相当于20~30 kg化肥,可生产60~80 m3沼气。我国秸秆年产生量超过9亿t,畜禽养殖年产生粪污38亿t,资源利用潜力巨大。发展种养结合循环农业,按照“减量化、再利用、资源化”的循环经济理念,推动农业生产由“资源—产品—废弃物”的线性经济,向“资源—产品—再生资源—产品”的循环经济转变,可有效提升农业资源利用效率,促进农业循环经济发展。

③是提高农业竞争力的需要 我国几千年的农业发展历程中,很早就出现了“相继以生成,相资以利用”等朴素的生态循环发展理念,形成了种养结合、精耕细作、用地养地等与自然和谐相处的农业发展模式。当前,我国农业生产力水平虽然有了很大提高,但农业发展数量与质量、总量与结构、成本与效益、生产与环境等方面的问题依然比较突出。根据资源承载力和种养业废弃物消纳半径,合理布局养殖场,配套建设饲草基地和粪污处理设施,引导农民以市场为导向,加快构建粮经饲统筹、种养加一体、农牧渔结合的现代农业结构,带动绿色食品有机农产品和地理标志农产品稳步发展,有利于进一步提升农业全产业链附加值,促进一二三产业融合发展,提高农业综合竞争力。

④是治理农业生态环境的需要 随着农业集约化程度的提高和养殖业的快速发展,过量和不合理使用化肥、农药以及畜禽粪便直接排放造成污染的问题越来越突出。据统计,2012年,全国农业源化学需氧量排放量为1 600.5万t,总氮排放量为317.0万t,总磷排放量为31.9万t。2014年我国化肥施用量达到5 996万t,亩均化肥量远高于世界主要国家施肥水平。而仅一个年出栏万头猪的规模化养殖场每年就能够产生固体粪便约2 500 t、尿液约5 400 m3,可用于生产有机肥料,减少化肥的施用量。在粮食与畜牧业生产重点地区,优化调整种养比例,改善农业资源利用方式,促进种养业废弃物变废为宝,是减少农业面源污染、改善农村人居环境、建设美丽乡村的关键措施。

(2)种养结合循环农业发展现状

①开展多种探索并取得成效

a.推进农作物秸秆循环利用,综合利用水平显著提高 积极建立健全秸秆收储运体系,以秸秆肥料化、饲料化、基料化利用为主,因地制宜开展农作物秸秆综合利用。2015年全国秸秆总产量及其可收集利用量分别达到10.4亿t和9亿t,秸秆综合利用率为80.1%,约7.2亿t秸秆得到有效利用。其中:推广机械粉碎还田、腐熟还田、秸秆堆沤、秸秆生物反应堆等技术,增加农田有机质,提升耕地质量,全国秸秆肥料化利用占比43.2%;发展以龙头企业、家庭农场、农业合作组织为主的农牧综合体,推广秸秆青贮、氨化、微贮或生产颗粒饲料等技术,推进以秸秆利用为纽带的种养一体化,全国秸秆饲料化利用占比18.8%;利用秸秆作为基料栽培食用菌,提升秸秆循环利用的高值化利用水平,全国秸秆基料化利用占比4%。

b.实施标准化规模养殖,实现养殖废弃物减量化 推进适度规模养殖,鼓励发展农牧结合型生态养殖模式,实施畜禽养殖场改造,推广雨污分流、干湿分离和设施化处理技术,从源头上减少污染的产生,便于养殖污染物的后续处理利用。2007年、2008年分别启动实施生猪、奶牛标准化规模养殖场建设项目,累计支持建设生猪养殖场6万余个、奶牛养殖场5 700个。2012年启动实施肉牛、肉羊标准化规模养殖场项目,累计支持建设肉牛、肉羊养殖场2 400多个,2016年启动17个奶牛养殖大县种养结合整县推进试点,在提升畜产品质量安全水平的同时,也提高了畜禽粪污的无害化处理水平,减少了养殖场对周边环境的影响。

c.加强农村沼气建设,畜禽粪便得以有效利用 按照循环经济的理念,把沼气建设与种植业和养殖业发展紧密结合,形成了以户用沼气为纽带的“猪沼果”“四位一体”“五配套”等畜禽粪便循环利用模式和以规模化畜禽养殖场沼气工程为纽带的循环农业模式,实现了种植业、养殖业和沼气产业的循环发展。重点在丘陵山区、老少边穷和集中供气无法覆盖的地区,因地制宜发展户用沼气;在农户集中居住、新农村建设等地区,建设村级沼气集中供气站;在养殖场或养殖小区,发展大中型沼气工程。目前,全国沼气用户达到4 300万户,沼气工程10万处,全国沼气年生产量达158亿m3,替代2 500万t标准煤,减少二氧化碳6 000万t。

