甘肃省张掖市甘州区畜禽粪污资源化利用整县推进情况

1 畜牧业生产概况

1.1 甘肃省畜牧业概况

2017年，甘肃全省牛、羊、猪、禽存栏分别为487.2万头、1 989万只、611.9万头和3 906.23万只，同比分别增长3.8%、2.6%、1.1%和1.4%；出栏牛、羊、猪、禽分别为209.85万头、1 516.09万只、745.52万头和4 141.62万只，同比分别增长3.1%、5.5%、3.6%和2.9%。肉蛋奶总量达到191.2万t，同比增长4.5%。全年实现畜牧业增加值213.54亿元，同比增长6.2%。总体来看，畜牧业内部正在经历数量与质量的深层次调整，养殖水平逐步提高，保供给能力进一步提升，畜牧业生产稳步推进。目前，全省备案畜禽养殖场（小区、合作社）8 058个，其中：生猪养殖场1 590个、肉牛养殖场1 196个、奶牛养殖场130个、养羊场3 664个、蛋鸡养殖场972个、肉鸡养殖场279个。

2017年全省畜禽粪污产生总量约9 390万t，其中：粪便产生量占全省粪污总量的68.5%，污水占31.5%。全省畜禽存栏折合猪当量3 904万个，2017年全省畜禽养殖废弃物综合利用率达到68%，规模养殖场粪污处理设施装备配套率达到86%，大型规模养殖场粪污处理设施装备配套率达到90%以上。

1.2 甘州区畜牧业概况

甘州区位于甘肃省河西走廊中部，是典型的绿洲灌溉农业区，全国首批畜禽粪污资源化利用整县推进项目县。全区总面积4 240km2，耕地面积9.5381亿m2。全区总人口51.74万，其中农村人口占50%，2017年全区农村居民可支配收入13 192元，高于全省平均水平5 115元。2017年末，全区牛、羊、猪、禽存栏量分别为22.33万头、104.15万只、15.7万头、284.59万只；出栏量分别为10.62万只、93.18万只、25.52万头、214.64万只。全区畜禽存栏折合猪当量172万个。肉蛋奶总量达到7.36万t。全年实现畜牧业总产值17.36亿元，占农业总产值的比重约达到35.3%，农民人均畜牧业纯收入3 216元。全区畜禽养殖及规模养殖场饲养量详见表1。

表1 甘州区2017年畜禽养殖情况

2 畜禽粪污处理与利用典型技术模式

2.1 抽样调查的规模养殖场粪污资源化利用情况

本次调研评估抽取畜禽规模养殖场30个，涵盖了甘州区不同区域、不同养殖规模、不同畜种、不同养殖生产方式。其中：肉牛场11个、奶牛场5个、生猪场9个、养鸡场2个、养羊场3个。2017年存栏肉牛2.159万头、奶牛1.84万头、生猪0.975万头、蛋鸡6.3万只、羊1.722万只。结果详见表2，并对其中的20个养殖场进行重点调研（表3）。

粪污处理设施配套上，28个规模养殖场配套了粪污处理设施，主要以堆肥场、粪污贮存池、氧化塘和多级沉淀池为主。其中：肉牛、肉羊、蛋肉鸡养殖场固体粪便多采用堆粪场，奶牛养殖场配套了堆肥场、粪污贮存池和氧化塘，养猪场均配套了粪污贮存池和多级沉淀池。

表2 规模养殖场粪污资源化利用调查汇总表

表3 重点20个规模养殖场粪污产生调查汇总表

图1 30个规模养殖场分布图

在清粪工艺上，主要采取干清粪、水冲粪和水泡粪3种工艺。其中11个肉牛场、2个养鸡场采用干清粪；奶牛养殖场主要采用干清粪和固液分离；生猪养殖场主要采用水冲粪和水泡粪工艺。

在粪污资源化利用方式上，多种方式组合利用，固体粪污主要采取堆肥还田、生产有机肥和垫料3种模式；液体粪污主要采用厌氧发酵沼液还田、粪水还田2种模式。其中：肉牛、奶牛主要采取堆肥还田、垫料和粪水还田模式；生猪场均采用粪水还田模式；蛋鸡养殖场采用堆肥发酵后出售。

2.2 全区规模养殖场粪污资源化利用情况

据直联直报系统数据统计，2017年底，全区畜禽规模养殖场528个，其中：生猪养殖场118个，存栏6.71万头；奶牛场8个，存栏1.98万头；肉牛场120个，存栏3.68万头；蛋肉鸡场50个，存栏96.31万只；肉羊场232个，存栏20.4万只。

