建立小型分散养殖粪污集中收集处理服务体系的研究

白延飞 王子臣 吴昊 王海芹 沈建宁 吴田乡 管永祥 梁永红

摘要 小型分散畜禽养殖场养殖规模小、布局零散，由于缺乏有效的治理措施，污染治理技术和监管成本相对较高，成为当前农村面源污染的主要来源和农业源污染减排的重点、难点。结合常州市武进区礼嘉畜禽粪便治理中心成功运行的创新实践调研，探讨通过建立收集处理服务体系，创新运行体制机制，转变政府监管方式，实现“统一收集，集中处理，社会化服务，综合利用”的小型分散畜禽养殖治污新路径，为推进污染治理提供理论与模式参考，更大力度推动江苏省农业源污染减排。

关键词 小型;畜禽养殖;收集;体系;综合利用

中图分类号 S181.3 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2014）33-11844-04

Study on Setting up Small Scattered Farming Waste Centralized Collection Processing Service System

BAI Yan-fei1， WANG Zi-chen1，2， WU Hao1， GUAN Yong-xiang1* et al

（1. Jiangsu Station of Agro-Ecological Monitoring and Protection， Nanjing， Jiangsu 210036; 2. Circular Agricultural Research Center， Jiangsu Academy of Agricultural Sciences， Nanjing， Jiangsu 210014）

Abstract The small dispersion of livestock and poultry farm become the main sources of the current rural non-point source pollution and the emphases and difficulties of agricultural source pollution reduction for the small scale， scattered layout， lack of effective control measures， relatively higher pollution control technology and regulatory costs. In order to advance the theory and model reference of pollution control and to promote agricultural source pollution reduction of Jiangsu Province， this paper based on the research of successful operation of Lijia Wujin District Changzhou City innovation practice of poultry and animal feces management center， discussed by establishing the collection processing service system， operation system and mechanism innovation， the transformation of the mode of government supervision and implement new path of small dispersion livestock and poultry breeding pollution using "unified collection， centralized processing， social services， comprehensive utilization".

Key words Small scale; Livestock and poultry breeding; Collection; System; Comprehensive utilization

基金項目 江苏省太湖水环境综合治理科研项目（TH2013306）;江苏省农业科技自主创新资金项目（CX（13）4054）;江苏省农业三新工程项目（SXGC[2014]294）。

作者简介 白延飞（1970- ），男，江苏沛县人，高级农艺师，硕士，从事农业生态环境保护研究。*通讯作者，研究员，从事农业生态研究。

收稿日期 2014-09-30

传统的畜禽养殖业以家庭为单元，养殖规模小，产生畜禽粪便量少且可全部用于农业生产，基本不存在环境污染问题。从“十一五”开始，随着工业化、城市化快速发展，各地采取一系列促进畜禽养殖业发展的政策和措施，极大地推动了畜禽养殖的快速发展，但随之而来的是养殖废弃物产生量也大幅增加。全国污染源普查数据表明，畜禽养殖污染已经成为环境污染的重要因素，2010年，全国畜禽养殖业的化学需氧量、总氮、总磷排放量分别达到1 270万t、102万t和16万t，占排放总量的比例分别为42%、22%和38%，占农业源的96%、38%和56%。因此，农业源污染减排，重中之重是畜禽养殖业，江苏省农委与江苏省环保厅联合下发《关于进一步加强农业源污染减排工作的意见》【苏环办（2012）78号】，明确把治理畜禽养殖业污染作为“十二五”农业源污染减排的“一号工程”，通过国家补贴机制，采取建设沼气工程、发酵床生态养殖及“三分离一净化”[1]等措施，集中整治规模化大、中型畜禽养殖场，全省规模养殖场初步有了改观。但是，现有措施主要针对规模化养殖污染，较少关注小型分散养殖污染的治理，事实上，小型分散养殖场和农户仍占据很大的比例，由于养殖规模小、布局高度零散，难以直接利用规模化养殖污染的解决方案，治理和管理成本更高，加之种植与养殖普遍严重脱节，其污染已成为农村面源污染（尤其是总磷流失）的主要来源。对小型分散畜禽养殖业污染的整治一直缺乏有效的治理措施，是当前农村环境综合整治的难点之一，是摆在各级政府部门面前的重大课题，成为江苏省进一步推进农业源污染减排的迫切要求[2-3]。

