■ 核心提示

　　畜禽养殖废弃物量大面广，其污染防治是我国环境保护的重大课题。

　　畜禽养殖废弃物生态循环利用与污染减控综合技术攻克了畜禽养殖废弃物污染治理的技术瓶颈，发明了养殖废弃物保氮除臭适度发酵与功能有机肥技术、养殖废水碳源碱度自平衡的碳氮磷同步处理技术，创建了畜禽养殖废弃物资源高效循环利用和区域污染减控的生态技术体系。获授权发明专利14项，项目成果已在全国10多个省市115个畜禽养殖废弃物资源化与废水处理系统中成功应用，取得了巨大的环境、经济与社会效益。

　　解决畜禽养殖污染问题是我国环境保护和农业可持续发展的一项重要任务

　　■ 将新闻进行到底

养殖废水碳氮磷同步处理与生态利用

　　当你吃着醇香的红烧肉，可能并不知道有关这些肉的主人“生前”的一个数据：养殖1万头猪产生的排污负荷相当于一个10至13万人口城镇的。在效益农牧业生产越来越发达的今天，我国畜禽养殖污染防治问题日益突出。

　　其污染防治是我国环境保护的重大课题。浙江大学教授陈英旭教授领衔的“畜禽养殖废弃物生态循环利用与污染减控综合技术”，攻克了畜禽养殖废弃物污染治理的技术瓶颈，获得2009年度国家科技奖励大会国家科技进步奖二等奖。

　　———— 背景阅读 ————

　　积少成多，肥料变污染

　　畜禽废弃物不就是农家肥吗？用这些肥料种的菜才好吃，怎么会成了环境污染物？

　　浙江大学水环境研究院陈英旭教授介绍：“畜禽养殖废弃物主要是指生猪、种猪、奶牛、肉牛、羊、鸡、鸭等畜禽养殖过程中所产生的固体粪便、粪尿、冲洗废水等废弃物。”

　　因为积少成多，所以造成了近年来我国畜禽养殖污染防治问题日益突出。目前，我国具有一定规模的畜禽养殖场超过14000个，畜禽养殖存栏量123.6亿头(只)/年，肉、蛋总产量居世界首位，产值超过1.4万亿元，占农业产值的34%。

　　据介绍，全国畜禽粪便产生量约25亿吨/年，是工业废弃物年排放量的3.4倍，养殖废水排放量超过200亿吨/年，80%左右养殖场污水未经任何处理而外排，是造成我国水环境质量和农村环境质量恶化的主要成因，并危及城乡居民饮用水安全。我国畜禽养殖业面源污染对水体氮磷的贡献率高达30%左右，成为我国水环境和农村环境中最为严重的污染源之一。

　　传统方式 处理不力

　　在我国农村，现行传统的畜粪处理主要采用简易堆置后还田施用。由于畜粪中的病原菌大量存在，而且有机物质未达到稳定状态，施用到农田后对作物生长造成影响（包括作物病害、烧苗等），此外，还存在畜粪中的氮磷等养分淋滤流失污染地下水等问题。

　　而对养殖废水，目前主要采用厌氧沼气发酵技术，以及采用厌氧—好氧等结合的点源工业污水处理技术。但是，针对养殖废水水质特点的高效处理技术还很缺乏，普遍存在稳定性差、可操作性差，水质难以达标排放等问题，而工业污水处理技术对于养殖场来说投资大、运行费用高，很难承受。

　　———— 创新解读 ————

　　循环着的生态网络

　　“畜禽养殖废弃物生态循环利用与污染减控综合技术”项目，提出了养殖废弃物高效生态循环利用的区域污染减控技术思路，通过对畜禽，如猪牛、鸡鸭等养殖业废弃物进行综合的处理加工及利用，形成了循环利用的生态网络。

　　创新点一：保氮除臭适度发酵

　　该项目发明了畜禽养殖废弃物保氮除臭适度发酵与功能有机肥技术。研制了系列堆肥发酵复合菌剂和生防促生多功能微生物添加剂，开发了堆肥“保氮除臭适度发酵”技术，发明了多功能生物有机肥技术，实现了工程化应用，堆肥周期仅为10—12天，氮素损失率降至10%以内，有机肥附加值提高50%以上，突破了资源化堆肥周期长、养分损失大和品质功效差等技术瓶颈。

