韩国SMS技术在吉林省无害化处理畜禽养殖粪污及资源化利用中的应用

高明+徐敬业+郑艳

摘要 对吉林省畜禽养殖粪污无害化处理及其资源化利用现状进行分析，得出了目前吉林省畜禽养殖粪污处理技术总体上水平不高、资源化利用率低于全国平均水平的结论。然后通过对韩国SMS技术在畜禽粪污处理及其资源化利用方面的考察及论证，认为该技术在我国北方尤其是吉林省这样的冬季较为寒冷地区，可能替代沼气而成为畜禽粪污处理和资源化利用的最有效方法。

关键词 韩国SMS技术；无害化处理；畜禽养殖粪污；资源化利用；吉林省

中图分类号 X713 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）23-0179-01

1 畜禽养殖粪便和污水导致环境污染的现状

据国家环境保护总局对全国23个省（区、市）规模化畜禽养殖业污染状况调查表明，目前我国每年畜禽粪便产生量约45亿t，为工业固体废弃物产生量的2.4倍；畜禽养殖的废水排放量超过100亿t，畜禽粪便化学需氧量（COD）远远超过我国工业废水和生活污水化学需氧量排放量之和，规模化養殖场的废水处理出水水质绝大部分尚未达到国家一级排放标准，远不及工业废水处理达标率的1/2。畜禽养殖污染已成为继工业污染、生活污染之后的第三大污染源，成为吉林省农村污染的主要原因之一。许多地区畜禽养殖带来的污染已经或正在成为当地环境主要污染源。因此，禽畜养殖业大力发展所带来的环境污染问题日益严重，它不仅影响经济发展，而且还危及生态安全，已成为社会问题[1-3]。

目前，吉林省畜禽养殖粪污处理技术总体上水平不高，资源化利用率低于全国平均水平。农村小规模畜禽养殖造成的环境污染较为严重，规模化养殖企业几乎没有一家能做到养殖废水完全无害化处理和达标排放。此外，几乎所有已建成的沼气工程因冬季产气量较低或不产气而无法并网发电，沼渣、沼液和沼气未能得到科学合理利用，多数处于停产或半停产状态。

2 吉林省畜禽养殖粪污无害化处理及其资源化利用的必要性和可行性

一是吉林省养殖业在粪污无害化处理及其资源化利用方面存在潜在的技术与巨大的市场需求。目前，吉林省畜禽养殖粪污处理技术总体上水平不高，资源化利用率低于全国平均水平，潜在着巨大的技术需求。2013年10月国务院颁布的《畜禽养殖污染防治条例》使得防治畜禽养殖污染变得有法可依，并预示着今后吉林省养殖业在粪污无害化处理方面存在着巨大的市场需求。二是畜牧业发展为有机肥生产提供了大量原料。吉林省为全国著名的畜牧养殖大省，由于环保压力和粪污资源化利用问题，使得现有大型养殖场大量粪污的无害化处理和资源化利用成为可能。三是有机肥市场需求巨大。近年来，吉林省随着农作物保护性耕作、秸秆还田等技术的推广应用，土壤有机质持续下降趋势有所扭转、下降速度趋缓，但大部分地区仍处于低水平平衡状态，仅个别地区趋于恢复性上升。吉林省农科院资环所35年黑土肥力和肥料效益定位监测结果表明，在当前的生产水平条件下，如果施入有机肥（包括秸秆还田）及与化肥配施，土壤耕层有机质含量可恢复性增加，根据有机物的还田数量，其增值每年为0.1～0.2 g/kg。在吉林中部黑土区，实现高产稳产的理想耕地其土壤有机质含量应为35～50 g/kg，要提高到这一水平，需要连续培肥30～50年。由此可见，有机肥市场需求巨大，产业发展空间十分广阔。

此外，养殖场粪污的无害化处理、资源化利用以及食品安全、绿色产业发展等方面问题，近年来得到各级政府的重视。除不断强化行业监管、加大科研和技术普及推广及资金扶持力度以外，通过土地确权登记与永久基本农田划定、调整优化种养结构、不断提升社会化服务水平等政策手段，为相关企业和产业发展创造良好的环境[4-6]。

3 韩国SMS技术及其推广应用情况

韩国SMS技术适用领域广泛，主要用于畜禽粪污处理，同时也可广泛应用于餐厨垃圾、污水终端等固体有机废弃物、废水的无害化处理及资源化利用，市场开发前景较为广阔。笔者曾赴韩国对其技术的先进性和实际推广应用情况进行实地考察。通过韩方介绍和现场实地考察了解到，韩国SMS技术核心（技术关键或创新点）是与工程措施配套的微生物发酵和降解技术。

