一、我國養殖業情況介紹

改革開放以來，我國養殖業得到了快速的發展，從1978年—1984年解決吃肉難，1985年—1996年解決菜籃子，1997年—2006年產品結構優化，直到2007年以來的向現代畜牧業發展轉型，已經經歷了四個發展階段。

2014年，我國人均肉類占有量達到世界平均水平，蛋類占有量達到世界發達國家水平，只有牛奶占有量仍然不足世界平均水平的1/4。畜牧業總產值達到3.5萬億元，肉類總產量8707萬噸，禽蛋總產量2894萬噸，牛奶總產量3725萬噸，我國畜牧業占農業總產值的比重已經超過30%，成為農業支持產業。

今后養殖業的發展將遵循總量控制，穩中求進，加速規模化發展進程。調節養殖產業結構，適度加快發展草食動物。堅持市場調節，繼續發展肉、蛋、奶深加工產業。養殖業的發展將從原來的總量發展型向規模化集約型發展，大量中小型養殖企業（戶）將被市場淘汰，養殖企業必須在規模化、產業化、提高科技創新能力、提升單位生產力上求得發展機會。

二、養殖業的污染情況分析

我國養殖業總產量至2014年底已經達到14億頭/年（豬當量），如此龐大的養殖規模，同時衍生了巨大的環境污染。據統計，我國去年養殖業排放污水總量為150億噸，排放糞便25億噸，病死動物7000萬頭（按豬當量計）。其污水排放量相當于我國工農業和居民生活污水排放總量的1/4，排放的糞便是我國城鎮居民生活垃圾排放量的10倍。

據農業部統計，我國2012年養殖業排放的化學需氧量（COD）1722.6萬噸，排放總磷（TP）35.18萬噸，排放總氮（TN）37.01萬噸，分別占到我國工農業總排放量的70%，57.2%，67.4%。未經任何處理的養殖污水的COD濃度高達6000—10000mg/L，NH3-N濃度800—1500mg/L,TP濃度80—120mg/L，SS濃度5000mg/L以上。其污染物濃度是城鎮居民生活污水濃度的50—100倍。由此可見其危害之大，處理難度之大。

以一個年出欄10萬頭養豬場為例，每小時向大氣排放15億個細菌，159kgNH3 ，14.5kgH2S，25.9kg飼料粉塵，這些物質對大氣污染半徑可達4.5—5km,距豬場不同方向的3.5km范圍內，NH3的含量都超過0.2mg/L的衛生標準。豬場每年排放30萬噸污水，若不經任何處理，需要有9000—15000萬噸地下水稀解COD，需要有18000—27000萬噸地下水稀解NH3-N才能使該地區的地下水不超過Ⅲ類水標準。我國地表水含量平均為38萬噸/km2，若豬場污水不經處理，直接排放，一年內即可將周圍300—600km2的水體構成污染，3年內即構成了嚴重污染。

養殖業廢棄物對環境和人類的危害，出乎人們的想象。養殖污水直接排放至河涌，由于COD濃度高達6000mg/L以上，水體的溶解氧會被迅速消耗，當水中COD濃度超過500mg/L時，水中所有水生動物幾乎無法生存，水質將急劇惡化，發黑發臭。

污水中的N與P是富營養化物質，大量排入水體會造成水生植物瘋長、破壞生態環境。養殖廢氣中的氨與硫化氫，人類過量呼吸后會造成呼吸困難和破壞人體造血功能，大量呼吸會造成人體死亡等嚴重后果。

養殖業廢棄物中攜帶的病原微生物，會引起動物間的交叉感染，造成大面積禽畜死亡事件，部分禽畜病毒會對人類構成危害，如禽流感病毒，口啼疫病毒等已經給人類造成了一次又一次的災難。

我國是一個養殖大國，去年出欄禽畜14億頭（豬當量），每頭豬排放污染物當量以13人計，則相當于有180億另類人與我們共存，若對其廢棄物不加處理，其危害程度可想而知。

三、養殖業環保治理與現狀

由于我國養殖業規模化程度低，點多面廣、總量巨大，養殖業廢棄物治理困難等特點，造成我國養殖業廢棄物環保治理工作嚴重滯后，環境污染形勢十分嚴峻。

改革開放以來，隨著養殖業從農戶散養向規模化，集約化發展速度不斷加速，我國養殖業環保問題也越來越受到各級地方政府以及黨和國家的高度重視，尤其是近幾年來，隨著我國環境問題的日益嚴峻，養殖業污染的問題日益嚴重，養殖業環保綜合治理工作已被各級政府當做農業面源污染的重點項目來抓。國務院，環保部，農業部也相繼出臺新措施、新規范、新標準、新法規，重拳出擊，聯合整治。

