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畜禽粪便污染监测核算方法和减排增效关键技术研发与应用 发布时间:2019-10-08



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成果单位:中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所、江苏省农业科学院、华南农业大学、中国科学院生态环境研究中心、广东温氏食品集团股份有限公司、全国畜牧总站、农业部农业生态与资源保护总站

成果简介:

我国是畜牧养殖大国,其生猪饲养量占全球一半以上,丰富的畜禽产品供给为人民日益增长的生活水平提供了可靠的保障,但由于规模养殖与分散种植造成种养脱节,养殖环境污染问题日益突出。项目启动前,畜禽废弃物排放规律不明、监测核算方法处于空白、减排与利用技术效率低、经济适用模式缺乏,造成污染底数不清、大量粪便没有得到有效处理和利用,资源浪费和污染严重,成为影响农业绿色发展的难题。畜禽粪便污染防治和资源化利用是党和政府高度关注的重大民生工程,事关6亿农民的生产生活和面源污染防治。

中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所董红敏领衔的畜禽科学与工程创新团队在国务院第一次全国污染源普查重大科技专项、国家科技攻关计划和科技支撑计划等项目支持下,历经18年的持续攻关,在畜禽粪便污染监测核算方法、畜禽粪污处理利用减排增效关键技术和资源化利用典型模式等方面取得了创新性成果。

一、创建畜禽养殖污染核算方法,摸清污染底数和成因

排污规律和底数是污染治理和资源化利用的基础。团队组织全国62家科研、教学和推广部门等,在第一次全国污染源普查重大科技专项等项目支持下,首创了畜禽粪便污染产生和排污系数分别核算的方法,解决了资源利用对减排贡献无法定量评价的难题,按照分区分类的原则,在全国6大区域建立定位监测点211个,涵盖主要区域、畜种、处理利用类型,积累了我国唯一粪便污染监测数据资源,建立了我国第一套畜禽养殖业污染物产生系数和排污系数。明确生猪和奶牛排放贡献大,成为治理的重点,该套方法和系数用于国务院组织的第一次全国污染源普查畜禽养殖业污染物核算。

二、攻坚克难,突破粪污减量化、无害化和资源化关键技术

针对生猪和奶牛场污水量大且浓度高、处理利用难的问题,团队在广泛调查的基础上,坚持理论创新与技术创新,以污水源头减量为核心,创建了改饮水、改清粪和改输送,粪尿和雨污自动分离的“三改两分”工艺,研发了配套装备,大幅度降低了污水产生量,猪场日污水排放量降低30%-65%。针对好氧堆肥过程氮损失大、空气污染重、抗生素残留隐患多的问题,发明了粪便堆肥过程中养分保留与氨气减排技术,仓式生物基氨氮回收技术,臭气强度降低90%。

三、集成创建处理利用模式,推动畜禽粪污资源化利用水平

针对工业化处理模式,投资和运行费用高的问题, 团队结合饲养方式、配套农田等诸多因素,集成创建了种养结合、清洁回用、集中处理3个系列的技术模式,种养结合考虑了土地承载力,清洁回用通过减量和深度处理实现安全回用,含固率和运输半径为定价依据的收储运合作机制促进了养殖企业节水和降低运输成本,实现资源增值和商业化持续运行。

该技术和模式已经在全国得到大规模应用,成果被《国务院办公厅关于加快推进畜禽养殖废弃物资源化利用的意见》《农业环境突出问题治理规划(2014-2018)》《畜禽粪污资源化利用行动方案(2017-2020)》等国家政策和重大行动采用,为解决畜禽养殖环境问题,助推科技成果广泛应用,发挥了极其重要的作用。

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