1 小型分散畜禽养殖场的污染治理现状与存在的问题

小型或分散畜禽养殖场，具体指的是生猪出栏量500头以下、肉禽出栏量20 000只以下、蛋禽存栏量2 000只以下、奶牛存栏量100头以下的养殖场（户）、养殖小区。尽管规模化养殖比例在不断提高，但小型分散养殖仍是畜禽养殖生产的主要形式，养殖大户为主的小规模养殖比重依然较大。2010年的数据表明，江苏省纳入农业污染源减排的五类畜禽养殖规模化程度分别为：生猪36.2%、奶牛70.3%、肉牛10%、蛋鸡32.2%、肉鸡47.5%，除奶牛外，其他4类畜禽养殖的规模化程度均不高。养殖规模化程度普遍较低，分散养殖污染治理的成效明显劣于规模化养殖，严重制约着江苏省农业污染源减排目标的推进。对于小型分散畜禽养殖粪污的治理，主要存在以下问题。

1.1 畜禽散养户没有治理的能力和意愿

散小养殖户不成规模饲养，养殖数量年度动态变化较大，市场风险大，管理水平低，环境意识差，建场无规划、无环评，普遍缺少污水收集系统，废弃物处理设施简陋，处理成本较高，散养户不愿意且无力单独进行畜禽粪污治理。农业由使用粪肥转向大量使用化肥、农村劳动力向非农产业大量转移，给养殖污染治理增加了难度。在财政支持上，目前只针对部分大、中型规模养殖场，而占绝大多数的小型畜禽养殖场得不到中央、省级和地方财政的支持，规模以下养殖场形成了资金缺乏、技术落后、只重效益、不搞治理的恶性循环。

1.2 主管部门监管和技术指导难以到位

总体上看，小型养殖场布局相对分散，点多面广，环境监管成本高，无论是农业部门还是环保部门缺乏科学的管理措施和手段，指导服务难以完全到位。最初普遍采用“小沼气”来处理这些以家庭为单位的畜禽养殖废物，但对建成的小型沼气工程后续服务跟不上，各散养户缺乏专业知识，经常存在操作不当、管理不善现象，且受技术水平和温度条件限制，散养户不具备运行高产气量的中温沼气的条件，在冬季1 m3粪水产气量平均只有0.1 m3沼气，许多已建沼气工程闲置废弃，没有充分发挥减排效益。有的沼气工程产品没有与农业生产结合，附近农田无法消納，甚至引起“二次污染”。

1.3 国家缺乏可操作的法律法规约束

国家对分散养殖粪污治理的管理，原则性规定多，可操作性规定少，限制性政策多，经济激励性政策少，缺乏有效性和针对性，造成小型分散养殖场发展无序，监管难度极大。尽管我国早就颁布了畜禽养殖污染防治方面的法律法规及政策，如《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB 18596-2001）、《禽畜养殖业污染防治技术规范》（HJ/T81-2001）及《畜禽养殖业污染防治技术政策》（2010），但都是针对规模化养殖场（小区）制定的。国务院即将出台的《畜禽养殖污染防治条例》，考虑到广大农村地区的现实情况，将包括散养户在内的所有养殖主体全部纳入条例进行调整既不现实，也不具有可操作性，也仅对规模化养殖户提出治理要求和设定违法行为罚则。