國家和地方政府在加大監管力度的同時，也為養殖業環保綜合治理提供了多項專項扶持基金和優惠政策。但是，盡管如此，養殖業廢棄物治理工作的現狀不容樂觀，據權威統計，目前我國規模化養殖企業環保設施建設的比例仍然低于30%。而已建設施能夠達標治理的還不到20%，已建設施長年有效運營管理的更是低于10% 。

尤為嚴重的是隨著規模化程度的日益提高，養殖業糞便與病死動物的處理問題更加嚴峻。特別是養殖業嗅味尾氣和飼料粉塵的處理，至今幾乎還是空白。

我們注意到大量的養殖業廢棄物直接外排，對周圍環境構成了無法挽回的危害；大量的病死動物流入黑市，進入餐飲食品加工業，大量的糞便堆積如山，蚊蠅咀蟲滿天飛爬，臭味熏天。許多養殖密集地區空氣惡臭，污水橫流。人們呼吸不到新鮮的空氣，找不到干凈的水源。

四、養殖業環保治理技術介紹

養殖業環保問題已經到了非解決不可的地步，若現在還不加大力度整治，若干年后，養殖業的污染將直接危害我們人類的生存。

解決養殖業環保問題。需首先了解養殖業廢棄物的污染因子，并在此基礎上尋求治理的方法與措施。以環保現有的技術條件，沒有解決不了的環保問題，但關鍵是三條：一是選擇正確的處理工藝，二是有效的投入與建設，三是專業的運營與管理。需要提出的是，以目前的技術條件，雖然可以確保廢棄物有效治理，但其建設成本和運營成本都是大多數養殖企業難以承受的。

養殖業廢棄物包括污水、糞便、病死動物、粉塵、尾氣等等。其主要污染因子為：COD、BOD5、NH3-N、TP、SS、H2S、NH3 、PH、粉塵、陰、陽離子（重金屬）、微生物、抗生素、畜藥殘留等。這里我們按照廢棄物分類來分析其治理要領與技術。

1、養殖污水

養殖業污水來源，主要有畜禽尿液、沖洗水、飲水殘留，滴水、雨水、飼養員生活污水等。污水中含有的主要污染因子為COD、BOD5、NH3-N、TP、SS、病原微生物。污水中還攜帶殘留飼料和糞渣，以及畜藥殘留物、溶解性可揮發嗅味氣體等。

環保部門重點關注，或者對環境構成污染的主要污染因子為：COD、BOD5、NH3-N、TP、SS、病原微生物。這些污染因子的治理技術，其實已經十分成熟：

（1）COD （BOD5）的處理，可通過厭氧、好氧組合生化工藝來消化分解。

（2） NH3-N的處理可分為三個步驟：氨化反應（厭氧）、硝化反應（好氧）、反硝化反應（缺氧）來處理，也可以通過化學反應合成或分解來去除，如MAP回收工藝（磷酸銨鎂鹽回收）。

（3）TP的處理，在厭氧條件下有機物釋放磷，在好氧條件下污泥可以吸收磷，通過沉淀污泥可以去除磷，也可以通過化學方法來去除。

（4）懸浮物（SS）通過沉淀過濾的方法可以有效去除。

（5）病原微生物可通過投加強氧化劑，如：O3、ClO2、漂白粉等有效殺滅。

完整的養殖污水處理工藝流程可以表述為：厭氧——缺氧——好氧——沉淀——消毒。實際上，以上是養殖污水處理的工藝中投入最省、運營成本最低的工藝。但是能否熟練與有效運用上述工藝來解決養殖業污水的達標治理，的確是困擾大多數環保工作者的難題。其工藝參數的選擇，和工藝條件的設置是十分困難的，尤其是工藝單元處理效果的不確定性和季節性變化，都讓大多數設計人員無所適從。正因如此，許多環保科技工作者將目標轉向其他工藝技術上，企圖通過更先進的工藝來解決這些問題。將膜技術、強氧化技術、電解技術等用于養殖污水處理工藝中。這樣做雖然效果得到了立竿見影的提高，但投入成本，運營成本直線上升，讓養殖企業無法承受。