从畜禽养殖区域看，呈东部、南部养猪鸡，西部、北部养牛羊的区域发展特点。养殖畜种主要以肉牛、奶牛、生猪、肉羊、蛋肉鸡为主。该区地势平坦、集中连片种植农作物面积大，便于粪肥施用和污水浇灌。从粪污利用情况看，规模化畜禽养殖粪污处理以堆积发酵还田、粪水还田等肥料化利用为主，推广干清粪、自然堆肥、生物堆肥发酵等技术，通过“粪→肥→田”、“粪→肥→菜”、粪→肥→果”等种养结合循环利用模式，依托全区8.9378亿m2耕地进行消纳。该区受冬季气温低的影响，采用常温沼气工艺，粪污生产沼气和有机肥的比例较低，仅占10%左右。

2.3 粪污处理与利用典型技术模式

2.3.1 粪污全量收集还田利用模式

该模式主要用于水冲式或自动刮粪式清粪方式的养殖场，建设有粪污沉淀池，养殖场周围配套有一定面积的农田，粪污在沉淀池发酵一定时间后，清理外运为周边农田灌溉施肥，这在减少污染的同时，还可为养殖场户增加部分收益。以张掖市富林农牧发展有限公司为代表的生猪养殖场，大多采用这种模式。该公司现有高标准正大模式猪舍2栋740m2，常年存栏能繁母猪100头，育肥猪1 000头，配有四级沉淀化粪池405m2。粪污通过水冲至化粪池，厌氧发酵分解3个月左右，清理外运售于周边种植农户用于农田施肥。粪污全量还田利用情况见表4、工艺流程见图2。

图2 粪污全量收集还田利用模式

2.3.2 粪污动物蛋白生态循环利用模式

该模式主要是将牛、羊粪便收集，加废弃农作物秸秆腐熟发酵后，用于养殖蚯蚓，蚯蚓粪栽培树苗，蚯蚓采收后喂养生态鸡、生态鱼，剩余废渣制作有机肥出售还田。泽通生态农牧科技开发有限公司采用的就是这种模式，公司现有牛舍4栋2 000m2、羊舍4栋2 000m2、鱼池2万m3，蚯蚓养殖基地10 005m2，有机肥库房300m2，加工车间500m2，蚯蚓漂洗车间300m2，粪污处理池4 600m3。该养殖场的循环模式：牛→粪→蚯蚓→生态鸡、鱼；牛、羊→粪→有机肥→牧草→牛、羊。养殖场完整的产业链使各养殖环节健康、环保、高效，对全区的养殖业发展起到了示范带动作用。工艺流程见图3。

图3 粪污动物蛋白生态循环利用模式

2.3.3 固体粪便堆积发酵还田利用模式

该模式主要用于小型规模化肉牛场和肉羊场。各养殖场按比例配套了堆粪场，养殖场产生的固体粪便经覆膜堆积发酵6个月后，全部还田利用，这样极大地降低了饲草种植成本，同时土壤得到了有效改良，养殖环境也有了极大的改变。以甘州区开泰养殖农民专业合作社为代表的规模化牛羊养殖场采用这种模式。该合作社集种养结合于一体，以养羊、养牛为主，现有羊舍4栋2 000m2，牛舍1栋100m2，耕地140 070m2多，常年存栏羊2 100只、牛40多头，年产生粪便2 240多t。该合作社将粪便堆积发酵后全部施于饲草基地，通过种养结合的方式，每年可节约10多万元的化肥成本。粪便堆积发酵还田利用情况见表5、工艺流程见图4。

表4 粪污全量还田利用情况统计

表5 粪便堆积发酵还田利用情况统计

图4 粪污堆积发酵还田利用模式

2.3.4 固体堆肥和液体还田联合利用模式

该模式主要用于奶牛场，经干清粪后固体粪便进行堆肥，液体经过沉淀发酵一定时间后、贮存还田利用。以张掖市甘州区下寨奶牛养殖专业合作社为例，该社通过大力发展奶牛养殖，存栏达到2 850头（2017年底），日产鲜奶32t，日销售收入达到10万元以上，年实现净利润560万元。此外，该村建造了高效日光温室158座，钢架结构拱棚200座，改变传统的日光温室种植方式和品种，逐步转向农业科技含量高、劳动密集度高、产业收益好的食用菌栽培。目前，该养殖场固体粪便2.913万t，堆肥场为3万m3；污水1.5万t，贮存在5 000m3贮存池，贮存时间90d。粪便堆积发酵还田利用情况见表6、工艺流程见图5。