2 江苏省建立畜禽粪污集中处理中心的创新实践

为从根本上解决小型分散畜禽养殖场污染问题，江苏省精心规划、大胆创新、努力实践，率先在全国开始探索建立“物业化管理、专业化收集、无害化处理、商品化造肥、市场化运作”的区域型畜禽粪污集中收集处理中心模式，培育了一批规模大、竞争力强、质量好、效益高的处理中心，有效地解决了小型分散养殖粪污难以处置问题，摸索出一条行之有效、独具特色的农业面源污染治理与农村生态环境保护的新路子[4-5]。按照“政府扶持，社会参与，长效运行，奖惩结合”的运作机制，短短几年，江苏省已在太湖流域建设畜禽粪便收集处理中心共23个，分布在9个县（市、区）22个镇，占地面积50.3 hm2，有机肥年生产能力合计达到了43.54万t，年消纳畜禽粪便、农作物秸秆、食用菌渣等废弃物共140.8万t。在分散养殖较为集中的区域，政府通过建设粪污集中处理中心，将周边的中小型养殖企业的粪污收集起来，集中处理，综合利用，其中武进区农业废弃物综合处理中心礼嘉站于2012年10月8日正式投入运行，成为养殖企业和种植户的利益联结纽带，运作成功，效益显著，养殖户普遍称好，得到了部省领导、中国-欧盟专家的高度肯定，引起了科技日报、农民日报、新华日报等重要媒体的广泛关注。

2.1 全量收集

武进区礼嘉-洛阳片涉及15个行政村，区域总面积1 246.6 km2。周围分布畜禽养殖场（户）74家，存栏生猪14 566头，每日产生排污量约87.40 t，大多是散小养殖户，养殖规模最大的为鸿图养猪专业合作社，年存栏1 500头，最小的是张家村的陆某等4户养殖户，年存栏生猪60头，年存栏量少于500头的就有66家，占养殖场总数的89%，年粪污量有1.55万t，占总粪污量的48.4%。调查显示，这些分散的中小型规模养殖场普遍缺少有效的粪污收集、存放、利用设施和渠道，对周边环境产生严重影响。为方便养殖户操作，区农业环保部门对每个养殖场进行雨污分流改造，共建设集粪池49座和相应规模的粪便堆积棚，总容积为654 m3，建设密闭粪污管道1 900 m，每个集粪池都有道路通达，方便吸污车通行和操作。还配置了4辆封闭式吸污车、2台固液分离机等，保证了运输过程中路面整洁、不逸恶臭，可全量收集“万顷良田”规划区周边15 km内小型养殖专业户生猪的粪污。

为明确责任，强化管理，根据各养殖户的分布和养殖数量，将粪污收集分为4个片区，每个片区确定一名责任人，负责本片区的粪污收集，制定收集计划表，将每天的清运计划安排到户，统一调配，及时收集管理，确保工作有序高效开展。

2.2 集中处理

礼嘉畜禽粪便综合治理中心紧临公路主干道，交通便捷，运输方便。治理中心建有1 500 m3的厌氧发酵罐和600 m3贮气柜，配置一台82 kW发电机组和1 t的热水锅炉，建有粪便暂存池、大棚、堆放场、消毒池、设备房、贮液塘等配套设施，收集来的固态干粪采用好氧堆肥、条垛式堆肥、槽式堆肥等方式，直接做成商品有机肥，液体粪尿进入厌氧储存池进行处理，处理中心日处理粪污量80～100 t，年处理量约3万t，同时还可消化利用“万顷良田”的部分稻麦秸秆。

2.3 综合利用

通过对厌氧发酵处理产生的“三沼”进行综合利用，形成养殖业—“三沼”工程—种植业“三位一体”的良性循环模式，真正实现养殖污染物减量化、无害化、资源化，达到零排放的目标。沼气一部分用于发电，供应治理中心内设备，大部分作为热水锅炉的燃料，烧至95 ℃的热水，按16元/t批发给周边浴室。通过政府与万顷良田承包人（种植大户）谈判，签订协议，将产生的沼渣、沼液根据农业生产的季节性需求直接还田，中心配置了专用的固液分离机对沼渣进行固液分离，制成有机肥，作为万顷良田的基肥和追肥。建有4 000和5 000 m3沼液塘2個，避免沼液流入河道形成二次污染，在水稻插秧前或小麦拔节前，沼液按照1∶1～1∶2的比例稀释，按照90～120 t/（hm2·次）使用量直接还田。由于处于试验阶段，目前沼液免费供给种田大户使用。

