宁夏畜禽粪污资源化利用现状分析

朱继红，蒋秋斐，封 元，张 娟，徐 寒，罗晓瑜

（1.宁夏回族自治区畜牧工作站，宁夏 银川 750001；2.宁夏大学，宁夏 银川 750001；3.宁夏回族自治区农业农村厅，宁夏 银川 750001）

畜禽粪污资源化利用是农村生态环境保护工作的重点和难点，对于改善农村生态环境质量、提高农业绿色发展水平、促进农产品增产提质具有重要意义。畜牧业是宁夏现代农业的重要组成部分。近年来，宁夏按照源头减量、过程控制、末端利用的治理路径，通过强化政策、技术等各项措施，加快推进畜禽粪污资源化利用，取得了显著成效。

1 现状

1.1畜禽粪污产生情况

1.1.1 畜禽养殖现状与粪污产生总量 2019年，宁夏畜禽存栏总量2067.1万头（只），其中：奶牛43.7万头、肉牛97.1万头、羊568.5万只、生猪43.7万头、家禽1284.4万只，折合猪当量967.4万头。

据统计，宁夏2019年畜禽粪污产生量2330.1万t，其中固体粪污1839.0万t、液体粪污491.1万t。银川、石嘴山、吴忠、固原和中卫五市畜禽粪污产生量分别为413.6万t、161.6万t、631.9万t、790.1万t、332.9万t，分别占全区畜禽粪污总量的17.8%、6.9%、27.1%、33.9%和14.3%。

1.1.2 畜禽规模养殖粪污产生量 宁夏现有畜禽规模养殖场1313个，粪污产生总量836.5万t，占畜禽粪污总量的35.9%。其中，固体粪污345.4万t、占41.3%，液体粪污491.1万t、占58.7%。按畜禽种类有，规模奶牛场230个，产生粪污量657.5万t，占78.6%；规模肉牛场318个，产生粪污量70.5万t，占8.4%；规模羊场381个，产生粪污量11.6万t，占1.4%；规模猪场259个，产生粪污量67.2万t，占8.0%；规模禽场125个，产生粪污量29.7万t，占3.6%。

1.2全区土地承载情况2019年，宁夏各类土地种植面积2465.8万亩。其中，粮食种植面积1016.1万亩（包括玉米、小麦、水稻、马铃薯、豆类及谷类）、油料58.5万亩、瓜菜344.0万亩、园林经果林154.4万亩（包括葡萄）、中草药84.7万亩（包括枸杞）、苜蓿留床面积541.2万亩、一年生牧草129.2万亩、育苗地及人工林地137.7万亩。依据《土地承载力测算技术指南》测算，全区畜禽粪污土地承载力2727.4万头猪当量，是当前畜禽养殖存栏的2.8倍。

从各市种植情况看，银川市现有种植面积260.5万亩，畜禽粪污土地承载力349.5万头猪当量；石嘴山市现有种植面积180.1万亩，畜禽粪污土地承载力241.5万头猪当量；吴忠市现有种植面积627.4万亩，畜禽粪污土地承载力693.2万头猪当量；固原市现有种植面积889.0万亩，畜禽粪污土地承载力791.5万头猪当量；中卫市现有 种植面积504.5万亩，畜禽粪污土地承载力650.4万头猪当量。目前，各市畜禽粪污土地承载能力均大于存栏量。灵武市养殖状况同粪污土地承载能力基本持平，利通区养殖存栏量是粪污土地承载能力的2.33倍，超出当地土地承载能力。

1.3畜禽粪污资源化利用情况2019年，宁夏粪污资源化利用总量为2317.1万t，综合利用率达到99.4%，规模养殖场设施配套率达98.8%，较全国平均水平分别高24.4个百分点和5.8个百分点。全区畜禽粪污综合利用主要途径有三种，（1）肥料化利用。主要包括堆粪还田、商品有机肥还田、沼渣沼液还田、污水厌氧和氧化塘消化还田。其中，堆肥还田1534.9万t，占粪污总量的65.9%；生产商品有机肥240.7万t，占粪污总量的10.3%；液体肥料化利用等425.2万t，占粪污总量18.3%。（2）能源化利用。粪污发酵利用81.8万t，生产的沼气主要用于发电、取暖等，占粪污总量的3.5%。（3）清洁再生回用。粪污发酵晾晒后用于牛床垫料、栽培基质等17.4万t，占0.7%，冲洗水无害化处理后回用17.2万t，占0.7%。

