畜禽糞污處理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀研究
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推廣畜禽糞污處理技術(shù)對于提高畜禽養(yǎng)殖者經(jīng)濟(jì)收入、變廢為寶, 實現(xiàn)畜禽糞污的資源化和無害化利用, 促進(jìn)農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展, 推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)、貫徹綠色發(fā)展理念具有十分重要意義。相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是畜禽糞污處理的技術(shù)保障, 本文擬通過對現(xiàn)有畜禽糞污處理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行梳理, 分析現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)中存在的問題, 并針對問題提出一些思考和建議, 為畜禽糞污處理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的完善與更新提供參考。
前言
隨著我國畜牧業(yè)的迅猛發(fā)展, 畜禽生產(chǎn)帶來的糞污亦愈來愈多, 次全國污染源普查結(jié)果顯示:畜禽養(yǎng)殖業(yè)糞便產(chǎn)生量2.43億噸, 尿液產(chǎn)生量1.63億噸, 主要水污染物排放量中的化學(xué)需氧量1268.26萬噸、總氮102.48萬噸、總磷16.04萬噸、銅2397.23噸、鋅4756.94噸, 分別占農(nóng)業(yè)污染源排放總量的96、38、56、98、94。然而由于糞污處理技術(shù)相對滯后, 畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)生的糞污有相當(dāng)一部分沒有得到充分處理便排入環(huán)境, 造成環(huán)境污染, 嚴(yán)重影響畜禽產(chǎn)業(yè)升級和可持續(xù)發(fā)展。因此規(guī)范畜禽糞污處理技術(shù), 加快推進(jìn)畜禽糞污資源化利用, 對于減少環(huán)境污染, 推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè), 貫徹綠色發(fā)展理念具有十分重要的意義。
為加快推進(jìn)畜禽糞污資源化利用, 2017年5月31日, 國務(wù)院辦公廳印發(fā)了《關(guān)于加快推進(jìn)畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用的意見》 (以下簡稱《意見》) , 要求各地區(qū)統(tǒng)籌兼顧, 按照政府引導(dǎo)、市場運作、因地制宜、多元利用、屬地管理、落實責(zé)任的原則有序推進(jìn)畜牧業(yè)轉(zhuǎn)型升級和綠色發(fā)展?！兑庖姟愤€明確要求, 到2020年全國畜禽糞污綜合利用率達(dá)到75以上, 規(guī)模養(yǎng)殖場糞污處理設(shè)施裝備配套率達(dá)到95以上, 大型規(guī)模養(yǎng)殖場糞污處理設(shè)施裝備配套率提前一年達(dá)到100;要求組織開展畜禽糞污資源化利用工藝、技術(shù)和裝備研發(fā), 制修訂相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以提高資源轉(zhuǎn)化利用效率。
因此本文擬通過對現(xiàn)行畜禽糞污處理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行梳理, 分析現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)體系中存在的問題, 對進(jìn)一步完善畜禽糞污處理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)提出相關(guān)建議。
1 畜禽糞污處理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀
畜禽糞污是一種放錯位置的資源, 將其實現(xiàn)資源化利用是治理畜禽養(yǎng)殖污染的佳方案。畜禽糞污資源化利用是指經(jīng)過“減量化、無害化、資源化”處理, 將畜禽糞污轉(zhuǎn)換為肥料、飼料或能源的過程。不僅可以消除糞污對環(huán)境的影響, 還可以產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益。目前, 關(guān)于畜禽糞污處理技術(shù), 我國出臺了一些、行業(yè)及地方標(biāo)準(zhǔn), 明細(xì)如表1所示, 其中GB/T 25246-2010《畜禽糞便還田技術(shù)規(guī)范》, 對經(jīng)無害化處理后的畜禽糞便、堆肥以及以畜禽糞便為主要原料制成的各種肥料在農(nóng)田中的安全使用做了具體規(guī)定;NY/T 1168-2006《畜禽糞便無害化處理技術(shù)規(guī)范》, 對規(guī)?