2.4 长效管护

礼嘉畜禽粪污集中处理中心建成后，武进区农业部门以“购买服务”的方式，通过公开招标，将运行交给常州武农公司经营，实行“社会化运作”。政府部门从污染排放标准执行者与监督者转变为污染处理设施与服务的供给者，对畜禽粪污集中处理中心管理者实行目标考核，建设污染物收集、处理与资源化利用系统，解决了处理中心前期投入过大的问题，聘请有环境污染治理资质的公司运营管理;对养殖农户而言，不需要为粪污处理缴纳任何费用，可以使其专注于主业，集中物力、财力、人力进行专业化生产，既节约投入又有相应的收益;对于畜禽粪便处理中心经营者来说，通过专业化服务，除了销售热水和有机肥获得收益（有机肥可得到每吨150元的补贴），每年还从区农业污染防治资金中获得补贴，弥补管护运行资金的不足，取得规模效益。

2.5 成效初显

工程总投资842.46万元，申请省级财政补助195万元。年运营成本资金需求约为128.14万元，其中运行管护费用74万元，以地方政府配套支持为主，包括10名工作人员的工资费用36万元，管理费用8.6万元，设备维护费用4.4万元，吸污车的汽油、保险、维修费用25万元。据测算，项目效益每年综合效益在197.77万元以上，显著高于运营成本，经济效益包括沼气、有机肥以及电能收益，约55.27万元/年，在环境效益上，综合利用秸秆365 t，根据生猪粪便产生系数，每年可以减少COD排放233.6 t，减少总氮排放39.6 t，减少总磷排放14.9 t，结合《江苏省太湖流域环境资源区域补偿试点方案》中环境区域补偿标准（COD 1.5万元/t，氨氮10万元/t，总磷10万元/t），带来环境效益约142.50万元。可见，从技术经济上考虑，建设畜禽粪污集中处理中心具有可行性（表1）。

表1 礼嘉畜禽粪污集中处理中心运营成本与效益评价

万元

3 推进粪污集中收集处理服务体系建设的思路

武进区礼嘉农业废弃物综合治理中心的成功运行开创了江苏省治理小型分散畜禽养殖粪污的新模式，为太湖流域乃至全国农业废弃物综合利用树立了典范。实际上，对众多中等或小型规模的养殖场（小区）来说，单独建设沼气工程，普遍存在着建设不经济、管理不到位、运转不正常的问题，也可因地制宜借鉴这种模式，鼓励采用联户处理、合作社治理等新模式，扩大畜禽养殖废弃物处理、利用规模，大大提高中小养殖场治污工程的效率、效益和持续性。根据全省区域布局和非规模畜禽养殖分布情况，为切实把国家及省政府对农业污染源减排的要求落到实处，结合正在实施的“三清工程”和美丽乡村创建，建议对区域畜禽养殖散养户粪污的排放进行统一规划，从建立收集处理服务体系，创新运行体制机制，转变政府监管方式等方面下工夫，按照“统一收集，集中处理，社会化服务，综合利用”的路径，扶持建设规模适中、技术成熟、成本可控的粪污收集处理服务中心，实现农业生态系统种植和养殖间物质循环和能量转化平衡，促进产业转型升级，让农村更整洁、农业更清洁、农产品更安全，建设“天蓝、地绿、水净”美丽新江苏，提升江苏省农村生态文明建设水平。

