畜禽糞污處理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀研究
推廣畜禽糞污處理技術(shù)對(duì)于提高畜禽養(yǎng)殖者經(jīng)濟(jì)收入、變廢為寶，實(shí)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(duì)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(duì)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，第一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(duì)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(jí)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(duì)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(chǎng)運(yùn)作、因地制宜、多元利用、屬地管理、落實(shí)責(zé)任的原則有序推進(jìn)畜牧業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)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(chǎng)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(chǎng)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先進(jìn)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(duì)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(duì)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(cuò)位置的資源，將其實(shí)現(xiàn)資源化利用是治理畜禽養(yǎng)殖污染的最佳方案。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(duì)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(tái)了一些國家、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(duì)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(duì)規(guī)?；B(yǎng)殖場(chǎng)、養(yǎng)殖小區(qū)和畜禽糞便處理場(chǎng)中的相關(guān)處理設(shè)施的選址、場(chǎng)區(qū)布局、處理技術(shù)、衛(wèi)生學(xué)指標(biāo)及污染物監(jiān)測(cè)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(duì)各自區(qū)域豬場(chǎng)、雞場(chǎng)、山羊場(chǎng)、奶牛場(chǎng)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)最多，而湖北這樣的農(nóng)業(yè)大省尚未出臺(tái)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(shí)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(shì)明顯：所需設(shè)備少、運(yùn)行簡單、投資少、產(chǎn)品腐熟度高、穩(wěn)定性好。同時(shí)，條垛式堆肥也存在許多缺點(diǎn)：發(fā)酵周期長、占地面積大，翻堆會(huì)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(shí)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(shì);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(diǎn)。
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(dòng)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(shì);但是，封閉倉式堆肥技術(shù)亦有不可忽視的缺點(diǎn)，投資、運(yùn)行、維護(hù)費(fèi)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)模化有限等。
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(duì)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(duì)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，最終生成沼氣的過程。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(shì)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(yùn)行條件苛刻、技術(shù)控制點(diǎn)較多、投資、運(yùn)行成本較高、需要專人維護(hù)等缺點(diǎn)，故沼氣處理工芝在某些養(yǎng)殖場(chǎng)不再適宜實(shí)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(shí)質(zhì)上是一個(gè)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(shí)質(zhì)是模擬和強(qiáng)化自然濕地功能的結(jié)果。污水流入凈化池，首先與植物接觸，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，最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(diǎn)。但是缺點(diǎn)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(xiǎn)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(fèi)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
國際標(biāo)準(zhǔn)和世界主要發(fā)達(dá)國家標(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(hào)《中華人民共和國標(biāo)準(zhǔn)化法實(shí)施條例》中的有關(guān)規(guī)定，標(biāo)準(zhǔn)實(shí)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(shí)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)的國家標(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(duì)集約化生產(chǎn)、規(guī)模化管理、產(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(qiáng)
現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)中僅僅對(duì)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(tái)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(duì)畜禽糞污綜合處理標(biāo)準(zhǔn)體系的研究、規(guī)劃和設(shè)計(jì)。同時(shí)，各地對(duì)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(tái)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(duì)完備的法律、法規(guī)環(huán)境，因而不可能對(duì)畜禽糞污處理的各個(gè)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(chǎng)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(shí)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(duì)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(qiáng)、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(huì)效應(yīng)不明顯。
3 對(duì)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(qiáng)政府部門宏觀引導(dǎo)，鼓勵(lì)科研院所、行業(yè)協(xié)會(huì)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(bǔ)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(shí)，盡快淘汰落后的技術(shù)與方法，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)均衡的、有節(jié)奏的、滾動(dòng)式的補(bǔ)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(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)的可操作性
對(duì)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(shí)用價(jià)值及引領(lǐng)作用。同時(shí)，還應(yīng)該強(qiáng)化地方標(biāo)準(zhǔn)同國際國內(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)與國家、國際標(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(duì)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)權(quán)威、系統(tǒng)完備的以國家標(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(bǔ)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(qiáng)化監(jiān)管，建立糞污處理的長效機(jī)制
標(biāo)準(zhǔn)的順利實(shí)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、專業(yè)性強(qiáng)，開展這項(xiàng)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(gè)相互配合、上下聯(lián)動(dòng)、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)，最終形成“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。