膜技術用于垃圾滲濾液處理上，已經在國內外普遍推行，每噸垃圾滲濾液用膜處理工藝的投資成本一般在8—10萬元/噸水，而運營成本最低也超過30元/噸水。用強氧化劑臭氧（O3）氧化分解，理論上每克COD需3克O3，每克NH3—N需2.2克O3（實際上常態下O3對NH3—N去除效果很差），而O3的生產一般采用高壓放電的方式，以目前的O3發生技術每克O3的發生成本均在0.02元以上。污水中COD以千為單位，NH3—N以百為單位，其分解成本需要幾十元至上百元，實非養殖企業能承受。電解工藝用在高濃度污水處理上，目前尚處在實驗室研發和工業實驗階段，還沒有長期有效運營的市售裝置。而且電解工藝，從能量守恒，電化學原理來分析，雖然會有很強的處理能力，但其處理成本也是非常高的。

養殖企業是一個污水產生量大，尤其是水泡糞、水沖糞的清糞方式，即使是干清糞（從環保和節水的角度講，我們推薦干清糞模式，這也是國家鼓勵推廣的模式），以每頭豬計算，從幼豬到出欄成豬，污水產生量為5—6噸/頭，如果污水的處理成本超過30元/噸，則養殖企業將發生經營虧損而無法生存。

因此，開發并應用投資省，運營成本低的環保工藝是養殖業環保治理工作的重要攻關課題，而養殖企業應在節約用水、減少排污、雨污分離、固液分離、資源利用上努力挖潛。

2、糞便處理

養殖業糞便歷來是農家最好的農作物肥料，但是隨著規模化程度的提升和專業化分工的日益明顯，一方面養殖場自身與周圍沒有可供足夠消納的農田或林地；另一方面養殖企業已不再從事農業生產活動，自身沒有可供足夠消納的農田與林地。這樣養殖場產生的糞便就必須尋求新的出路。目前大部分企業的做法是靠周邊農民外運消化，少數有條件的可以與有機肥企業或農場簽訂消化合約。

需要強調的是我們有個誤區，以為有人外運處理就是解決了糞便處理問題，而事實上并非如此。這里有兩個關鍵問題需要明確與解決，一是鮮糞外運問題，鮮糞運輸必然產生跑冒漏等外泄現象，因為鮮糞的含水率高達80%，有嚴重的惡臭氣味，并且還攜帶大量病原微生物，這會對環境和人類構成嚴重污染與威脅，除非采用專用的環保運輸車，這是很難做到的。二是鮮糞返田，同樣會給環境和人類帶來嚴重污染和威脅，并且肥效不高。

其實早在公元前人們就已經認識到這個問題，已經開始先漚肥后還田了。因而糞便的處理包含兩方面的內容，一是離場時必須完成無害化的處理，即除臭，滅菌，脫水；二是先堆肥再還田。

糞便無害化處理與粗堆肥，其方法很簡單，主要有厭氧漚肥，好氧堆肥，厭氧—好氧堆肥三種方法。但堆肥工藝與技術的選擇，特別是堆肥設施的建設方式直接影響到堆肥效果與堆肥成本。這是養殖企業必須要考慮的。

3、病死動物處理。

病死動物處理經歷了四個階段：（1）人與動物食用；（2）丟棄與填埋；（3）焚燒；（4）生物處理。第一種方法已被嚴格禁止；第二種方法既污染環境又浪費土地；第三種方法產生二次污染，浪費能源；第四種方法為現階段國家重點扶持與推廣的方法。

生物處理方法可分為兩條路徑：一是生物路徑，通過生物分解、發酵的方法來化解病死動物，使之變成可以被農作物使用的有機肥原料，病死動物在高溫下滅菌后，破碎成微小顆粒狀，加入發酵菌種和干物質輔料發酵變成粗堆肥。二是生物化學路徑，病死動物在高溫下滅菌破碎后，進行生物化學分解使之變成油脂與氨基酸等化學物質，殘渣同樣可堆肥。

4、惡臭氣體處理，通過生物氧化分解或強氧化劑氧化分解，或者生物化學吸附分解即可以有效去除。

5、飼料粉塵通過除塵裝置（除塵器）或者通過濕法吸附沉淀等方式可以有效去除。

五、養殖業環保治理的發展趨勢

我國是養殖大國，而且又是人口眾多，人均耕地占有量很低的國家，既要大力發展養殖業以提高人們的生活質量水平，又要不斷加強環境保護力度，確保生態平衡，因而在養殖污染得以有效治理與控制的前提下發展養殖業是我國養殖業環保的基本國策。