3.1 构建有效的收集体系是推进小型分散养殖业治污的前提

为有效破解原料收运难题，针对小型分散畜禽养殖污染的现状及地形、交通等条件的限制，建立区域散养户畜禽废物产生源数据库和服务区域信息地图，摸清收集点、收集位置、收集频率和需要的人工，评估人力、物力和运行等收集成本费用，一般尽可能控制运输距离在10 km范围内，平衡设计收集路线。在小型分散畜禽场（户）建设标准化防雨、防渗、防漏的粪污收集池和干粪堆积棚，以有效容积满足贮存3～5 d的排污量设计，有道路通达，便于吸粪、运粪车辆通行操作。组建专业清运队伍，配置自吸式吸粪车和自卸式运粪车等专用收集车辆，尽可能采用直接运输为主、一级转运为辅的工艺路线，对交通方便的散养户，采用“车辆流动收集方式”，对于远离公路的散养户，采用“中转站收集方式”，由于钢制罐密闭程度高，可避免在运输过程中抛、洒、滴、漏及散发臭气而导致环境污染。要严格操作程序，距离居民区、人口密集区与规模养殖场距离不得小于500 m，否则不利于防范疫病。充分考虑市场波动引起存栏量不稳定，影响养殖原料的来源，当本区域粪污供应量减少时，增加作物秸秆、餐厨垃圾等其他废弃物收集，据测算，每减少1 000头生猪存栏，每天要增加秸秆消耗0.5 t，以保证处理中心稳定运营。

3.2 探索高效的处理模式是提高农业污染源减排效率的关键

畜禽粪污集中处理中心能否达到期望的农业源污染减排的生产能力，有赖于采取科学合理的工艺路线、经济适用的处理处置技术、高效的综合利用方式。目前，分散粪污集中处理中心的建设模式主要有收集转运型、有机肥生产型、能源环保型和综合利用型4种。根据武进礼嘉畜禽粪污处理中心运转情况，综合利用型处理模式结合了有机肥生产型和生物质能源型两种类型，采用“干清粪+粪便无害化处理后直接农业利用+污水厌氧处理”工艺路线，配套建设雨污分离设施、封闭式的畜禽粪便堆积（场）或发酵池、有机肥生产线、厌氧发酵装置和还田利用设施等，虽前期投资一次性比较大，鉴于当今能源的短缺和有机肥的广阔利用空间，收集效率和处理效能大幅提升，项目投资回收期可在4年到5年左右，综合效益相对较高，该模式的推广价值和发展前景看好。

当然，这些针对小型分散畜禽场粪污治理的思路仍在探索试运行阶段，其运行效益比较还有待进一步研究探讨，要基于非规模化畜禽粪污的养殖种类、产生量、粪污收集方式、地理位置分布和运输成本，确定最优畜禽养殖废弃物无害化处理与资源化综合利用模式，并择优选用高附加值的处理处置技术。为达到最佳治理效果，迫切需要研制开发小型畜禽养殖废水高效处理设备，加快产品转型升级，重点开展清洁生态养殖、畜禽粪便无臭处理、有机肥深加工技术、沼液深度处理等新技术方面的研究。