；B(yǎng)殖場、養(yǎng)殖小區(qū)和畜禽糞便處理場中的相關(guān)處理設(shè)施的選址、場區(qū)布局、處理技術(shù)、衛(wèi)生學(xué)指標(biāo)及污染物監(jiān)測和污染防治的技術(shù)做了具體規(guī)定。表中還有一系列的關(guān)于畜禽糞污處理技術(shù)的地方標(biāo)準(zhǔn), 分別對各自區(qū)域豬場、雞場、山羊場、奶牛場的糞污處理技術(shù)進(jìn)行了規(guī)范, 其中天津市的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)多, 而湖北這樣的農(nóng)業(yè)大省尚未出臺相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。
1.1 畜禽固體糞便處理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀
目前國內(nèi)固體糞便的主要處理方式是堆肥處理, 堆肥是指在微生物作用下通過高溫發(fā)酵使有機(jī)物礦質(zhì)化、腐殖化、無害化 (殺死病原菌、蟲卵、雜草種子等) 而變成腐熟肥料的過程[4]。在有機(jī)物被分解的過程中, 不僅生成大量可被植物利用的有效態(tài)氮、磷、鉀化合物, 而且又合成構(gòu)成土壤肥力重要活性物質(zhì)的新的高分子有機(jī)物——腐殖質(zhì)。其堆肥流程圖詳見圖1:
圖1 禽畜固體糞便堆肥流程圖
表1 畜禽糞污處理技術(shù)現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)表
標(biāo)準(zhǔn) (NY/T 1168-2006《畜禽糞便無害化處理技術(shù)規(guī)范》) 中規(guī)定的常用的堆肥技術(shù)有條垛式堆肥、槽式堆肥、密閉倉式堆肥, 下邊分別介紹:
1.1.1 條垛式堆肥
條垛式堆肥是將畜禽糞便堆積成長條垛, 采用人工或機(jī)械進(jìn)行定期翻堆, 實現(xiàn)堆體中的有氧狀態(tài), 以保證在好氧條件下進(jìn)行分解。條垛式堆肥技術(shù)的優(yōu)勢明顯:所需設(shè)備少、運行簡單、投資少、產(chǎn)品腐熟度高、穩(wěn)定性好。同時, 條垛式堆肥也存在許多缺點:發(fā)酵周期長、占地面積大, 翻堆會造成臭味的散失, 受氣候和周邊環(huán)境的影響大等。
1.1.2 槽式堆肥技術(shù)
槽式堆肥是按技術(shù)要求的水分含量和碳氮比, 將畜禽糞便與輔料充分混合, 然后將混合料堆放在陽光棚下的發(fā)酵槽內(nèi)進(jìn)行好氧發(fā)酵, 發(fā)酵槽底部設(shè)有曝氣管道進(jìn)行充氧曝氣, 同時采用槽式翻拋機(jī)進(jìn)行翻拋。槽式堆肥技術(shù)具有溫度及含氧可控、穩(wěn)定性好、不受氣候影響、臭氣易控等優(yōu)勢;槽式堆肥技術(shù)亦有投資高、操作復(fù)雜、占地面積大等等缺點。
1.1.3 封閉倉式堆肥技術(shù)
封閉倉式堆肥技術(shù)是指將畜禽糞便置于集進(jìn)料、曝氣、攪拌和出料于一體的密閉式反應(yīng)器內(nèi), 通過控制通風(fēng)和水分條件進(jìn)行好氧發(fā)酵使物料得到降解和轉(zhuǎn)化的一種堆肥技術(shù)。封閉倉式堆肥技術(shù)具有占地面積小、自動化程度高、臭氣易控、節(jié)能環(huán)保、不受氣候影響、處理周期短等優(yōu)勢;但是, 封閉倉式堆肥技術(shù)亦有不可忽視的缺點, 投資、運行、維護(hù)費用高, 短處理周期使得堆肥產(chǎn)品存在一定的不穩(wěn)定性, 單體處理量小、規(guī)?；邢薜取?/span>
由以上的介紹可以看出, 關(guān)于畜禽固體糞便的處理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn), 主要集中在制作有機(jī)肥相關(guān)的技術(shù)層面, 對如今興起的循環(huán)農(nóng)業(yè)和生態(tài)養(yǎng)殖幾乎沒有涉及, 對如今興起的畜禽糞便用于飼養(yǎng)黑水虻、黃粉蟲、蚯蚓亦沒有涉及。
1.2 畜禽液態(tài)糞便處理技術(shù)
1.2.1 厭氧發(fā)酵技術(shù)
厭氧發(fā)酵技術(shù)是指將畜禽液態(tài)糞便置于密閉的沼氣池內(nèi), 在厭氧條件下, 被種類繁多的厭氧微生物 (發(fā)酵性細(xì)菌、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌、耗氧產(chǎn)乙酸菌、食氫產(chǎn)甲烷菌、食乙酸產(chǎn)甲烷菌等五大類) 分解轉(zhuǎn)化,終生成沼氣的過程。其技術(shù)路線如圖2所示:
圖 2 畜禽液體糞便沼氣發(fā)酵流程圖
厭氧發(fā)酵技術(shù)已發(fā)展為較為成熟的處理畜禽糞便的技術(shù), 其優(yōu)勢表現(xiàn)在:不僅不消耗能源, 還能產(chǎn)生清潔沼氣燃料;處理后的廢液, 氨、氮、磷的含量大幅降低;沼液沼渣可用作肥料還田。但厭氧發(fā)酵技術(shù)亦有工藝運行條件苛刻、技術(shù)控制點較多、投資、運行成本較高、需要專人維護(hù)等缺點, 故沼氣處理工芝在某些養(yǎng)殖場不再適宜實際需要。