②存在的问题

a.单项措施多,区域统筹推进合力不够 目前,国家通过不同资金渠道,相继开展了养殖场标准化建设、沼气工程建设、秸秆综合利用等项目,也取得一定建设成效,但由于这些措施缺乏系统设计与合力推进,单兵突进多、整体推进少,总体效果并不显著,当前农村畜禽粪污横流、秸秆乱烧乱放等问题依然突出。尤其在一些种养大县,各类种养业废弃物产生集中、量大,当地的环境承载压力更大,加强种养结合发展的需求更为迫切。

b.利益链条不完整,废弃物利用有效运营机制缺乏 近年来,在国家有关部门和各地政府的积极推动和支持下,种养业废弃物综合利用取得了显著成效。但由于缺乏长效运营机制,种养业废弃物综合利用中产品成本高、商品化水平低、农民参与积极性不高等问题依旧突出。在秸秆综合利用方面,秸秆收储运体系不健全,秸秆还田、离田成本高等问题制约秸秆综合利用的产业化发展。在畜禽粪便处理利用方面,沼气工程生产的沼气发电并网难,有机肥推广普及滞后等问题也较为普遍。

c.实际利用率低,种养业废弃物处理不足 2015年,我国秸秆有1.8亿t左右尚未利用,每年秸秆露天焚烧形势严峻,不仅造成资源浪费,而且对大气环境、交通安全构成一定威胁,特别是东北玉米秸秆由于温度低腐蚀慢和南方双季稻秸秆由于茬口紧,还田利用始终是难题。2013年,我国畜禽养殖粪便污水量达38亿t。根据对全国近3 000个畜禽标准化示范场的调研结果,规模化养殖场堆肥和沼气设施的比例仅分别为35%和26%,多数还得不到有效处理和利用。

d.失衡脱节严重,种养衔接不够紧密 畜禽粪便一直是我国农业生产的主要有机肥源,但随着养殖业快速发展,大部分规模化养殖场粪便量大且集中,受季节限制、农村劳动力缺乏、运输不便、有机肥补贴缺失等因素制约,许多粪便资源变成了重大污染源。同时,养殖缺乏配套的饲草料基地,区域内粮经饲结构不合理,不仅增加了养殖成本,而且加大了饲草料有效供给的风险。据调查,目前全国70%以上农业园区为单一种植业或单一养殖业,其他的农业园区虽然种养兼营,但大多数也难以实现种植与养殖的相互衔接、协调促进、共同发展,农业资源无法得到充分、有效利用。

(3)思路原则和目标

①总体思路

深入贯彻党的十八大,十八届三中、四中、五中全会关于生态文明建设的战略部署,落实《全国农业现代化规划(20l6—2020年)》和《全国农业可持续发展规划(2015—2030年)》,围绕种养业发展与资源环境承载力相适应,以及着力解决农村环境脏乱差等突出问题,聚焦畜禽粪便、农作物秸秆等种养业废弃物,按照“以种带养、以养促种”的种养结合循环发展理念,以就地消纳、能量循环、综合利用为主线,以经济、生态和社会效益并重为导向,采取政府支持、企业运营、社会参与、整县推进的运作方式,构建集约化、标准化、组织化、社会化相结合的种养加协调发展模式,探索典型县域种养业废弃物循环利用的综合性整体解决方案,形成县乡村企联动、建管运行结合的长效机制,有效防治农业面源污染,提高农业资源利用效率,推动农业发展方式转变,促进农业可持续发展。

