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新发展阶段畜牧企业提升环境治理路径浅析

发布时间:2024-03-20 点击数:19

畜牧业是农业的支柱产业之一,是建设现代化农业的基础产业,承载着带动农村经济、乡村振兴、供给绿色、健康食品的使命。2020年9月,国务院办公厅发布《关于促进畜牧业高质量发展的意见》,提出持续推动畜牧业绿色循环发展,到2025年畜禽养殖规模化率和畜禽粪污综合利用率分别达到70%以上和80%以上,到2030年分别达到75%以上和85%以上。接着,浙江省、江苏省、湖南省、河南省相继出台地方《加快畜牧业高质量发展的意见》,保障畜牧业持续健康发展。2023年2月13日,《中共中央 国务院关于做好2023年全面推进乡村振兴重点工作的意见》(简称“一号文件”)发布,文件提出“鼓励发展工厂化集约养殖、立体生态养殖等新型养殖设施。推动水肥一体化、饲喂自动化、环境控制智能化等设施装备技术研发应用”。


新发展阶段,我国畜牧业面临集约化管理、减碳降污、科技创新等问题,在资源日益短缺,环保监管日益趋严的情况下,畜牧业如何加强环境治理,提升环境管理绩效,是切实防控环保风险,实现高质量发展的重要环节,也是提升ESG治理的关键所在。下文从畜牧业环境治理重要环节提出提升环境绩效方法和思路,以供畜牧企业作为参考。



科学选址建立养殖长效机制


养殖行业是高污染行业,科学选址是规模化养殖的先决条件,是保证养殖场可持续发展的关键。养殖场选址需满足《畜禽养殖业污染防治技术规范》(HJ/T81-2001)、《畜禽规模养殖污染防治条例》、《动物防疫条件审查办法》、《畜禽养殖禁养区划定技术指南》及当地划定的畜禽养殖禁养区的要求,同时需考虑养殖场性质、规模、近期规划、长远规划,结合环境气候条件和区域环境承载力等情况。

如在地形地势方面,应选择地形平坦开阔,地势高燥,背风向阳、通风良好的地区,避免占用农田,厂区周边要有足够的耕地或林地可作为养殖场的天然屏障,也便于就近消纳粪污,减轻粪污处理压力。

在水源保障方面,应选择水源充沛、水质良好、便于取水的区域,减少水源的净化和消毒成本,水量要同时能满足场区内生产区、生活区、管理区的需要。

在各功能区布局方面,生产区、粪污处理区、管理与生活区、生产辅助区要合理布局,以最大限度的减轻环境影响。如污染治理区应与养殖场生产区、生活区保持一定的卫生防护距离,设置在养殖场的生产区、生活区主导风向的下风向或侧风向处,有利于废物的排放、资源化利用和运输。

种养结合加强废物资源化利用 


随着我国规模化畜牧养殖快速发展,由此产生了大量的畜禽粪污,粪污处理是畜牧养殖业备受关注的环境议题,若处理不当,将会对环境带来严重污染。推行粪污资源化利用和种养循环模式,不仅能治理好农业面源污染、改善区域环境质量,还能提高土壤肥力,是解决畜禽养殖污染问题的根本出路。

01 养殖粪污处理
畜禽养殖过程产生的排泄物,采用“干清粪工艺+密闭输送+固液分离+好氧堆肥+厌氧发酵+密闭储存”工艺,畜禽粪污全链条密闭管控,减少污染物和温室气体排放。固体粪污经好氧堆肥无害化处理后还田利用,不宜长期于场内堆存。厌氧发酵产生的沼液含有丰富的氮、磷、钾,氨基酸、微量元素等生物活性物质,是优质的有机肥料,可广泛应用于农业、园林绿化、林地、土壤修复和改良等领域。沼液除部分回流外,其余部分可作为液体肥料利用,施肥季节通过沼液消纳管网输送至农田资源化利用,非施肥季节暂存于沼液贮存池内(贮存池的总容积不得低于当地农林作物生产用肥的最大间隔时间内产生粪污的总量)。对于无施肥条件的场区,液态粪污需经过生化处理和深度处理,用于刷圈、除臭和场区消毒。上述种养循环模式,如图1所示:

图1 种养循环模式


02 恶臭治理
养殖场运营中养殖场区和粪污处理区均会产生恶臭,应用新风过滤、独立通风、除臭灭菌、密封贮存、绿化防护,对养殖过程中排放的臭气进行管控,沼气池和沼液储存池密闭处理,减少恶臭排放。参考行业优质企业经验,固粪处理区臭气可采用“高级氧化除臭”系统处理,养殖舍臭气集中收集后可经过UV光解+水帘除臭装置处理。沼气池所产生的恶臭随沼气脱硫和燃烧利用去除。除此之外,养殖场区和养殖舍要定期进行消毒,减少恶臭污染,如采用紫外、臭氧、双氧水等环境友好的消毒剂,防止产生氯代有机物及其他二次污染物。最终达到环保达标排放,厂区周边无异味。恶臭处理可采用的措施详见下表:



表1 恶臭处理措施

03 病死畜禽尸体处理
病死畜禽含有大量的病原体,需要采取科学的处理方式以免造成疫病的传播和蔓延。各场区建立病死猪化制间,病死猪采用高温灭菌方法,破碎后进入沼气发酵反应器。对于未采用厌氧发酵技术的大型养殖场应集中设置焚烧设施,同时焚烧产生的烟气应采取有效的净化措施,防止烟尘、一氧化碳、恶臭等对周围大气环境的污染。不具备焚烧和高温灭菌条件的养殖场应设置安全填埋井。最终实现病死猪无害化处理率100%。

