荆州区畜禽养殖业粪污利用现状及对策分析

刘 倩

荆州职业技术学院,湖北 荆州 434020

0 引言

畜禽养殖业是目前我国新农村建设中农民增收的支柱性经济产业之一,而在养殖业中最大的难题就是关于成分复杂的畜禽粪污带来的环保问题,其覆盖空间范围较大,表现为“陆-水-空”三位一体污染。其中对水体的污染主要体现在畜禽尿液对水资源的直接污染和水冲刷粪污形成的二次污染,导致水体出现发黑、变色、富营养化、细菌增加等问题;对土壤的污染主要由于畜禽排泄物中含有大量的磷、氮、微生物、重金属等,易造成土壤生产能力下降、土壤环境改变影响作物生长;而对空气的污染主要是畜禽排放的粪便和尿液的分解以及畜禽生命活动过程中产生的污染性气体,如甲烷、氨气等[1]。近年来,荆州市桑梓湖种猪场养殖污水处理不彻底污染周边水渠、岑河镇飞翔蛋鸡养殖场环境污染等问题较为严重,引起了相关部门的注意。畜禽养殖过程中对粪污的处理不当极易引起对土地、水体和空气的严重污染,威胁到人类自身的健康,因此对畜禽粪污治理和资源化利用的研究显得尤为重要。同时,加强对畜禽养殖业粪污的处理研究,有助于缓解日益严峻的环境问题,减少有害物质的排放;也有助于资源的充分转化与利用,减少不必要的资源浪费;还有助于增加养殖户的经济收入,做到变废为宝,是一举多得的益事。

1 荆州区畜禽养殖业基本情况

2021年,荆州区规模以上养殖企业有66家,其中主要以生猪、家禽、肉牛三大养殖品种为主。全区生猪存栏(杜长大商品猪)139 434头,牛存栏(西门塔尔)3 882头,羊存栏(山羊)2 867只,家禽存笼453.85万羽,其中蛋鸡存笼(京红、京粉)145.4万羽,肉鸡存笼(817)267.75万羽,鸭存笼(肉鸭及蛋鸭)40.7万羽。生猪出栏206 201头、牛出栏1 414头、羊出栏7 625只、家禽出笼1 636.11万羽。畜禽产品产量为:猪肉16 426 t、牛肉212 t、羊肉140 t、禽肉20 847 t、禽蛋19 165 t。目前,荆州区已形成种鸡繁育、小鸡育雏、蛋鸡饲养、饲料加工一体化种鸡繁育基地,现有国家级农业产业化重点龙头企业1家(宇祥畜禽),省级重点企业3家,市级重点企业16家[2]。

2019年,荆州区畜禽粪污总产量高达201.5万t[3],其中,生猪粪污产量为92.8万t,牛粪污总产量为5.5万t,羊粪污总产量为1万t,家禽粪污总产量为102万t。对于此类畜禽粪污资源如若处理不当,就会对周围环境产生严重的危害,影响人类健康且不利于畜禽业的可持续发展。处理适宜则更有助于此类资源化的充分利用,增加养殖户的产业收入。

2 资源化利用模式

在发展畜禽养殖业的过程中,荆州区养殖场基本按照“种养结合、适度规模、规范养殖、生态平衡”和“减量化生产、无害化处理、资源化利用、生态化循环”的总体原则,在不断完善粪污处理设施和技术、提升粪污治理能力、保障持续协调发展的同时,尝试多种粪污资源化利用模式,促进现代畜禽养殖业快速健康发展。

2.1 肥料化利用模式

肥料化利用模式是荆州区对粪污资源化处理与利用的主体方式。养殖场周围能就近消耗掉有机肥料的农田,基本采用“雨污分离+干粪沤肥还田+污水沼气发酵+沼液还田”的处理模式,干粪主要运用于农作物的种植,而沼液水肥主要适用于瓜果蔬菜的种植。有机农家肥的使用对提升农作物的产量具有显著效果,例如马家寨乡万兴村葡萄种植基地在使用农家水肥后产量有明显的提升。同时粪污肥料化使用还田对于改善农田的土壤结构也有重要作用,可防止土壤固结、防治病虫害等。部分养殖场因距离农田较远,则需要通过肥料异地还田,通常采取“生态养殖+分散收集+集中处理+配送还田”的模式,逐渐形成区域性的资源化利用体系。

