文献类型： 获奖成果

作者：

作者机构：

获奖名称： 科技进步奖

获奖等级： 二等奖

关键词： 利用技术;技术;畜禽养殖;示范;资源;技术研究;养殖场;高效利用;高效;养殖;模;污染治理;研究;畜禽养殖场;规模化畜禽养殖场;场;规模;物资;利用;废弃物资源化;畜禽;废弃物;资源化;治理;规模化畜禽养殖;污染;规模化

第一完成单位： 湖北省农业科学院植保土肥研究所

获奖时间： 2015

摘要： 1 研究背景 我国为畜牧业大国，已成为世界上最大的肉蛋生产国，猪肉、禽肉、鸡蛋产量均位居世界第一。湖北省是我国畜牧业大省，2012年综合产值超过3000亿元，占整个农业GDP三分之一。2012年全省猪、牛、羊、禽的出栏（笼）量数分别为4180.84万头、131.72万头、510.97万只、49866.39万只。全省猪、禽、奶牛规模化养殖率分别达到74%、80%和90%，高于全国平均水平。大宗畜禽品种基本实现了规模化生产，2012年新型规模化养殖场达到5.3万个，万头以上规模猪场总数达到571个，稳居全国第一位。存笼万只以上规模蛋鸡养殖场(户)5244个；年出栏2000只以上规模肉鸡养殖场(户)9791个；年出栏2000只以上规模养殖场(户) 肉鸭3107个。全省规模奶牛场共66个，其中存栏规模500头以上的34个。存栏母牛100头以上或者年育肥出栏肉牛500头以上的肉牛规模养殖场有28个。 根据以上养殖规模，2012年全省粪污量为猪粪1480万吨、牛粪656万吨、禽粪1795万吨。尽管湖北省养殖规模较大，但畜禽粪便污染治理率不到30%，且80%以上的规模化养殖场没有足够数量的配套耕地来消纳其产生的粪便。昔日分散的畜禽废弃物如今已成为巨大的集中污染物来源，年产粪便已数倍于城市居民的粪尿排放总量。大量的畜禽粪便进入空气、水体和土壤，造成了大量的污染。畜禽粪便大量堆积形成恶臭，刺激人的嗅觉神经和三叉神经，对呼吸中枢产生毒害。同时，恶臭也有害于畜禽健康，会引起呼吸道疾病和其他疾病并最终影响畜禽生长，导致生产性能的下降。畜禽粪便进入水体流失率高达25％～30％，化学耗氧量（COD）排放总量、粪便中的氮、磷流失量已经超过化肥。在一些大城市，养殖业畜禽粪便排放量大大超过了这些城市生活污水、工业废水和固体废弃物的总排放量。畜禽粪便中的重金属和药物添加剂，可造成土壤污染和植株中毒。此外，粪便中含有多种病菌和寄生虫卵，如沙门氏菌和鸡金黄色葡萄球菌、大肠杆菌，鸡传染性支气管炎、禽流感和马立克病毒，蛔虫卵、球虫卵等。若不适当处理，就会成为危险的传染源，造成疫病传播，不仅影响畜禽健康，有的病原体也会影响到人类的健康。堆积的大量畜禽粪便如果没有适当的保存措施，会导致蚊蝇等害虫的大量繁殖，招引大量的鼠雀，这也会给人们的正常生活和家禽的正常生产带来诸多的不良影响。 畜禽养殖场污染已经成为制约畜牧经济发展的一大瓶颈，如何正确处理畜牧经济发展和环境保护成为现阶段迫切需要解决的问题。畜禽养殖场废弃物综合处理及高效利用为整个畜牧产业链的最后一环，但也是重要环节之一。尽管畜禽粪便带来大量污染，但另一方面畜禽粪便又是一种宝贵的水肥资源，只是放错了位置而已。畜禽粪便含有丰富的有机质和氮、磷、钾等养分，全国每年产生畜禽粪便26亿t，其中氮、磷、钾总储量高达6.33?107t。采取畜禽粪便废弃物资源化技术，将畜禽粪便肥料化（利用畜禽粪便生产有机肥）、能源化（沼气发电等）和饲料化（畜禽粪便和畜禽加工下脚料的饲料化加工）变废为宝，不仅减轻了环境污染，消除环境污染，改善农村生态环境，也成为新的经济增长点，增加国家地方财政收入，带动本地区相关上、下游产业的发展，对我国建设小康社会和实现农业可持续发展具有重大意义。 湖北省农业科学院植保土肥研究所从上世纪80年代就开始从事有机肥料和复混肥料的研究，1994年“有机肥料对粮、油、菜、烟、茶等品质的改良效果”获部级科技进步二等奖，1996年“湖北省中浓度专用复混肥料研究与开发”获国家科技进步二等奖。