表6 粪便堆积发酵还田利用情况统计

图5 粪污堆积发酵还田利用模式图

2.3.5 粪污固液分离无害化处理垫料 水回用模式

该模式主要用于大中型规模养殖场，养殖场配备专门的固液分理设备，分离后的固体粪便经处理后作为牛床垫料，可省去使用沙子或其他材料做牛床垫料的费用。同时，提高了奶牛卧床舒适度，减少了肢蹄疾病，有利于后续的粪污处理；分离后的液体，经氧化塘处理，用于农田灌溉，同时再次净化处理化后冲洗牛舍，可达到节约用水的目的。甘肃前进牧业科技有限责任公司奶牛养殖场就是这种模式。该公司存栏奶牛9 000头，其中产奶牛4 000头，现有干粪堆积场500m3，氧化塘8 000m3，粪污处理一体机1套，年产粪便量9.86万t，年产污水量15.77万m3。粪污固液分离后，干粪自然堆积发酵还田3.94万t，生产牛床垫料5.91万t；污水分离后1.58万m3用于冲洗牛舍、14.19万m3用于农田灌溉，实现了粪污的全部无害化消纳。粪污固液分离处理垫料和水回用情况见表7、工艺流程见图6。

图6 粪污固液分离垫料、水回用模式

2.3.6 粪污沼气发酵循环利用模式

该模式主要用于大中型奶牛及生猪养殖场，在养殖场配套建设沼气工程，将固液混合粪污通过沼气发酵，产生的沼气用于场区生产及周边农户生活用气，产生的沼液、沼渣经无害化处理后，作为肥料施于养殖场饲草基地。绿洲奶牛养殖场专业合作社就是这种模式，养殖场常年存栏奶牛2 300头，其中产奶牛1 400多头，合作社建成50万m3沼气工程1处，奶牛产生的粪污全部经沼气发酵处理，所产生的沼气除满足本产区正常生产外，还供应周边东闸村居民小区460多户的生活用气；所产生的沼渣、沼液全部用于养殖场饲草基地种植。粪污沼气发酵循环利用情况见表8、工艺流程见图7。

表7 粪污固液分离处理垫料和水回用情况统计

表8 粪污沼气发酵循环利用粪污情况统计

图7 粪污沼气发酵循环利用模式

2.3.7 “农-工-牧”大循环利用模式

该模式通过大循环，将农业、工业、畜牧业三者相结合，实现清洁生产，粪污无害化利用。主要原理是将秸秆、麦草、薪柴等作为原料，进行高效低温裂解还原成可燃气体，气化后产生的碳粉和木醋酸以粪污为原料，可用于生产有机肥。该区的前进牧业科技有限公司在探索该模式上取得了重大突破。现建成低温裂解气化车间220m3，低温裂解生产线1条，秸秆、麦草及薪柴利用能力可达2万t/h，燃气产量为6m3/h，年可利用粪污4 300t，年产有机肥2万t。工艺流程见图8。

图8 “农-工-牧”大循环利用模式

3 种养结合机制构建情况

近年来，甘州区按照“以种带养、以养促种”的种养结合循环发展理念，以经济、生态和社会效益并重为导向，以就地消纳、能量循环、综合利用为主线，通过政府引导、政策支持、项目扶持，加快推动种植业与畜牧业、种养业与加工业之间的绿色循环发展，全面构建集约化、标准化、组织化、社会化相结合的种养加协调发展机制，基本构筑了“畜-肥-饲”农业循环发展模式。如甘肃前进牧业科技有限责任公司，按照“公司+专业合作社+农户”的发展模式，积极构建“饲草生产—奶牛养殖—肥料还田—产品加工”为主要内容的循环经济产业链，建成2 334.5万m2的现代化饲草基地和3万头奶牛繁育基地。公司现存栏奶牛1.6万头，年产鲜奶4万t。通过养殖废弃物处理及循环利用，生产的沼气为周边460多户农村居民提供了清洁燃料，仅燃煤每年可节约3 000t多，节约用水20多万m3，节约用电350万kw·h，每年为公司节约资金600多万元，形成了“种植-饲料-养殖-粪污-沼气-肥料-种植-饲料”的循环经济链条。如张掖市万禾草畜产业科技开发有限责任公司，按照“公司+基地+农户+科技”的产业经营一体化模式，打造“饲料种植—肉牛养殖—肥料还田”为内容的循环农业经济链条，建成了333.5万m2饲草基地、123.4万m2林果基地和1万头肉牛繁育基地。公司年育肥出栏肉牛1.2万头，养殖粪污通过堆肥无害化处理还田、还林，促进了养殖场增产增效，饲料作物每667m2增产15%～20%，每667m2节约化肥成本200元，年节约青贮饲料成本300多万元。通过肉牛繁殖育种，提升了肉牛品质，带动周边5 000多户养殖户增收致富，延长了农业产业链、提升了价值链、完善了利益链。