该技术与目前较为常见的畜禽粪便处理方法（干燥处理法、堆肥处理法和沼气发酵法）及养殖污水处理技术（还田模式、自然处理模式和工业化处理模式）进行比较，其主要优势体现在如下几个方面：一是利用生物（微生物发酵和降解）技术，有效消除恶臭。二是处理时发酵温度达到60～80 ℃，有效杀灭病菌和杂草种子，且不受地域和季节限制，可常年生产。三是处理效率高，污水处理周期仅为7 d，粪便处理24 h完成并达到有机肥装袋要求水分。四是处理工艺过程不添加凝胶剂等任何化学药剂，处理费用低廉，且不会增添新的污染物。五是处理后可全部资源化利用。粪便处理后成为优质有机肥或可制成专用商品肥（粉状或颗粒）；污水可直接用于灌溉肥田，也可经浓缩调制后制成专用商品叶面肥或生物酵素[7-9]。

关于工程投资及运营费用方面，据韩方工程技术人员介绍，利用SMS技术建造养殖污水处理设施，投资与国内外同类工程基本相同，只是增加了平板膜（微生物培养与投放）系统设备，新增设备费及技术专利费约65万元，运营期间每2年需更新微生物母液1次，费用约2万元。以上2项合计，每年新增总成本费用约3万元，完全可以被国内企业所接受。至于有机肥生产，其处理设施设备及投资几乎与国内外同类工程完全相同，只是在微生物菌种配比上略有差异，费用相当，且生产上所用的微生物发酵菌液可在中国国内生产，不必担心会增加费用。

通过近年在韩国多点试验及示范工程表明，该技术日臻成熟，适用范围及地域广泛，应用成果较为显著并逐步被同行业认同，将成为今后韩国畜禽粪便及污水无害化处理及资源化利用的主要技术手段，呈现出逐步取代厌氧（沼气发酵）法和污水生化处理方法的态势。

为促进家畜粪尿无公害化处理及资源化利用，韩国政府通过新闻宣传等手段进行政策引导并加以资金扶持。国家及各道、市、郡均设有“畜产发展基金”，全额满足用于畜禽粪尿处理及资源化利用的资金扶助，国家补助和地方配套资金的比例合计达到60%～70%。

4 韩国SMS技术在国内开发利用的前景展望

4.1 宏观政策支持

近年来，我国各级政府对养殖场粪污的无害化处理、资源化利用以及食品安全、绿色产业发展等方面问题日益重视。党的“十八大”报告中明确提出生态文明的概念和建设美丽中国的战略目标；2013年10月国务院颁布实施的《畜禽养殖污染防治条例》又为畜牧业发展戴上了“紧箍咒”，使得防治畜禽养殖污染变得有法可依；前不久中共中央和国务院又推出《关于加快推进生态文明建设的意见》，这些无疑为致力于生态建设、环保和资源化利用的企业提供了强大的精神动力和良好的发展机遇。

4.2 巨大的市场需求

吉林省為全国著名的种植业大省和畜牧养殖大省，1万头以上养猪场、10万只以上养鸡场及规模化养牛场有几百家，畜禽养殖场粪便及污水的无害化处理及资源化利用技术需求与市场开发潜力巨大。此外，农业部在2015年3月17日宣布正式启动2020年化肥、农药使用量零增长行动，吉林省为全国首批试点省份，有机肥市场需求巨大，产业发展空间十分广阔。

5 韩国SMS技术在畜禽粪污处理和资源化利用中的应用

笔者通过前期市场调研、技术考察，认为韩国SMS技术在畜禽粪污处理及其资源化利用方面有独到之处。该技术处理畜禽粪便和污水表现出除臭效果好、处理效率高、不受地域和季节限制可常年生产、节能环保和高度资源化利用等技术优势，有望破解吉林省乃至北方地区畜禽养殖粪污处理及资源化利用方面几乎所有的技术难题。难能可贵的是，该技术工艺及工程设施简洁实用，运营成本费用不高，可以被包括中国在内的相关企业所接受，具有较强的市场竞争优势。如果不考虑能源化的问题，该技术在我国北方尤其是吉林省这样的冬季较为寒冷地区，可能替代沼气而成为畜禽粪污处理和资源化利用的最有效方法。此外，该技术适用领域广泛，除用于畜禽粪污处理以外，可广泛应用于餐厨垃圾、污水终端等固体有机废弃物、污水的无害化处理及其资源化利用，市场开发前景较为广阔。

6 参考文献

[1] 王军霞.东北地区畜禽养殖粪便处理技术的研究[J].哈尔滨职业技术学院学报，2013（2）：119-120.

[2] 黄宏坤.规模化畜禽养殖场废弃物无害化处理及资源化利用研究[D].北京：中国农业科学院，2002.

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[4] 吴丽丽，刘天舒，黄希国，等.畜禽粪便固液分离方法及设备应用分析[C]//亚洲农业工程学会（Asian Association for Agricultural Engineering），中国农业机械学会（Chinese Society for Agricultural Machinery），全国农业机械标准化技术委员会（Technical Committee 201 on Agricultural Machinery of Standardization Administration of China），中国农业工程学会（Chinese Society of Agricultural Engineering）.2010国际农业工程大会发展循环农业，推动低碳经济分会场论文集，2010：5.

[5] 段微微.畜禽粪便好氧堆肥技术研究[D].长春：东北师范大学，2010.

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[8] 史秀波，李鑫，韩国君.畜禽粪便综合处理技术方法与分析[J].白城师范学院学报，2009（6）：35-38.

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