全区规模养殖场粪污综合利用率95%以上。其中，液体粪污肥料化利用占96.4%，主要包括厌氧和好氧发酵后无害化还田利用、沼液还田、液态有机肥还田等；污水清洁回用等占3.5%。固体粪污堆肥占81.8%，生产商品有机肥占13.0%，生产垫料等占5.1%。

1.4规模场处理畜禽粪污的主要模式我区规模养殖场畜禽粪污处理利用的典型模式主要有6种。

1.4.1 种养结合模式 畜禽粪污集中收集后，经堆沤自然发酵处理后直接还田，是我区规模养殖场处理畜禽粪污的主要方式，占87.7%。大部分规模养殖场采取粪污堆肥发酵、粪水无害化处理后直接还田；部分规模养殖场采取液体粪污厌氧发酵或多级氧化塘处理、固体粪污堆肥发酵后，就近用于自有土地或流转土地，畜禽粪污与消纳土地配套，实现种养结合、粪肥还田利用。

1.4.2 集中处理专业生产有机肥模式 在规模养殖场或养殖密集区，畜禽粪污由有机肥加工企业实行集中收运，按资源化和无害化要求生产加工有机肥，占6.9%。采用集中处理模式，设备利用率高，产品标准化程度高，更好的满足了有机肥的多元化需求。

1.4.3 厌氧发酵处理（沼气工程）模式 主要在大中型奶牛、生猪和蛋鸡规模养殖场应用，粪尿厌氧发酵的沼气用于发电和生产，沼渣沼液生产有机肥。目前，全区正常运营的大型沼气工程企业6个，处理粪污81.8万t，占固体粪污总量的3.5%，年产沼气2029.5万m3。

1.4.4 清洁回用模式 规模奶牛场普遍采用这种处理模式，粪污处理成本较低，占2.3%。冲洗水经无害化处理部分用于场内循环利用，部分经厌氧发酵或多级氧化塘处理后用于农田灌溉；固体粪污通过发酵晾晒，部分用于牛床垫料，部分生产有机肥。

1.4.5 发酵床养殖模式 主要集中在泾源县等中小型肉牛规模养殖场应用，是一种集粪污减量化、无害化和资源化利用为一体的生态环保处理模式，目前已推广620户。该模式将锯末、稻壳和微生物复合菌等混合发酵，做为牛舍垫料，利用复合微生物对粪污进行有效降解，发酵床垫料可长期循环利用。

1.4.6 好氧堆粪生产有机肥模式 大型规模养殖场将畜禽粪污与作物秸秆、糠醛渣等辅料按比例混合，经堆肥发酵、翻抛陈化处理，生产商品有机肥，占2.5%。

1.5畜禽粪污养分含量及污染物残留

1.5.1 国内畜禽粪污养分含量检测分析情况

李书田等对我国20个省（市）主要畜禽粪污的营养成分含量进行分析，结果表明：畜禽粪污中养分含量变异很大，鸡粪和猪粪的氮（N）、磷（P2O5）、锌（Zn）、铜（Cu）含量明显高于牛粪和羊粪，而钾素（K2O）含量相当。鸡粪中N、P2O5、K2O、Zn、Cu平均含量分别为2.08%、3.53%、2.38%、306.6mg/kg和78.2mg/kg；猪粪中分别为2.28%、3.97%、2.09%、663.3mg/kg和488.1mg/kg；牛粪中分别为1.56%、1.49%、1.96%、138.6mg/kg和48.5mg/kg；羊粪中分别为1.31%、1.03%、2.40%、88.9mg/kg和23.5mg/kg。与上世纪90年代相比，鸡粪、猪粪、牛粪中P2O5的平均含量分别增加65.7%、93.7%、52.0%；鸡粪、猪粪、牛粪、羊粪中K2O平均含量分别增加138.7%、54.8%、71.9%、50.9%；鸡粪和猪粪中Zn的平均含量分别增加92.1%和383.5%，猪粪Cu含量增加近12倍。