3.3 创新利益聯结机制是确保收集服务体系持续运行的动力

“三分建、七分管”。巩固治污成果，必须创新利益联结机制，走长效管护之路，在集中收集处理中心和养殖户之间建立起分工协作、优势互补、互利互惠的关系，形成“利益共享、风险共担”的利益共同体，实现养殖业发展与环境优化的双赢目标，真正做到资金保障落实、管护服务落实、检查考核落实。一是建立多元投入机制，确保经费及时到位。对于解决小型分散养殖污染问题，光靠养殖户自身无疑是得不到根本解决的，但单纯依靠政府无限制的投入也是低效率和不经济的。最好的办法是在政府引导下借助市场的力量，有效调动和配置各类资源，近期可采取适当收费、进行生态补偿等途径给予必要的扶持，使之形成良性循环机制。建议将太湖流域的成功经验推广到淮河、南水北调沿线、通榆河等小型养殖场更为密集的区域，在省级财政农业类项目预算中增加“分散畜禽养殖粪便集中处理中心服务体系建设”专项，把分散投入的治理资金集中用于补助分散畜禽场预处理设施设备、运输工具购置等环节。二是明确管理责任主体，完善运行服务体系。以“收集物业化，服务专业化”为原则，因地制宜发展“农民合作社型”、“专业公司型”、“物业管理站型”及“行业协会型”等管理主体，建立畜禽粪便处理中心委托运营、设施管理台账、岗位人员培训和运行责任追究等制度，明确管护单位职责，签订长效管护合同、“三沼”使用协议和安全责任书。三是建立绩效考核体系，严格落实跟踪问效。省政府已将畜禽养殖污染减排纳入目标责任管理，以考核的手段督促地方政府落实责任，将畜禽养殖污染防治工作与污染减排考核、生态创建挂钩。适时出台管护运营规范，加强对分散畜禽养殖场污染现状调查、动态监测和考核评估，建立化学需氧量和氨氮减排的监测、统计及考核指标体系，避免出现治污设施“建而不管、长期废置”等问题，确保工程长期运行。四是探索市场运作机制，提高工程经济效益。将分散的非规模养殖场集中起来，走专业合作社或股份制之路，引导培育具有法人治理结构的粪污收集处理服务企业，要求是产品商品化、运营专门化、融资多元化，使其成为处理农业废弃物的企业，成为生产有机肥料、可再生能源的供应商，形成从粪污收集、加工、运输到生物质有机肥的生产、销售到农作物利用的循环产业链。这样的企业既服务于各养殖、种植农户，又独立经营，自负盈亏，紧密地把工程效益同各方利益联系在一起，充分调动市场主体的积极性，使工程设计更合理、工艺流程更科学、专业设备更先进，运行维护更精细。

3.4 转变政府监管方式是加快畜禽养殖产业转型升级的保障

小型分散养殖场主体规模小，污染源分散，点对点的管理手段成本巨大，决定了其减排方式必然有别于工业减排，不能“一刀切”，政府部门应创新监管方式，明确作为自身责任和公益事业来治理，以不增加散养户经济负担和收运处理简便易行为原则，着力改变小型分散养殖场发展无序的状况，保护和改善生产生活环境，促进整体产业转型，确保江苏省养殖业持续稳定健康发展。首先，将小型分散养殖污染治理纳入法制化轨道。本着发展与保护并重、同步的原则，出台监管评估标准、规范，落实责任考核细则，综合运用法律、行政、经济等手段，为非规模养殖场整治提供有力的法律支撑。明确养殖业主应尽的职责和义务，规范收集、处理、利用等合同的签订，建立养殖户与粪污处理中心良好的监督关系和利益协调机制;制定对分散畜禽养殖环境监测、废弃物收集、贮存和运输、沼液沼渣利用等技术规范。其次，制定科学的小型分散畜禽养殖场发展规划。根据区域环境容量，科学划定宜养区、限养区、禁养区，严控新增污染物排放量，积极引导养殖业主根据周边环境消纳能力，确定养殖种类和规模，从源头上控制污染物排放;制定减排核算体系，加强监测分散养殖户的主要污染物排放浓度和排放总量，控制与水源、居民的距离;引导建立相应规模的收集处理中心，确定消化容量和处理方案等，粪污就近消纳，解决畜禽养殖业粪肥、沼液、沼渣与有机肥需求之间“衔接链条”不连贯的情况。最后，向制定引导性农业生态环境保护政策转变。在政策制定上，对农业源污染减排，要以疏导为主，少采取管制和惩罚性手段，多采用鼓励性、支持性措施，探索建立农业生态补偿激励机制，引导产业转型升级。扶持成立专业化服务组织，提倡农牧结合、生态养殖，研究“三沼”利用、有机肥推广等方面的优惠政策。加强对小型养殖业主的培训指导，把粪污治理技术作为新型农民科技培训、农村劳动力转移培训和农民素质教育工程的重要内容，持证上岗，促使其自觉采取有利于环境的生产方式，推行清洁生产技术，规范自身养殖行为。

参考文献

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