②基本原则

a.坚持整县推进 以县为基本单元,统筹规划县域农业突出环境问题治理重点,科学确定治理模式,实现县域种养业协调发展和农业生态环境整体改善。重点在养殖大县、产粮大县推进种养结合循环农业示范县建设,实施规模化种养加一体化项目以及秸秆、畜禽粪便等种养业废弃物处理工程,试点探索种养业废弃物循环利用技术模式、筹资建设与运营机制等,推进种养结合循环农业发展,有效转变农业发展方式。

b.坚持机制创新 创新市场主体参与建设机制,以市场化运作为主,通过财政补助、竞争立项等方式,支持具有成熟种养结合循环农业发展模式的龙头企业、合作社、社会化服务组织等新型主体投入工程建设;创新工程项目运营管理机制,在农牧业副产物转化增值中延伸产业链条,提升种养结合循环农业示范工程的经济效益,构建企业自主运营、社会监督管理的治理模式,确保工程效益的持续发挥;创新种养业废弃物转化产品的利用机制,积极推进标准化分类、规范化转运、专业化处理,分门别类研究不同废弃物综合利用产品的市场化开发政策,促进源头治理、环境保护与效益提升的有机结合。

c.坚持循环利用 选用生态适用、运行高效、经济可行的种养业废弃物处理措施,提升工程处理能力与技术水平。建设秸秆青(黄)贮、炭化还田改土、秸秆加工商品化基质工程,实现秸秆的肥料化、饲料化、基料化利用。建设沼渣、沼液还田工程、有机肥深加工工程,实现畜禽粪便的能源化、肥料化利用。

d.坚持种养协调 根据土地承载能力,以县域为单元进行种养平衡分析,合理确定种植规模和养殖规模,推进适度规模、符合当地生态条件的标准化饲草基地工程建设,弥补养殖饲料不足,并就近就地消纳养殖废弃物,推广有机肥还田利用,促进农牧循环发展。支持规模化养殖场(区)配套建设畜禽粪污处理设施,搞好畜禽粪污综合利用,在种养密度较高的地区因地制宜建设集中处理中心,探索规模养殖粪污的第三方治理与综合利用机制,从种植、养殖、加工三个环节建设现代化种养加一体化基地。

③建设目标 到2020年,建成300个种养结合循环农业发展示范县,示范县种养业布局更加合理,基本实现作物秸秆、畜禽粪便的综合利用,畜禽粪污综合处理利用率达到75%以上,秸秆综合利用率达到90%以上。新增畜禽粪便处理利用能力2 600万t,废水处理利用能力30 000万t,秸秆综合利用能力3 600万t。探索不同地域、不同体量、不同品种的种养结合循环农业典型模式。

④建设工程总体框架 针对种养结构失衡、废弃物循环利用不畅等问题,以县域为单元,在种养平衡分析的基础上,通过“优结构、促利用”的工程化手段,整县推进种养加一体化,以及畜禽粪便、农作物秸秆等种养业废弃物的资源化利用。鼓励工程生产的有机肥、饲料等产品参与市场大循环,实现工程效益的提升。

优结构:构建种养加一体化基地,以当地主导的养殖业为核心,分别从种植、养殖、加工三个环节进行配套提升。科学调整养殖规模,通过推进配套养殖场“三改两分”工程和标准化屠宰场废弃物循环利用工程建设,优化养殖环境、促进废弃物集中高效处理。推进适度规模、符合当地生态条件的标准化饲草基地工程建设,弥补养殖饲料不足,并就近消纳养殖废弃物。

促利用:针对种养大县秸秆、畜禽粪污等种养业废弃物处理利用能力不足的情况,有针对性地建设适用工程,确保生态适用、运行高效、经济可行。

在秸秆综合利用方面,通过采取适宜区域秸秆种类的能源化、饲料化、基料化等技术途径,建设秸秆青(黄)贮、秸秆炭化还田改土、秸秆加工商品化基质等工程,构建秸秆收储运体系,有效解决现有秸秆利用能力不足的问题。