1.5.2 宁夏规模养殖场畜禽粪污养分含量分析

黄红卫等采用随机抽样方式，抽取规模养殖场16个粪污样品、8个堆粪样品、9个有机肥样品，奶牛场和猪场4个干湿分离粪渣样品和5个液体粪污样品化验分析，结果表明：我区规模养殖场奶牛、肉牛、猪、肉鸡、蛋鸡粪污、堆粪、粪渣及商品有机肥均含有丰富的有机质及N、磷、钾等常规养分和铁（Fe）、Cu、Zn、锰（Mn）、镁（Mg）、钙（Ca）等常量、微量矿物质元素，是优质的有机肥资源。对照《畜禽粪污还田技术规范》（GB/T 25246-2010），以畜禽粪污为主要原料的肥料中砷（As）、Cu、Zn含量限值，与我区奶牛、肉牛、生猪、蛋鸡、肉鸡粪污、堆粪、有机肥中As、Cu、Zn含量测定值对比，重金属As质量比最高的是猪粪有机肥，为5.20mg/kg，远低于畜禽粪污作为肥料的限值，猪鲜粪、堆粪和有机肥中Cu的含量分别为351.91mg/kg、559.95mg/kg和426.65mg/kg，超过了水稻、蔬菜限值标准；奶牛场堆粪中Zn的含量1649.23mg/kg，超过蔬菜和水稻的用肥限值标准。畜禽粪污干物质中含有多种抗生素，含量最高值为奶牛场有机肥样品，其土霉素含量为15.83 mg/kg，其他粪污样品中多种抗生素含量普遍低于0.1mg/kg，与全国相比均处于较低水平。

为了解宁夏肉牛养殖场粪污和周边土壤中重金属状况，张俊华等在宁夏西吉县采集了不同养殖期（哺乳期、犊牛期、育成期、育肥前期和育肥后期）的牛粪、施用牛粪蔬菜地及养殖场周边不同距离土壤样品，以远离养殖场的荒地土壤为对照，测定了Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、Hg、As 7种重金属含量，研究表明，Cu、Zn、Cd、Pb、Hg在牛粪中的含量显著低于全国平均值，而As含量超出全国平均值94.7%。Cu、Cd、Cr、Hg在育肥前期的含量相对最高，但各个养殖期牛粪的重金属污染指数均在安全范围内。牛粪的施用会提高土壤中Cu和Zn的含量。养殖场周边及施用牛粪的土壤重金属含量均在安全范围内。在蛋鸡方面，不同养殖期的新鲜鸡粪中，Zn含量超出全国平均值26.83%，其他重金属含量均显著低于全国平均值。育成期鸡粪重金属含量普遍最低，其综合污染指数处于安全水平，其他4个时期均处于警戒限水平。养鸡场周边及施用鸡粪的土壤中，Cu和Zn含量均高于对照土壤，所以仍需谨慎施用。

2 存在问题

2.1养殖密集区粪污处理难度较大随着乡村振兴战略的实施，建设生态宜居乡村对畜禽粪污处理提出更高要求。目前，我区肉牛、生猪等养殖仍以千家万户为主，“人畜混居”现象仍然存在，养殖集中区畜禽粪污集中处理设施不配套，处理能力有限，对农村人居环境改善造成一定影响。利通区奶牛养殖数量较大，粪污产生量已超过土地承载能力。

2.2商品有机肥使用比例不高种植户过度追求作物产量，对土壤地力衰退、面源污染等问题不重视，有机肥替代化肥积极性不高。施用有机肥可有效提高农产品品质，但市场定价标准不一，优质优价难以实现，粮食等大田作物施用商品有机肥比例较低，造成有机肥推广应用渠道不畅。