　　据介绍，堆肥化技术实质上就是利用细菌、放线菌、真菌等微生物有效地促进可被生物降解的有机物向稳定的腐殖化转化的生物化学技术。在畜禽粪便堆肥整个过程中共生着的不同微生物种群依靠营养与空间协同利用机制达到系统的生物平衡。

　　通过功能菌制剂与发酵工艺，使目标功能微生物在堆肥发酵过程中加富定殖成为优势菌种，这样的生物有机肥料和有机无机复混肥料因含有这些有效活菌而具有生防促生、固氮、解磷、解钾等多种功效。

　　具体的操作为：首先对排泄物进行高效固液分离，将固体粪便与草木灰、木屑、菇渣等多种生物质辅料进行配比混合，添加特制的系列堆肥发酵复合菌剂和生防促生多功能微生物添加剂进行好氧堆肥发酵，并利用先进的翻混供氧设备使之发酵更快速更充分，再经过筛分、造粒、烘干、包膜等环节，最终成为大家看到的生物有机肥料和复混肥料。

　　创新点二：碳氮磷同步处理

　　发明了畜禽养殖废水碳源碱度自平衡的碳氮磷同步处理技术。揭示了厌氧—SBR工艺氮磷转化与碳源/碱度耦联机制及生物脱氮效能衰变机理，创新开发了高氮高浓度废水“厌氧—加原水—间歇曝气（Anarwia）”处理工艺和微动力双循环碳氮磷同步处理工艺，废水COD、NH4+-N、TP去除率分别达93%、95%、90%以上，工程投资、电耗、处理费用等显著降低，攻克了畜禽养殖废水处理工艺效率低、稳定性差、运行费用高的技术难题。

　　陈教授的专业解释是：传统畜禽养殖的废水厌氧—SBR处理工艺中存在“厌氧产沼碱度消耗与SBR硝化碱度需求”及“厌氧产沼有机质生物转化与SBR生物除磷及反硝化有机质需求”两对矛盾，直接导致传统处理工艺脱氮除磷效率低、系统运行稳定性差、运行费用高等问题。

　　项目组在厌氧—好氧传统养殖废水处

　　理工艺基础上，优化养殖废水原液配水方式，构建废水脱氮除磷碳源及碱度自平衡体系，通过建立营养元素、碳源、碱度与脱氮效能调控的数学模型与生物脱氮效能调控机理，发明了碳源碱度自平衡的“厌氧—加原水—间歇曝气”高氮高浓度有机废水处理工艺。

　　简而言之，就是通过碳源碱度自平衡的碳氮磷同步处理技术实现污染物的高效低耗去除，并可通过生态化的处理技术进行厌氧发酵产生沼气，经过除硫化氢和水汽的工序后，沼气还可用于人们的生产和生活。

　　创新点三：创建了新的生态技术体系

　　创建了畜禽养殖废弃物资源高效循环利用和区域污染减控的生态技术体系。发明了生态强化脱氮技术、厌氧产沼与生态化处理一体化技术等生态高效利用与处理的配套技术，集成创建了“固液分离、畜粪适度发酵—功能有机肥生产、废水厌氧产沼/碳氮磷同步处理、农业多级综合利用”畜禽养殖废弃物资源循环利用与污染减控的生态技术体系，并得到广泛应用，实现了废弃物生态循环利用和区域消纳，解决了畜禽养殖废弃物面源污染削减难、循环利用效率低、产业化效益差等问题。

　　———— 项目效果 ————

　　有效与否 数字说话

　　这个循环起来的生态网络是否真的有效？项目组建立的“区域畜禽养殖—功能有机肥—绿色农产品生产”废弃物资源高效利用的产业化模式，在浙江省宁海县长街镇农业循环经济示范区进行了推广。

　　一系列的数据给这个项目做了最好的注释：

　　该区域占地10万亩，拥有利丰牧业等规模养猪场6个，存栏生猪4.2万头、奶牛700头。三年共消纳畜粪9万多吨，生产功能有机肥3.2万吨，处理废水96万吨，产生沼气394m3，直接经济效益1.62亿元，并使农经作物增产10%—15%，增加效益约200元/亩，三年累计新增产值6000万元，削减化肥施用量约1/3，节约成本1000万元。

　　项目组现在正在承担“十一五”水体污染控制与治理专题的国家科技重大专项，对南太湖流域包括畜禽水产养殖、农田化肥等在内的农业面源污染河流综合整治技术进行系统深入研究，以期为太湖的富营养化控制与治理提供技术支撑。