1.2.2自然生物處理技術(shù)
自然生物處理技術(shù)是指利用天然的水體和土壤中的微生物凈化廢水的技術(shù)。利用天然水體凈化的主要有氧化塘法, 利用土壤凈化的主要有人工濕地法。
氧化塘是一種天然的或經(jīng)過一定人工修建的有機(jī)廢水處理池塘, 其處理污水的過程實質(zhì)上是一個水體自凈的過程, 包括物理過程, 如沉淀、凝聚等;化學(xué)過程, 如氧化、還原等;生物過程, 如好氧和厭氧微生物將大分子的有機(jī)物分解、氮磷被水生植物吸收利用等。
人工濕地實質(zhì)是模擬和強化自然濕地功能的結(jié)果。污水流入凈化池, 先與植物接觸, 大顆粒被阻擋形成污垢;接著, 污水向下滲透, 由于植物的呼吸作用, 將大量氧氣導(dǎo)入污水中, 使好氧菌大量繁殖, 從而吸收和降解污水中的污染物;污水進(jìn)一步滲透到氧氣含量極少的底層, 厭氧菌在無氧環(huán)境下消耗剩下的有機(jī)質(zhì)。污水經(jīng)過人工濕地中的好氧菌和厭氧菌的吸收、降解后, 終變成干凈的水排出池外。
自然生物處理法具有簡單、經(jīng)濟(jì)、凈化效果好的特點。但是缺點亦十分明顯, 如:占地面積多、受氣候影響大、處理周期長、二次污染 (污染地下水、產(chǎn)生臭氣) 風(fēng)險高。
由以上的介紹可以看出, 關(guān)于畜禽液態(tài)糞便的處理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn), 主要集中在沼氣發(fā)酵技術(shù)和無害化處理、達(dá)標(biāo)排放兩方面。顯然, 達(dá)標(biāo)排放不是一種經(jīng)濟(jì)的處理方式, 并不能產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益, 且需要資金投入, 而現(xiàn)階段畜禽養(yǎng)殖附加值低、利潤薄, 養(yǎng)殖戶不愿意額外支出處理費用, 推廣難度大。近年來, 關(guān)于污水生態(tài)修復(fù)方面的研究不斷深入, 可作為新的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)推廣使用。
2 畜禽糞污處理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)存在的問題
2.1 部分標(biāo)準(zhǔn)更新滯后
標(biāo)準(zhǔn)和世界主要發(fā)達(dá)標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)齡一般為3～5年, 此外, 根據(jù)國務(wù)院令第53號《中華人民共和國標(biāo)準(zhǔn)化法實施條例》中的有關(guān)規(guī)定, 標(biāo)準(zhǔn)實施后, 制定標(biāo)準(zhǔn)的部門應(yīng)當(dāng)根據(jù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要適時進(jìn)行復(fù)審。標(biāo)準(zhǔn)復(fù)審周期一般不超過五年。但目前現(xiàn)行的關(guān)于畜禽糞污處理技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)超過5年, 農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)甚至超過10年, 已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)階段畜禽養(yǎng)殖對集約化生產(chǎn)、規(guī)?；芾怼a(chǎn)業(yè)化經(jīng)營的需求。
2.2 相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)可操作性不強
現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)中僅僅對處理技術(shù)的名稱及術(shù)語做了簡單羅列, 并沒有就具體的技術(shù)參數(shù)做詳細(xì)的介紹和說明。如NY/T 1168-2006《畜禽糞便無害化處理技術(shù)規(guī)范》中, 僅僅將畜禽固體糞便的處理技術(shù)羅列為“條垛式堆肥”、“槽式堆肥”、“密閉倉式堆肥”三種, 并未就這些技術(shù)的技術(shù)參數(shù)做任何介紹, 使得該標(biāo)準(zhǔn)的可借鑒性與可操作性較差。
2.3 缺乏整體規(guī)劃
如表1, 目前我國已出臺的畜禽糞污處理相關(guān)的國標(biāo)、行標(biāo)零星且分散, 缺乏對畜禽糞污綜合處理標(biāo)準(zhǔn)體系的研究、規(guī)劃和設(shè)計。同時, 各地對畜禽糞污處理的重視程度和發(fā)展水平也不盡相同, 如四川、天津制定了較多的畜禽糞污處理標(biāo)準(zhǔn), 而像湖北、山東、內(nèi)蒙這樣的農(nóng)業(yè)大省卻尚未出臺與地方發(fā)展相適應(yīng)的畜禽糞污處理標(biāo)準(zhǔn)。