2.3技术支撑较弱畜禽粪污资源化利用工作起步较晚，粪污处理和资源化利用缺乏专门技术研究机构，技术推广和技术服务力量缺乏，技术储备不足。多数养殖场畜禽粪污处理和控源减排技术跟不上，过程控制、无害化处理和资源化利用等环节缺乏成熟配套技术，造成粪污处理不彻底、利用方式简单、利用率不高，处理效果参差不齐。

2.4设施设备运行费用较高现有粪污处理设备和工艺流程类型多样、处理方式复杂、配套比率较低、运行成本较高。据调查，养殖场污水还田利用、清洁回用、达标排放处理成本分别达到4元/m3、5元/m3、9元/m3。一些养殖场受处理成本、设备维护、管理能力等因素影响，导致粪污处理设施运行不正常、利用率不高。

3 建议

3.1强化粪污处理社会化按照“市场主导、循环利用、行政推动、有偿服务”原则，建立政府引导、企业主体、多元参与、市场运作的社会化服务运行机制。支持大型企业建设有机肥厂、大型沼气工程和生物天然气工程，形成畜禽粪污收集、存储、运输、处理和综合利用的全产业链体系。支持畜禽粪污处理中心和有机肥加工企业与养殖集中区、养殖大户开展粪污集中收贮合作，提升社会化服务能力和水平。

3.2推进畜牧业标准化生产以奶牛、肉牛、肉羊、生猪、蛋鸡、肉鸡规模养殖场为重点，以提高劳动生产率、资源转化率和畜禽生产率为核心目标，加强畜禽规模场标准化示范创建，支持标准化升级改造，提高适度规模养殖比例。组装配套先进工艺和清洁养殖实用技术，推行精准化管理，降低养殖业污染物排放。推进“物联网+现代畜牧业”发展，加强养殖全过程监控，提高生产管理和质量安全水平，全面提升畜牧业质量效益竞争力。

3.3加强商品有机肥推广推进“藏粮于地”战略，全面落实《耕地质量提升行动》《化肥使用量零增长行动》，大力推广优质粮食、冷凉蔬菜和特色果品有机肥替代化肥减量增效技术，积极引导千家万户和新型经营主体就近就地利用畜禽粪污开展农家肥堆沤积造，提高畜禽粪污转化利用水平。加大商品有机肥和农家肥推广应用，围绕优质粮食和特色产业在全区打造有机肥替代化肥标准化示范区，主推有机肥+测土配方施肥、有机肥+水肥一体化、有机肥+一次性施肥、有机肥+机械施肥等技术模式，提升耕地综合生产能力和农产品质量。

3.4拓展畜禽粪污多元化利用模式以畜禽粪污减量化产生、无害化处理、资源化利用为重点，推动畜禽粪污的肥料化、能源化、基料化和垫料化利用。加大沼渣沼液回收利用和无害化处理，促进沼液还田利用或浓缩使用；推广粪污全量收集处理还田利用、污水肥料化利用、粪污专业化能源利用等模式，加强畜禽粪污集中发酵和无害化处理，扩大大田作物、果树、经济林木、园林绿化苗木等有机肥施用面积，拓宽畜禽粪污处理还田利用途径，减少化肥用量。

3.5推进种养结合按照“粮饲兼顾、农牧结合、循环发展”的原则，综合考虑耕地面积、作物种植结构以及作物肥料需求，引导规模养殖场、养殖大户通过土地流转、订单种植、土地托管等方式，配套建设饲草料基地，提高粪污消纳能力，实现草畜配套、种养结合、循环发展。鼓励种植大户、合作社、家庭农场、农业企业配套建设液态粪肥田间贮存池、输送管网等设施，充分、合理、永续的利用好粪肥，提高粪肥施用比例和利用便捷性，形成有效衔接、相互匹配的种养业发展格局。