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[中国科学报]京津冀:率先用好养殖废弃物

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 ▲规模养殖场的专业粪污处理装置

有机肥加工车间   中国农科院环发所供图

 

硕果飘香的九月,农业面源污染防治又有了新进展,在国家农业废弃物循环利用创新联盟工作框架下,依托京津冀地区的产学研力量,“京津冀地区畜禽养殖废弃物利用科技联合行动推进会”在天津市召开。这是京津冀地区贯彻中央关于加快推进畜禽养殖废弃物处理和资源化利用决策部署,推进农业绿色发展的又一重要行动。

联合行动抽调了联盟中京津冀地区的科研单位、技术推广部门和企业中的精干力量,组建行动工作小组:由中国农科院环发所牵头,农业部环保所、中国农科院资划所、农业部沼科所、中国农科院畜牧所、农业部南京农机所、中国农科院饲料所灌溉所、河北省农林科学院、北京市农林科学院、天津市农科院等单位参与技术集成和效果评价;河北京安集团、北京德青源、天津神驰、北京奶牛中心等企业,以及北京市土肥站、河北省畜牧总站、天津市畜牧局等单位负责示范点建设和推广。半年多来,通过联合行动的实施,相关工作已取得了显著成效,探索出了可持续运行的模式,为养殖废弃物综合利用提供了良好的示范。

“但是,目前仍处在‘点’的辐射,尚未形成‘面’的覆盖。因此,要实现‘2020年全国畜禽粪污综合利用率达到75%以上’的总体目标,仍需要发挥政府官员、科学家和企业家的聪明才智,进一步推动畜禽养殖废弃物资源化利用工作。”中国农业科学院党组书记陈萌山如是说。

 

环境负载严重 处理任务艰巨

京津冀地区地处华北平原,是我国社会经济最为发达的地区之一,也是我国人与自然关系最为紧张、资源环境超载矛盾最为严重、生态联防联治要求最为迫切的区域。

这里一直是我国重要的农畜产品生产供应基地,畜禽养殖存栏总量约占全国6.9%。然而,随着畜禽养殖规模化、集约化程度的不断提高,京津冀地区畜禽养殖废弃物处理压力也越来越大。

中国农科院农业环境与可持续发展研究所(以下简称环发所)副所长董红敏介绍,仅2016年三地畜禽养殖产生的粪便总量约为1.06亿吨,由此造成的单位耕地氮、磷负荷约为全国的2.5~4.6倍,化学需氧量、氨氮排放量约占该地区排放总量的一半以上,是该地区农业面源污染的重要来源之一。

“因此,加快推进京津冀地区养殖废弃物处理和资源化利用迫在眉睫,任务艰巨。”农业部科技教育司副司长冯志勇在会上表示。

陈萌山指出,当前,随着各省环保督查工作的深入开展,养殖场面临的环保压力越来越大,个别地方甚至出现了对畜禽养殖“一关了之,一禁了之”的倾向。面对这种局面,养殖废弃物的资源化利用更是势在必行,不能让“放错地方的资源”成为畜牧业健康发展的“绊脚石”。

在董红敏看来,如果京津冀地区能搞好畜禽养殖废弃物处理和资源化利用,那么其他地方也能搞好。

冯志勇认为,开展京津冀地区畜禽养殖废弃物利用科技联合行动,就是希望解决京津冀地区畜禽养殖废弃物产量大、资源化利用效率不高、可推广可复制的技术商业化运作模式不足等突出问题。

可见,畜禽养殖废弃物资源化利用是必经之路,尤其是该地区畜牧业大县的畜禽粪污处理与资源化利用,是京津冀农业面源污染防治的重点领域,直接关系到京津冀地区现代农业的协调与快速发展。

 

全新技术模式 解决实际问题

治理畜禽养殖废弃物污染非一朝一夕,通过科技创新,董红敏带领团队总结凝练出了一批适合京津冀地区可推广、可复制的畜禽养殖废弃物处理技术模式。

首先,是整县制推进的专业化肥料与能源利用模式。比如京安模式,就是依托环发所、河北省农林科学院等科研机构的技术支撑,将源头节水技术、沼气发电、有机肥生产、生物除臭等一批国内外领先技术应用到实际生产中,创建了以污水浓度为收费基础的收集运输体系,产生了良好的经济效益。

其次,是典型养殖场资源化利用模式。比如天津市金三农农业科技开发有限公司和天津神驰农牧发展有限公司,依托天津农科院和中国农科院环保所的技术支撑,实现了粪污的垫料回用和污水的全部还田利用。