2.4 監(jiān)管機(jī)制尚未建立
從執(zhí)法的角度看, 畜禽糞污處理技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化工作缺乏相對完備的法律、法規(guī)環(huán)境, 因而不可能對畜禽糞污處理的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行有效的監(jiān)管, 更不可能形成“有標(biāo)必依、違標(biāo)必糾”的法制式管理模式。因此, 許多養(yǎng)殖場還存在嚴(yán)重的糞污處理不達(dá)標(biāo), 甚至不處理便偷排的現(xiàn)象。
總之, 畜禽糞污處理是為了實現(xiàn)糞污資源化、變廢為寶, 從而即產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益, 又不對生態(tài)環(huán)境造成破壞。而現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)存在標(biāo)齡過長、操作性不強、缺乏整體規(guī)劃、監(jiān)管機(jī)制尚未建立等問題, 致使標(biāo)準(zhǔn)所帶來的經(jīng)濟(jì)效益和社會效應(yīng)不明顯。
3 對策建議
3.1 加快標(biāo)準(zhǔn)制修訂的速度
完善標(biāo)準(zhǔn)的管理制度, 加強政府部門宏觀引導(dǎo), 鼓勵科研院所、行業(yè)協(xié)會與企業(yè)參與標(biāo)準(zhǔn)的制定和修訂等工作, 要形成標(biāo)準(zhǔn)定期補充修訂制度, 加快標(biāo)準(zhǔn)更新速度, 保證新技術(shù)、新方法盡快更新到新的標(biāo)準(zhǔn)中, 同時, 盡快淘汰落后的技術(shù)與方法, 實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)均衡的、有節(jié)奏的、滾動式的補充修訂。從而保障標(biāo)準(zhǔn)與科研成果協(xié)同發(fā)展。
3.2 加強標(biāo)準(zhǔn)的可操作性
對于標(biāo)準(zhǔn), 尤其是技術(shù)標(biāo)準(zhǔn), 因明確注明其工藝流程及技術(shù)參數(shù), 以發(fā)揮標(biāo)準(zhǔn)的實用價值及作用。同時, 還應(yīng)該強化地方標(biāo)準(zhǔn)同國內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的銜接, 提高標(biāo)準(zhǔn)水平, 避免地方標(biāo)準(zhǔn)與、標(biāo)準(zhǔn)不接軌, 而產(chǎn)生不應(yīng)有的標(biāo)準(zhǔn)壁壘和損失。
3.3 構(gòu)建科學(xué)合理、統(tǒng)籌兼顧的畜禽糞污處理標(biāo)準(zhǔn)體系
有關(guān)部門應(yīng)積極發(fā)揮領(lǐng)導(dǎo)作用, 從我國國情出發(fā), 通過系統(tǒng)梳理、深入分析畜禽糞污綜合處理對標(biāo)準(zhǔn)的需求, 并廣開言路、廣泛征求、積極采納各方面的意見, 統(tǒng)籌制定畜禽糞污綜合處理標(biāo)準(zhǔn)體系, 逐步建立健全統(tǒng)一、科學(xué)、系統(tǒng)完備的以標(biāo)準(zhǔn)為主體、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為骨干、地方標(biāo)準(zhǔn)為配套、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為補充的相互協(xié)調(diào)、科學(xué)合理的畜禽糞污綜合處理標(biāo)準(zhǔn)體系。
3.4 強化監(jiān)管, 建立糞污處理的長效機(jī)制
標(biāo)準(zhǔn)的順利實施, 離不開政府部門的支持、指導(dǎo)、協(xié)調(diào)和監(jiān)管, 畜牧業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化工作涉及的部門廣、開展這項工作要有相關(guān)政府領(lǐng)導(dǎo)的重視, 應(yīng)助力協(xié)調(diào)各部門建立一個相互配合、上下聯(lián)動、齊抓共管的標(biāo)準(zhǔn)化領(lǐng)導(dǎo)和協(xié)調(diào)工作機(jī)制。按照責(zé)權(quán)一致的原則, 建立畜禽糞污處理標(biāo)準(zhǔn)化監(jiān)管責(zé)任制和責(zé)任追究制, 并建立農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化監(jiān)督員制度, 建立長效監(jiān)管機(jī)制, 誰污染誰治理、誰偷排誰擔(dān)責(zé), 終形成“畜禽糞污處理不徹底不敢排, 處理不達(dá)標(biāo)不能排”的勇于擔(dān)當(dāng)、敢于負(fù)責(zé)的氛圍。