在相关技术指导之下,采用肥料化利用模式后,荆州区农药化肥生产使用量持续减少。据初步调查统计,2021年全市化肥使用量约为112.9万t(折纯29.78万t),比2020年减少约1.52万t(折纯0.32万t),实物量减幅1.33%(纯量减幅1.07%),粪污肥料化利用取得明显的效果[3]。

2.2 能源化利用模式

能源化利用模式是荆州区在处理粪污资源化利用中使用较多的一种方式[4-6],其主要是利用厌氧发酵技术,通过微生物的代谢作用,将粪污中的有机物转化为沼气,供居民日常生活使用,降低天然气消耗。生产过程中产生的沼液、沼渣同时也是优质的有机肥,可直接作为农田肥料使用。在荆州区江南的部分养殖密集区主要采用的就是沼气发酵技术对粪污进行处理,达到养殖污染减量化、无害化、资源化利用等目标。

2.3 饲料化利用模式

由于家禽的食物消化道系统较为短小,饲料进入家禽的消化道系统后未能被及时消化吸收就被排出体外,因此在家禽的粪便中含有大量未被完全消化的矿物质元素、粗蛋白、碳水化合物等。这些未被完全消化吸收的营养物质,通过干燥法、青贮法、微生物分解法等制成饲料添加剂,用以饲喂家禽[7]。目前,该饲料化利用模式由于技术难度还未成熟、投入成本较大等原因,且畜禽粪便饲料化利用与人们的传统观念相悖,在荆州区的推广使用较少。

3 目前存在的问题

虽然目前荆州区对畜禽粪污资源化的利用率有所提高,但仍然存在一些不可忽视的问题,主要有:部分养殖户资源化利用意识不足,粪污处理配套设施不完善、设备落后,粪肥还田方式不科学规范,畜禽养殖产业体系不够完备等。

3.1 部分养殖户资源化利用意识不足

资源化利用意识不足问题主要体现在中小型养殖户,由于其养殖成本相对较低,而资源化利用成本的前期投入相对较大,这种不协调的投入比例使较多养殖户望而却步,不愿意主动投入相应的资金成本进行粪污资源化处理应用。甚至有些规模化养殖场为了降低粪污的处理成本,也不愿意建立配套的资源化利用设施,存在严重的偷排行为,给当地造成严重的环境污染,影响人们的正常生活环境,甚至威胁人们的身体健康。

3.2 粪污处理配套设施不完善、设备落后

粪污处理配套设施不完善主要体现在以下方面:养殖场的雨污分流系统设施建设不规范,存在雨污混流直接排放的问题;部分养殖场无沼气池或沉淀池,直接将污水外排进入生态系统,导致自然生态系统遭到破坏,即使部分养殖场建设有沼气池,但沼气池的数量与处理畜禽粪污量不匹配,无法对相应产量的粪污进行有效清洁处理。而设备落后主要是因为相关产品设备的更新换代较快,设备购置的成本较高,较多设备在老化后仍继续被养殖户投入使用,导致粪污处理效果不够理想,达不到预期目标,从而影响资源化利用的效率。

3.3 粪肥还田方式不够规范科学

畜禽粪污是一种较好的有机肥料,荆州区大部分养殖户均会利用该肥料进行还田。但部分养殖户从业人员思想意识落后,缺乏科学的粪肥还田技术,不愿投入更多的经济成本来购买处理设备,只将粪污通过简单的堆肥处理后就直接就近还田。这种粗放的粪肥还田方式沤肥发酵时间较短,不仅肥效缓慢,粪污利用率低,粪污中也存在抗生素等药物残留且重金属超标以及包含未有效杀灭的病原微生物和寄生虫卵等,被投入使用后极易造成二次污染和土地病虫害增加的风险[8]。

3.4 畜禽养殖产业体系不够完备

虽然我国是养殖业大国,但发展起步较晚,存在设备落后、技术不成熟等问题,因此目前我国畜禽粪污利用体系仍处于初步发展阶段。在相关机器设备的运行和故障处理过程中,缺少专业技术人员的指导,设备的使用率不高。此外,资源化利用过程中产生的肥料和饲料的运输成本较高,养殖户销售渠道面较窄,自我难以消耗,导致成本和资源的双重浪费。