这些成果为本研究打下了坚实的基础。在此基础上，植保土肥研究所资源环境团队将有机肥和有机无机复合肥技术应用于规模化养殖场，处理规模化养殖场产生的大量废弃物，并针对规模化养殖场需求，进一步研发出规模化畜禽养殖场废水和废气处理技术，从而形成了一整套规模化畜禽养殖场废弃物污染治理与资源化高效利用的技术体系。 2 项目来源 （1）湖北省农业科技创新中心项目：农业废弃物综合利用与土壤改良及污染土壤修复研究，项目编号2011-620-003-001； （2）湖北省农业科技创新中心项目：控制肥料污染提高肥料利用率综合技术研究，项目编号2007-620-003-03。 项目针对规模化畜禽养殖场产生的废水、粪便和臭气进行无害化处理。废水处理原理为厌氧发酵，粪便处理原理为好氧堆肥，臭气处理原理为硫化氢、二氧化硫、氨等臭气被微生物所吸收。通过好氧堆肥制成有机肥及其衍生的各种功能性肥料（生物有机肥、有机-无机复混肥、无公害肥料、肥药双效有机肥等），达到相应的肥料标准（NY525-2012、NY884-2004NY、GB18877-2002）。废水通过沼气—人工湿地—三级氧化塘及辅助菌剂等措施达到《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB18596－2001），臭气通过收集后进入生物滤塔处理，国家“恶臭气体排放标准”（GB14554-93）。成果创造性主要体现在： （1）筛选出反硝化聚磷菌，用于污水处理 （2）筛选出棉花枯、黄萎病生防菌剂并制成肥药双效生物有机肥； （3）开发出无公害复合肥； （4）开发出生物滤塔用以处理养殖场臭气； （5）开发出增氧铣盘式翻抛工艺并应用于有机肥生产中； （6）系统行将畜禽养殖场废水、废渣、废气统一处理，并以是否排放污水为界限，将所有养殖场分为产污水和不产污水两大类，由此形成两大类处理模式。从查新报告看，初步断定该项目达到国内领先水平，部分达到国际先进水平。本成果中有机肥生产技术、生物滤塔去除臭气技术、沼气-人工湿地-三级氧化塘去除臭气活动均较成熟，2007年以来，已经推广18家企业，适用于各类规模化养殖场，如规模化养猪场、养鸡场、养鸭场、养牛场等，也可用于生物污泥、污水处理和下水道、厕所等臭气处理。各类技术使用较安全，使用过程中，不存在二次污染，也不存在各种致病性，生产环境在夏季稍微有点恶劣，会产生灰尘等，需加以防范。尽管 本项目在处理规模化养殖场废水、粪便及臭气方便取得了较大的成果，但仍在以下几个方面需深化研究： （1）反硝化聚磷菌菌剂复配及商品菌剂开发 目前已筛选出较多的反硝化聚磷菌，但为了进一步加强应用，需筛选出2-4株左右的菌株进行复配，制成商品化的菌剂。 （2）肥药双效生物有机肥抗病机理研究及进一步开发 目前的肥药双效生物有机肥主要以抗棉花枯、黄萎病为主，抗病范围较窄，且对其抗病机理研究的较浅。以后将在理论上，从土壤食物网的角度探索生物有机肥抑制棉花枯、黄萎病的机理；在实践上，将生物有机肥抑病成分提取出来并采用不同的方法加以放大（即堆肥茶），筛选出高效抑病堆肥茶的最佳配方。同时，针对湖北省主要病害，尽可能开发出更多的肥药双效生物有机肥。 （3）生物滤塔系列产品开发及收集系统研究 目前生物滤塔应用的范围仍然有限，主要限制因素在于收集系统研究较少，其次在于生物滤塔型号有限，没有系列产品，难以批量生产，从而造成价格偏高。将来应根据不同臭气产生量，研究出一些列处理能力不同的生物滤塔，形成系列产品，同时加大对收集系统的研究。 （4）废弃物污染治理模式标准化 为了进一步加大成果的可操作性，需将各种不同处理技术进行集成，尽可能的形成一套技术规程。 （5）技术总结 尽管本项目完成了大量的试验，但总结依然不够，需要进一步对数据进行深度挖掘，发表更多的文章。 无。