在畜禽粪便综合利用方面,通过采取肥料化、能源化等技术途径,建设沼渣、沼液还田利用工程、有机肥深加工工程等,实现畜禽粪污的无害化处理与资源化利用。

在整县推进种养结构优化、促进种养业废弃物处理利用方面,各地涌现了一批典型模式。浙江省衢州市龙游县开启能源科技有限公司定期上门收集养殖粪便,覆盖全县95%的规模化猪场,将收集的粪便用于生产沼气,沼渣、沼液回用于农田,每年可收集利用猪粪18万t,相当于60万头存栏生猪的排泄量,同时为种植业基地提供沼液配送和施肥服务,形成了“猪粪收集—沼气发电—有机肥生产—种植业利用”的种养结合模式。充分考虑工程技术的成熟度、市场化前景、适用范围等因素,对规模化种养加一体示范、种养业废弃物循环利用相关工程技术进行遴选。

(4)建设项目及布局

①建设项目

a.标准化饲草基地项目 饲草料是畜牧业稳定发展的基础,是畜牧业发展的关键制约因素。通过实施饲草基地项目,可以促进农业结构调整,减少对粮食型饲料的依靠,丰富“菜篮子”市场,改善人民群众的膳食结构,增加农民收入,保护生态环境。本项目扶持开展饲草种植和青贮饲料专业化生产示范建设,重点支持饲草种植基地的土地平整,灌溉设施,耕作、打草、搂草、捆草、干燥、粉碎等设备购置,以及饲草和秸杆青贮氨化等设施的建设。

b.标准化养殖场三改两分项目 通过实施养殖场“三改两分”(改水冲清粪或人工干清粪为漏缝地板下刮粪板清粪、改无限用水为控制用水、改明沟排污为暗道排污,固液分离、雨污分离)项目,建造高标准规模养殖场,营造良好的饲养环境,加强动物疫病防控,提高动物生产性能,保障食品安全,减少环境污染,降低养殖废弃物处理成本。本项目扶持开展生猪、奶牛等规模化养殖示范建设,重点支持养殖场的三改两分、粪便经过高温堆肥无害化处理后生产有机肥,养殖废水经过氧化塘等处理后作为肥水浇灌农田等设施建设和设备购置。

c.标准化屠宰场废弃物循环利用项目 通过实施标准化屠宰场废弃物循环利用项目,改造污水粪污处理设施设备,升级病害猪及其产品无害化处理设施,实现标准化屠宰场污水粪污和屠宰废弃物循环利用、无害化处理,有效防治污水粪污污染环境、屠宰废弃物熬炼新型地沟油、病害肉流入市场等现象发生,切实保障上市肉品质量安全,减少屠宰环节环境污染问题。本项目扶持屠宰企业进行屠宰废弃物循环利用设施设备改造建设,包括污水粪污收集处理系统、屠宰废弃物无害化处理及循环利用设施设备等。

d.畜禽粪便循环利用项目 包括沼渣沼液还田项目、有机肥深加工项目。

e.农作物秸秆综合利用项目 包括秸秆饲料、秸秆炭化还田改土、秸秆基质、秸秆贮料。本项目在秸秆资源丰富和牛羊养殖量较大的粮食主产区,根据种植业、养殖业的现状和特点,优先满足大牲畜饲料需要,合理引导炭化还田改土等肥料化利用方式,并推进秸秆的基料化、燃料化利用以及其他综合利用途径。

②建设布局 综合考虑各地自然资源条件、种养结构特点以及环境承载能力等因素,按照因地制宜、分类指导、突出重点的思路,将全国种养结合循环农业示范工程建设划分为三大区域,即北方平原区、南方丘陵多雨区和南方平原水网区。在三大区域的种植养殖大县中(优先考虑既是产粮大县又是畜牧大县的县、养殖规模或种植规模靠前的县,以及《全国种植结构调整规划(2016—2020年)》确定的调减籽粒玉米发展饲草生产区域有关县市、《全国农业可持续发展规划(2015—2030年)》确定的发展种养结合循环农业重点区域的县等),建成300个种养结合循环农业示范县。

a.北方平原区

东北地区:主要包括辽宁、吉林、黑龙江三省。在全国具有比较优势的农产品主要有玉米、大豆、水稻、生猪、奶牛、肉牛等。东北地区作为我国玉米结构调整和“粮改饲”试点的重点区域,秸秆产生量大,处理问题突出;种养业规模大,集约化程度高,畜禽粪便资源化利用水平有待提高;作物种植结构比较单一,农田用养失调,畜禽粪便难以高效本地化应用、农作物有机肥施用不足,由于气候原因秸秆当季就地还田困难,土壤有机质下降明显,农业生态服务功能退化。