4 技术及培训需求

甘州区采取“请进来、走出去”的办法，加强对畜禽养殖场户、畜牧技术人员的培训。全区先后组织举办畜禽粪污处理资源化利用培训班5期，选派养殖企业骨干人员50多人次，参加全国和省上专题培训班和论坛会。今年区畜牧兽医局组织有关企业、畜牧兽医技术人员赴河南、湖南等省，考察学习畜禽养殖废弃物资源化利用技术模式和先进经验。两年来，共培训养殖场户和畜牧兽医技术人员600多人次。同时，邀请省内外能源、生物有机肥等方面的专家，对全区畜禽养殖废弃物资源化利用模式进行技术咨询和指导，为加快该区畜禽粪污资源化利用工作提供了技术支撑。

根据与当地农牧部门和养殖企业负责人座谈，畜禽粪污资源化利用整县推进项目任务重、难度大、要求高，时间紧，急需聘请省内外种养结合及农业循环领域方面的专家，对该区整县推进工程项目进行诊断把脉，对“畜禽粪污能源化利用技术”、“粪便堆肥利用技术”、“畜禽粪便饲料化利用技术”，以及“土地承载力测算等关键技术”进行强化培训和咨询，以科技支撑加快提升该区畜禽粪污资源化利用的能力和水平。

5 主要指标评估结果

5.1 畜禽粪污综合利用率

从30个规模养殖场粪污资源化利用调查资料统计，粪污产生量为70.73万t，采取不同利用模式，利用量68.14万t，资源化综合利用率达到96%，其中：肉牛场95.0%，奶牛场97.1%，养猪场98.4%，肉羊场100%，蛋鸡场100%（表9）。

表9 30个规模养殖场粪污资源化利用方式汇总

全区畜禽粪污产生量为355.78万t，资源化利用量301.32万t，粪污综合利用率84.7%。其中规模养殖场畜禽粪污产生量122.97万t，占全区粪污产生总量的34.6%，粪污资源化利用率94.5%。非规模养殖场户畜禽粪污产生量232.81万t，占全区粪污总量的65.4%，粪污利用率79.53%。从养殖规模看，规模养殖场粪污利用率明显高于非规模养殖场户。从畜种看，全区肉牛规模场粪污利用率92.6%、养猪场96.2%、养鸡场95.6%、肉羊场94.7%。由此可见，规模化养殖程度越高，粪污资源化利用程度越高。详见表10。

5.2 规模养殖场粪污处理设施配套率

从30个规模养殖场粪污资源化利用调查结果看（表2），已配套粪污处理设施的28个，设施配套率91.7%。

张掖市恒源农业发展有限公司建设了标准化槽式堆肥发酵设施，但因资金问题，尚未购买翻堆机设备，目前所产生的粪便集中在室外硬化地面上堆肥，但没有粪便收集车、翻堆铲车，因此该养殖场是有设施无设备，总体按照50%设施利用率考虑。张掖市金利万头种羊养殖有限公司，属于标准化肉羊养殖场，年产羊粪2 600余t，其中一部分用于有机肥生产，另一部分临时堆沤在农场田地，但场地未做硬化、未配套防雨设施，属于无设施，但有资源化利用。云裕畜禽养殖农民专业合作社和旭东养殖农民专业合作社有堆肥场，但未配套防雨设施，有资源化利用。规模养殖场粪污处理设施配套率计算公式＝27.5×100/30＝91.7。因此30个规模养殖场已配套处理设施的27.5个，配套率91.7%，该配套率高于全区粪污处理设施配套率3.1个百分点。

全区规模养殖场粪污处理设施配套较完善的468个，其余60个属于部分配套，粪污处理设施配套率88.6%。从畜种看，以固体粪便产生量大的肉牛场和用水量较大、产生液体粪污量较大的奶牛场、生猪场，对环境污染相对较大，处理设施配套率较高，肉羊场粪污染相对较小，配套率较低。