就全局而言，大氣治理和“水十條”條例，都將成為今后環保工作的大手筆與大舉措，而對于養殖業環保近兩年國家與地方出臺的法律、法規、標準、條例，層出不窮。首先，國務院出臺了養殖業廢棄物面源污染治理條例和“十二五”、“十三五”以及中長期養殖業廢棄物治理實施細則與綱要。環保部，農業部出臺了新的養殖業污染治理標準。各級政府，尤其是市、縣兩級政府也相應的建立了養殖業面源污染治理與節能減排問責制度，出臺了地方治理規劃，將養殖業面源污染治理作為各級政府一把手的重點工作來抓。

國家與地方政府出臺的相關政策、法令、法規、規范、標準、條例、制度、實施計劃，都對養殖業環保問題提出了以下要求：

1、養殖業廢棄物必須得到有效治理與消納，不能對環境構成二次污染。

2、養殖業必須走循環經濟的道路，實現生態養殖，廢棄物資源再生利用。

這就為養殖業環保治理既明確了標準，又明確了方向。養殖業環保治理在我國已經有幾十年的發展歷程，有了規模化，集約化養殖，就有了養殖業的環保問題，養殖業環保治理工作之所以至今不能形成系統、規范、有效的治理思路與措施，除了與養殖產業本身性質，養殖業環保治理難度大有關系外，認識不夠、政府不重視、治理思路不正確是問題的關鍵。

環保工作者都知道，養殖業污水是高COD，高NH3-N，高TP，高SS的污水，將其以環保治理的方法做到舊的禽畜排放標準，已經十分困難，其投入與運營成本已經讓大多數中小規模的養殖企業無法承受，何況要做到新標準，城鎮生活污水排放標準，農田灌溉標準，回用標準，甚至是零排放標準，這無疑是天方夜譚的事情。

規模化養殖企業也早已經認識到，養殖業糞便如果靠周邊農民，農場去消納，或者靠自身場內消納，也是無法保障的事情，而且規模越大，處理難度越大。

那么我國養殖業環保治理將向何處發展？以何種方式來解決呢？我們曾經想象用純環保手段來解決問題，其難度可想而知。我們試圖參考歐美模式，但大部分地區沒有足夠可供消納的農田。我們奢望參照日本模式，但國家依然處于發展階段政府財力支持力度有限。

養殖業廢棄物其實是一個資源寶藏，變廢為寶、資源利用既可以徹底解決養殖業環保問題，實現循環經濟、生態養殖的目標，又可以通過資源利用消化養殖業在環保方面的投入。使養殖企業有能力實現環保綜治，可持續發展。

我們認為養殖業廢棄物綜合治理與資源化應用的途徑，可以從以下幾方面來開發應用和計劃實施。

1、沼氣資源開發與利用

養殖污水與糞便中含有很高濃度的有機物（COD），這些有機物，實際上是有機碳，通過厭氧發酵實現水解，酸化，產氫，產甲烷的反應過程，既可以將90%以上的有機物得以降解去除。同時，還可以產生大量的沼氣資源。理論上1kgCOD可產生0.6m3沼氣，1m3沼氣可以發2.2度電，這是一個十分可觀的可利用資源，一個規模化養殖企業，其污水與糞便產生的沼氣所生產的電力非但可以確保養殖企業自用，還有富余，可以并網使用。

目前，由于受厭氧發酵技術和沼氣發電技術的限制，沼氣資源的利用率，在國內仍然不到15%，大部分建有沼氣設施的養殖企業，其利用率也只有30%。厭氧發酵產生沼氣的設施，受停留時間、溫度、厭氧反應池（器）的建設方式等影響很大，覆膜沼氣池其利用率只有20—30%，UASB IC反應器只有50—60%利用率。而沼氣脫硫，脫水，發電技術在目前仍然只能將40—60%左右的沼氣資源轉化為電力。開發高效的厭氧反應器和沼氣脫硫，脫水，發電機設施是今后技術進步的重點內容。

2、養殖污水處理技術進步與資源開發應用

養殖業污水主要來源于沖洗水與動物排泄物，既可以通過厭氧發酵產生沼氣資源利用，還可以將污水中的高NH3-N，高TP資源利用起來，提取生產磷酸銨鎂緩釋復合肥料和液體有機肥料，其提取的方法有兩種；（1）通過氨氮源頭控制，將沖洗水與尿液分離后，經厭氧發酵，再濃縮，分離出含較高濃度的NH3-N，TP的濃縮液，一般可產生4%的液體有機肥。（2）通過MAP技術，直接回收污水中的NH3-N與TP。然后再生產成磷酸銨鎂肥。