重点建设项目包括每县根据实际需求建设标准化饲草基地、生猪“三改两分”设施、标准化屠宰场废弃物循环利用,推进种养加一体化;种养业废弃物循环利用重点建设若干沼渣沼液还田、有机肥深加工和农作物秸秆综合利用项目,其中畜禽粪便重点推动沼渣沼液还田、有机肥深加工工程,农作物秸秆重点推动青(黄)贮和炭化还田改土工程、秸秆燃料。

西北地区:主要包括山西、陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆以及内蒙古7省(区)。畜牧业以放牧饲养为主,畜禽粪便资源收集难度大,农田利用率不高,是我国主要的草原牧区,对自然草场依赖性高、饲草供应长期不足;以干旱、半干旱气候为主,降雨量少且分布不均,农业生产以旱作农业和绿洲农业为主,耕作栽培粗放,广种薄收,秸秆综合利用率较低。

重点建设项目包括标准化饲草基地、标准化养殖场改造和标准化屠宰场废弃物循环利用,推进种养加一体化;种养业废弃物循环利用重点建设有机肥深加工项目,秸秆综合利用重点实施炭化还田改土、燃料化利用。

黄淮海地区:主要包括北京、天津、河北、山东以及河南5省(市)。该地区土地平坦,人口稠密;气候温暖湿润,光热丰富,土地垦殖程度高,是我国重要的农区之一,种养业发达,畜禽粪便与农作物秸秆产生量大且集中。水浇地比重高,有效灌溉面积占耕地总面积的70%以上。区域内协调资源环境保护压力大,需要在确保土壤健康、地下水体安全、大气环境安全的前提下协调多种种养资源生态大循环。

重点建设项目包括生猪“三改两分”设施和标准化屠宰场废弃物循环利用,推进养殖加工环节提升改造;种养业废弃物循环利用重点建设若干沼渣沼液还田、有机肥深加工和农作物秸秆综合利用项目,其中畜禽粪便资源化利用同时推动沼渣沼液还田、有机肥深加工项目建设,农作物秸秆综合利用重点实施青(黄)贮和炭化还田改土、燃料化利用项目建设。

b.南方丘陵多雨区 主要包括广西、重庆、四川、贵州、云南、西藏6省(市、区)。该地区以高原山地为主,地势起伏大,立体气候特征明显,种植制度多样,人均耕地较少,坡耕地比重大,农作物秸秆种类繁多,收储运难度较大,畜禽养殖散养与规模养殖并存,畜禽粪便随意排放,对小流域环境有严重影响,生态承载压力大。

重点建设项目包括标准化屠宰场废弃物循环利用和标准化养殖场“三改两分”,推进养殖加工环节提升改造;种养业废弃物循环利用重点建设若干沼渣沼液还田、有机肥深加工工程等建设;秸秆综合利用重点实施炭化还田改土、青(黄)贮、燃料化利用工程。

c.南方平原水网区 主要包括上海、浙江、福建、江西、湖北、湖南、广东、海南、江苏以及安徽10省(市)。该地区人口密度大,人均耕地少,水田占全区耕地面积的70%以上,水网水域面积大、水体污染风险高;生猪养殖比例较高,畜禽粪便和农作物秸秆综合利用程度不高,种养分离问题突出。

重点建设项目包括标准化屠宰场废弃物循环利用和标准化养殖场“三改两分”措施,推进养殖加工环节提升改造;种养业废弃物循环利用重点建设若干沼渣沼液还田、有机肥深加工和农作物秸秆综合利用项目。

5)其他途径

某些公司在生产相应设备过程中,也在探索其他解决途径。如青岛派如环境科技有限公司,开发有畜禽粪便罐式发酵机、隧道式粪污无害化处理设施、先进通风猪舍等,解决了目前养殖场既要求保温又要求通风的问题,且粪污处理方便,受到了广大养殖客户的好评。还有很多公司也在根据客户需求做其他方向的一些研究。相信在不久的将来,通过国家政策引导,各类院校的研究,公司+养殖企业的共同探索,能为我国畜禽粪污的处理提供更好的方案,能够真正做到绝对无污染的健康养殖。