04 沼气治理
养殖粪污厌氧发酵处理过程会产生粗沼气,粗沼气含水量较高,含硫量通常为 0.3%~1.5%,沼气利用前需进行脱硫、脱水处理,处理后的净化气可通过发电、直燃等方式实现利用。沼气常采用冷分离法或固体物理吸水法进行脱水。常用的脱硫法为干法脱硫,通过活性炭、氧化铁等构成的填料层,使硫化氢氧化成单质硫或硫氧化物。富余沼气燃烧进行处理。

多举措减少温室气体排放


养殖过程中畜禽肠道发酵、粪污发酵、养殖废水处理过程中都会排放大量的二氧化碳、甲烷,甲烷的温室效应是二氧化碳的25倍。在双碳目标下,如何减少碳排放成为养殖企业普遍关注的问题。企业可通过以下途径减少温室气体排放:

打造无供热养殖舍:养殖舍应用热交换通风系统,通过布风管增加废气排放中的热量回收。墙体使用保温材料,减少养殖舍热量散失。通过上述途径实现冬季无需供暖,从源头上减少供暖天然气和煤炭的消耗,减少化石能源消耗和碳排放。

科学治理畜禽粪污:畜禽粪污经无害化、密闭处理,采用种养循环模式对粪污进行资源化利用,从而减少甲烷等温室气体排放。

布局光伏发电:盘活养殖场屋顶闲置资源,在养殖舍屋顶安装光伏发电系统,实现可再生能源替代,降低传统能源消耗和碳排放。

沼气资源化利用:经脱水、脱硫后的沼气可用于发电、天然气替代等,通过沼气的资源化利用,减少温室气体的排放。

新能源车辆替代:逐步提高各场区短途运输作业新能源车辆替代,减少燃油汽车使用排放的二氧化碳。

科学饲喂提高饲料利用率


畜禽养殖饲料应加强研发、合理配方、科学饲养,应用无公害的绿色添加剂,提高畜禽饲料中氮的利用率,从根本上降低畜禽粪便的氮污染。

合理配方:在饲料中补充合成氨基酸,提高蛋白质及其他营养的吸收效率,同时,加强研发低蛋白日粮供给,减少饲料中豆粕和蛋白量,减少氨气排放量和粪便的产生量。

实施分阶段饲喂:即根据畜禽的品种、类型、生长阶段探索最佳营养供给,采用变频混合技术,调整高、低浓度氨基酸营养供给,使日粮养分更接近畜禽的需要,避免养分浪费。 

应用无公害绿色添加剂:饲料中添加微生物制剂、酶制剂和植物提取液等活性物质,有助于动物对饲料的消化吸收和利用,从而提高饲料的利用率,增强机体免疫力,减少污染物排放和恶臭气体的产生。 

节约水资源


畜禽养殖场是耗水大户,用水主要包括饮用水、降温用水、冲洗用水等。据估计,养殖牲畜所消耗的水量相当于种植蔬菜与谷物的8倍。水资源的浪费同时会导致污水量及其处理成本的增加。因此,企业应加强节水管理,应用节水新工艺、新设备。如采用高架网床式漏粪地板;对不同养殖阶段进行用水量监测,安装精准计量设备对单元内外用水量进行监测;研发推广应用粪水净化回用、洗消水再生等节水技术,有效降低新鲜水用量。同时,制定用水标准和管理制度,加强节水管理。

加强日常监测,严防还田环境风险


研究表明,畜禽养殖还田对土壤存在氮、重金属和抗生素等累积风险,对地下水存在氮、抗生素等扩散风险。为避免二次污染,养殖企业需根据养殖类型和规模确定配套农田面积、农田类型、种植制度、粪肥施用时间及使用量等,制定粪肥还田利用计划,建立粪污处理和粪肥利用台账制度。粪肥安全利用和粪污科学还田需符合的相关规定如下表所示:


表2 粪污无害化处理及还田需满足的要求

智慧养殖助力智慧畜牧业发展


2022年2月,农业部在出台的《“十四五”全国农业农村信息化发展规划》提出推进智慧牧场建设,加快规模养殖数字化改造,推进环境感知、精准饲喂、粪污清理、疫病防控等设备智能化升级,推动生产全过程平台化管理。近些年,牧原股份、新希望、温氏股份、海大集团加大研发投入,加速传统养殖向智慧养殖升级。如牧原股份致力于打造无人值守新型智能养殖舍,应用了自主研发的智能环控、智能饲喂、智能养猪专家、智能清粪机器人、自动刷圈机器人、3D智能估重仪等先进的智能化技术设备,并不断迭代更新。与传统养殖相比,智慧养殖可有效节约人力、能源等消耗,提高养殖效率,减少禽畜患病几率,促进养殖业的绿色转型进程,加速实现现代高效农业。

除此之外,智慧养殖方面还要加强产学研结合,创新人才激励,在智能化养殖、环保、疫病防控、营养研发等领域开展科研合作;设立研发创新项目奖金,对做出突出创新成果人员给予奖励,同时注重科技成果转化,助推畜牧业科技转型发展。


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