4 治理对策分析与建议

4.1 加大对粪污资源化利用的宣传力度,并给予相应的财政补贴

由于养殖户对资源化利用的意识相对薄弱,加大宣传力度十分必要,通过积极走访宣传资源化利用的优势,讲述可持续化协调发展对养殖企业的好处和对自身健康保护的重要性,改变固有的思维模式。同时,在相关处理设备购置和运行成本上给予一定的财政经济补贴,减少中小型养殖户的经济压力,调动养殖户投入生产的积极性。

4.2 加大技术投入和相关人员的培训

加大科技设备研发投入资金,在提升设备污水处理效果的同时,只有降低设备的成本,使大部分养殖户可独自承担设备的基本运作与维护费用,才能更好地全面推广。实行业务单位技术人员包村包户责任制,努力形成体系完善、覆盖面广、就近便捷的技术服务网络,安排其深入工作一线,进行畜禽粪污资源化利用技术指导和技术服务,切实帮助养殖户解决粪污处理和资源化利用方面的难题,不断提高技术服务水平。同时,可对养殖户组织定期或不定期的技能培训,使他们拥有一定的应对设备故障的能力,维持设备的正常运行,减少设备维护的资金成本。

4.3 建立科学的粪肥还田利用体系

科学的粪肥还田利用体系不仅可以有效地解决粪污利用率低、肥效缓慢的问题,而且可以改善土壤质量。首先,需要制定科学合理的还田还土体系,按照牲畜粪便中含有的氮、磷、钾等营养元素的种类、成分、比例,以及不同作物和土壤对肥料的营养成分需求来进行科学合理的成分配比;然后,需要制定合理配套的施肥计划和土壤改良方案,根据所监测的土壤中土壤养分、pH值、土壤结构等情况,合理施肥,使粪肥中的养分可被土壤有效吸收利用,防止肥料使用不合理从而影响环境和土壤质量;最后,需要针对不同的养殖场,提供不同的技术指导与培训,做到一场一策,从而尽可能地提高畜禽粪污的资源利用率。

4.4 拓宽资源化利用的销售和使用渠道

较多中小型养殖场由于现在的资源化利用均为自身消耗,很难拓展开发到外面,导致资源过剩,基本处于浪费状态,再加上前期的设备投入和处理成本的影响,严重影响农户的环保处理积极性。因此,拓宽资源销售和使用渠道不仅能减少不必要的资源浪费还能加强环境保护,同时也能给养殖户增加一部分额外收入,更加能调动养殖户的积极性。

目前,荆州区大型养殖场的畜禽粪污资源化利用率在98%左右,后期的重要突破点在中小型养殖企业的粪污处理与资源化利用方面,提升他们的主动意识和积极性显得尤为重要。

4.5 强化日常监管执法,杜绝源头污染

畜禽粪污处理问题关系到人民群众的日常生活和美丽乡村建设,需要强化日常监管执法,杜绝源头污染。根据《畜禽规模养殖污染防治条例》等法律法规,制定细化工作方案,明确养殖场(户)污染防治主体责任及其在养殖过程中造成环境污染的管理办法,使执法人员有法可依,违法必究。建立健全管控管护长效机制,开展日常巡查,引导养殖户增强自觉自律意识,确保已配建的畜禽粪污处理设施在养殖场能正常运行,不偷排、漏排和私排,无乱堆粪污、化肥超量施用污染环境等违法行为,对部分粪污处理不达标、污染严重的养殖场坚决予以停业,提出相应的整改意见,并持续跟踪检查,对拒不整改的养殖场应吊销营业执照。

5 结束语

畜禽粪污资源化利用可有效解决目前畜牧养殖业生态环境问题,同时可以提高农业生产经济效益。畜禽粪污处理得当,不仅可以促进畜禽业的可持续发展,还可以提高粪污资源的利用率,减少资源浪费现象。目前荆州区的畜禽粪污处理措施相对规范,其资源化利用也相对得当,能够较好地支撑当地畜禽养殖业的绿色可持续发展。但部分养殖户意识淡薄,对粪污的资源化利用的认知不足,也不愿意投入更多的经济成本更新和完善粪污资源化利用的配套设施设备,且粪肥还田方式不规范,区域内畜禽养殖产业体系不够完备。因此,当地政府应加强粪污处理的宣传,让养殖户从思想上重视起来,了解粪污处理的益处与不进行处理的危害,对符合条件的养殖户进行政策经济补贴,并加大科研技术投入和相关人员的培训,建立科学的粪肥还田利用体系,通过政府牵头,为养殖户拓宽资源化产品的相关销售渠道,多方面协同推进荆州区畜牧业高质量绿色健康发展。