養殖污水通過以上三種資源處理工藝，一方面大幅度降低了污水中的COD，NH3-N，TP。另一方面，大幅度降低了養殖污水的處理難度。從而使污水處理的建設成本和運營成本也同時得到了較大幅度的降低。

隨著環保治理要求的日益嚴格，養殖污水要接照新國標，灌溉標，回用標和零排放標準來執行，其達標治理的難度非常巨大。環保工作者在優化生化工藝和開發電解、氨氧化、膜技術、強氧化劑（O3）氧化等深度處理工藝的科研工作上，已經取得了巨大的突破性成就。但實際應用還有待社會實踐的進一步證實。我們建議，不論何種技術，必須與養殖業實際相結合，要綜合考慮養殖業的投入與運營成本支出能力。因此我們認為，養殖企業污水處理首先應通過資源應用，減少污染物濃度，其次應優先考慮投資省、運營成本低的生化工藝，并使之實現良好效果。再次才能考慮深度處理。深度處理只能作為補充工藝來選擇。

3、病死動物與糞便無害化處理

開發適合各種規模企業的無害化處理設施及發酵菌種技術，除臭技術，以及氨回收技術，是今后科技工作的重點。

六、解決養殖業環保問題的最終出路

我國養殖業作為農業支柱產業，作為國民肉蛋奶需求的源泉，在相當長的一個時期內都必將是國家需要重點扶持的產業。但其環保問題的嚴峻形勢，也要求我們必須實現環保綜治，否則養殖業將無以為繼，甚至我國居民的生存環境都將受到徹底破壞。實踐與經驗證明，我們應該從以下措施與方法來解決養殖業環保問題。

1、全民高度重視，堅持嚴格的環保政策，并持之以恒。養殖業綜合治理工作的方針、政策、措施，必須得到進一步強化，使之成為常態化工作。

2、進一步加速提升養殖企業規模，只有養殖企業規模上去了，養殖企業才有從事環保治理的能力和實力。

3、對土地資源豐富地區，養殖企業和地方政府應該加大規范力度，努力推行歐美養殖模式，使養殖企業規模與配套的農作物土地相結合起來，使之可以有效地消納養殖企業所產生的廢棄物。并且要加強沼氣能源應用。沼液、沼渣還田設施建設，確保有效消納。

4、對經濟發達地區，地方財力允許的前提下，對養殖企業從事廢棄物處理投資和運營管理上給予政府補貼。推行日本模式，既控制養殖企業規模，又大力支持其廢棄物處理投入資金，使養殖企業實現良性發展。

5、養殖企業廢棄物綜合治理與資源化應用是養殖企業良性發展。走適合我國國情的可持續發展道路的必然趨勢。我國養殖企業，大部分集中在人口稠密，經濟較為發達，土地資源稀少的南、東、中部地區。這些地區養殖業發展已經形成了產業配套、產業優化、產業組合的過程，是發展我國養殖業的優勢區域，必須走環保綜合治理與資源化應用的道路。

6、實現社會分工合作，將環保問題交由第三方專業化的環保公司運作。實現合作共贏的格局，是今后大規模養殖企業經營發展的最優模式。這樣一方面，養殖企業可以將全部精力用在自身競爭力優勢的養殖業務上，將環保問題交由具有專業技術能力和經營能力的環保公司。專業分工，優勢互補，合作發展。另一方面，這種做法也是國家環保政策發展的趨勢，環保工作交由第三方運營是我國環保治理工作一項長期的基本國策，也是世界上大多數國家推廣的模式。實施專業化分工合作的方式，可以采用三種模式：（1）由養殖企業投資，委托第三方運營管理；（2）雙方共同投資，委托環保公司運營管理；（3）環保公司投資并運營管理。

實際上，養殖業廢棄物綜合治理與資源化應用過程中，除了電力資源可以在養殖場內自行消化外，糞便與病死動物產生的粗堆肥，MAP工藝回收的磷酸銨鎂肥料、液體有機肥料，養殖企業既無消化能力又無經營能力。而且大部分養殖企業的規模還不足以使其糞便無害化處理所產生的粗堆肥可以直接生產高品質有機肥實現規模效益，無法良性運作。而交由專業化環保公司運作時，養殖企業內部只需完成資源回收和無害化處理。專業化運作的環保公司會整合地方養殖企業資源，完善生產經營管理和市場營銷能力，真正實現廢棄物資源化回收與利用的最終目標。