还有家庭农场处理模式。该模式以天津市家庭养殖农场为代表,针对集中收集的养殖废弃物,将中国农科院、天津市农科院等科研机构的“三改两分再利用”“粪水就地还田”等技术应用到实际生产中,较好地解决了小型养殖场粪污污染与处理的问题。

“这三种模式最具代表性,为我们扩大畜禽养殖废弃物处理技术的应用打造了典型样板。作为科技创新的联合行动,对支持国家的整个畜禽废弃物处理能起到积极的促进作用。”董红敏说。

在董红敏看来,无论是哪种模式,都需要从源头上减少污水量。他们采取的则是“三改两分”,可以降低污水产生量50%。

“目前从国家环境保护的标准来看,饲养一头猪允许的水排放量在各个季节会有所不同,但量还是很大,现在我们的技术已经做到最低是十几升/天/猪,做得好的可以减少一半。”董红敏介绍。

此外,他们还给试点县提供技术以设置处理中心的距离。不仅如此,董红敏的团队已经设计出可以科学测量当地对畜禽养殖废弃物的土地承载力的公式,为废弃物处理和资源化利用提供了科学依据。

 

三地有序推进 取得显著效果

“畜禽废弃物具备资源的潜质,但是要实现其资源化利用,却需要科技手段和创新机制。”董红敏说,资源的有效利用需要通过科技的协同攻关,京津冀三地更是为了全力推进畜禽粪污处理和资源化工作而齐齐发力,探索出适合当地的有效技术和模式。

近年来,北京市农林科学院成功立项养殖废弃物资源化利用系列相关科技攻关项目,重点在京津冀地区进行集约化养殖种植农业废弃物好氧发酵、厌氧发酵、面源和重金属污染防治等方面进行科技攻关,极大地促进了京津冀种养殖废弃物资源化利用科技攻关与技术创新集成工作。

北京市农林科学院副院长王之岭说,他们选择北京、天津、河北的典型规模养殖场,与北京世纪阿姆斯生物技术有限公司、天津易利来养殖公司、河北承德兴春和农业有限公司等企业合作,开展相关技术集成与示范,实现废弃物的资源化循环利用,取得了显著的经济、生态和社会效益。

而天津市农业科学院院长程奕表示,科技联合行动让他们站到了一个新起点、新高度。通过前期研究和调研,他们提出在集成应用已有先进技术成果的基础上,进一步开展联合技术攻关与示范:针对恶臭污染,开展高效多功能饲料添加微生态制剂的研发与应用,提高畜禽免疫力,并从源头降低畜禽养殖有害气体的排放;在资环所已引进的加拿大除臭系统基础上加快开发适宜国情的除臭系统;完善、示范沼液、废水浓缩减量肥料化技术,解决养殖场废水处理难题;研发完善示范有机肥发酵生物添加剂及发酵工艺。

“目前,我们正在积极推进我院武清下伍旗基地的种养循环系统设计和技术开发及模式示范方案,下一步计划推出并实施天津循环农业示范区建设。”程奕说。

河北省农林科学院院长张铁龙介绍,目前,河北省农林科学院已探索出适于复制推广的3种循环模式:“种养一体园区循环模式”“第三方肥料化区域循环模式”“种养肥三产契约融合县域循环模式”。并且,与代表性企业签订了成果转化和应用示范协议,在主要养殖区选择建立了9个示范基地。

尽管在技术集成和模式示范等方面,联盟已经取得了不俗的成绩,但是许多现实的困境依然摆在眼前。

“未来要充分认清,畜禽养殖废弃物资源化利用工作依然任重而道远。”陈萌山要求,首先,要进一步完善技术集成模式,提出不同生产方式的模式。在京津冀地区首先全面有效地集成全国的先进技术,下一步把全世界先进的技术和设备在已有基础上完善,并率先在京津冀地区落地。

其次,要创建不同模式的示范点。在京津冀地区按照不同县和养殖方式,进行布点示范,增强示范性和引领性。

再次,要制定技术规程,编制技术手册。中国农科院要联合不同科研部门编制全国的技术规程和技术手册。希望三地以省市为单位编制不同模式的技术规程及相应技术手册,为大面积推广提供条件。

最后,要加大技术培训力度和技术示范力度,积极召开现场会,把本地区相关的科技要素集成起来,把科技人员调动起来。进一步强化科技协同攻关,打破部门机构的隔阂,实现技术共享。“充分集成,有效共享。把最新的创新成果贡献出来。”陈萌山说。

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