6 主要问题

6.1 环保认识有待进一步提高

从调查情况看，仍有部分养殖场户，受传统养殖生产方式的影响，对畜禽养殖业污染问题的严重性和粪污资源化利用工作的紧迫性认识不足，社会各界重养殖、轻治理，重经济发展、轻环境保护的思想仍然存在。

6.2 畜禽粪污处理链条短 层次低

该区生猪、奶牛养殖采用水冲粪工艺，用水量大，污水产生量多，污水中污染物浓度高，处理和利用难度大、成本高。畜禽粪污处理及资源化利用方式以堆肥发酵为主，现有的有机肥生产企业规模小、生产工艺及设备科技含量不高，未能充分发挥粪污资源化利用的作用。已建成的沼气工程组织化程度低，使用效率不高。

表10 全区畜禽粪污资源化利用及设施配套情况汇总

6.3 科技支撑跟不上工作

该区畜禽废弃物资源化利用工作起步较晚，技术支撑力量薄弱，技术培训跟不上，技术服务滞后，在畜禽粪污处理和资源化利用上也没有成熟模式可以借鉴，养殖场户之间交流少，新建的设施设备不能完全达到预期效果。

6.4 畜禽粪污处理设施配套难度大

该区部分畜禽养殖场管理相对粗放，建设规划布局不尽合理，缺乏完善的管理制度，粪污处理设施不完善，改造难度较大。养殖业属微利产业，粪污治理投资与运行成本相对较高，多数养殖户很难承受，各级财政对粪污处理设施建设扶持资金少，高效利用粪污设施建设滞后，致使畜禽粪便处理、利用还停留在自然堆积发酵还田利用或直接还田利用模式上。

7 有关建议

7.1 坚持规划引领

按照“总量控制、农牧结合、种养平衡”的原则，科学编制全区生态畜牧业发展规划和畜禽废弃物资源化利用技术指南，把合理消纳和循环利用畜禽粪污作为生产布局的制衡因素，合理确定养殖场地点、总量、品种和规模；加快制定种植业、养殖业一体化发展规划，尤其要与生态农业、循环农业发展紧密结合起来，切实解决种养脱节的难题。

7.2 加大政策扶持力度

各级财政加大对畜禽粪污肥料化和能源化利用相关政策的扶持力度，通过政策扶持、企业自筹、政府配套等多种形式相结合的方式，引导扶持建设一定规模的有机肥加工厂和沼气处理中心，拓宽畜禽粪污资源化利用途径，进一步提高畜禽粪污肥料化和能源化利用比例。

7.3 加强法律、法规的宣传教育

以《中华人民共和国畜牧法》为依据，结合《中华人民共和国环境保护法》，及时关注畜牧业生产中的新情况和新问题，采取多种形式，加大宣传和培训力度，提高畜禽养殖场（户）从业人员的环境保护意识和管理水平，对畜禽粪便进行综合治理，防止任意排污现象的发生。本着“谁污染，谁治理”原则，使广大畜禽养殖户明白自己肩负着治理环境、消除污染的责任，全面杜绝畜禽粪污污染环境现象的发生。

7.4 加强技术指导和服务

加大基层专业技术人员粪污治理相关知识的培训力度，确保粪污治理技术指导工作顺利开展。引导养殖场发展适度规模养殖，强化“三改两分再利用”技术改造和节水、节料、节能实用技术推广，实现源头减量。规范中型规模养殖场的排污行为，确保达标排放；扶持大型规模养殖场工程治污，实现资源化利用。结合规模设施种植业基地发展，选择养殖密度相对集中的乡镇统筹投资建设畜禽粪污处理中心。

7.5 加强项目审批的监管力度

规范管理，从源头上规范养殖业的发展，控制畜禽养殖环境污染。凡新建、改建和扩建的规模化畜禽养殖场，应当合理规划布局，必须配套完善粪污处理设施设备，通过动物防疫验收条件、环境影响评价，按照建设项目相关法律、法规的规定，办理环保审批手续。

7.6 建立畜禽污染治理长效监管机制

一是对新建或前期已经建设的畜禽养殖场，督促其根据养殖规模建设粪污处理设施，即：建设一处污水贮存池、一处畜禽粪便晾晒堆贮场。二是污染处理设施建成后必须常年保持正常使用，并确保污染物得到有效处理。环保及有关部门不定期对畜禽养殖场污染物处置情况进行检查，发现违法排污的，责令整改并依法进行处理。三是对未落实污染防治措施的，要按统一标准，逐一进行整改，对整改措施落实不到位的，要采取强制措施，按照有关法律法规规定依法严肃查处。