申雪伟,刘 慧,苗 焱,王菲菲,蔡珍珍,张光辉
(1.河南农业大学牧医工程学院,河南郑州 450002;2.河南省郑州种畜场,河南郑州 450008)
近年来,我国畜牧业发展异常迅猛,集约化程度不断提高且生产规模不断扩大,已成为农村经济的支柱产业。与此同时畜牧业的污染问题也已引起全社会的高度重视,如何处理畜禽粪便,变废为宝,实现畜牧业的可持续发展,是科技工作者和社会各界面临的重大课题[1]。
在十八大报告中,多次提及“建设社会主义生态文明”。“农业基础依然薄弱,资源环境约束加剧”,“建设生态文明,是关系人民福祉、关乎民族未来的长远大计。必须树立尊重自然、顺应自然和保护自然的生态文明理念”等与养殖业密切相关的问题。并以前所未有的篇幅阐述了生态文明建设,将生态文明建设,农业的可持续发展提升到了战略层面。
我国部分地区政府部门对畜禽养殖企业的污染监管不到位,相关污染防治政策、法规还不够完善,缺乏专门法规来规范畜禽养殖业的污染防治[2],致使在监管过程中无法可依,执法混乱,如此一来养殖业污染防治就缺少了法律上的约束力。
在我国经济发达的南部各省市或者是养殖业发达的地区,沼气技术已经比较成熟,得到了很好的推广和利用[3]。经济实力比较好的养殖场,或是通过购买先进的废弃物处理设备,或是建大型沼气设备,都很好的实现了畜禽废弃物的合理利用。但是畜禽养殖场的污染治理是赔钱的买卖,我国大部分畜禽养殖企业出于经济利益考虑只注重养殖增效,不重视环境保护,对养殖废弃物乱堆、乱放,没有建立一套专门的废弃物处理程序及相应设备,造成了生态环境的恶化。
很多畜禽养殖场存在一个同样的问题,即使拥有能正常运行的沼气设备,可每年产生的废弃物还是堆积如山。面对此问题,养殖场都是找一片空地堆放处理过的废弃物,既污染了环境,同时又给本厂带来了病原威胁。归根结底,是由于防治体系不健全,养殖场没有做好污染防治的后续工作,没有形成一个健全的废弃物处理模式,虽然废弃物通过了沼气设备的处理,但还是达不到预期效果。
有些养殖场有能力建设一套防治工序,但由于环保意识不强或者是经济效益考虑,放弃了对废弃物处理的相关投资。再加上当地政府的宣传推广力度不够,过分追求GDP,对环境保护的不重视,没有在政策上给予鼓励或是未给养殖场施加环保压力,致使我国很多地区的畜禽废弃物污染防治体系推进缓慢。
本文所述的畜禽养殖场废弃物治理体系是指本着畜禽养殖场废弃物减量化、能源化、资源化处理的原则,通过探究养殖业和其他产业之间的联系,初步探索出适合我国大部分地区的一个各产业间相互联系、配合的宏观防治体系。而非从技术角度出发探索出来的某一项畜禽废弃物防治新技术。
此种防治模式在西方发达国家以“生态补偿”的形式大力推广,实现养殖场废弃物的直接还田利用,符合生态农业、可持续发展的根本要求,也是降低生产成本、提高经济效益的一条捷径,是畜禽废弃物资源化利用的根本出路[4]。根据养殖规模,准确核算出养殖场年产废弃物总量。产生的养殖废弃物一方面直接通过堆肥发酵处理产生粪肥或者通过厌氧沼气池的处理,产生的沼气用来发电供本养殖场利用或并入国家电网销售或者并入当地能源企业实现资源整合。然后通过固液分离技术,产生沼液和沼渣。统计出粪肥或沼渣和沼液的年产量,根据权威数据折算出所产生的粪肥或沼液和沼渣相当于普通工业化肥的产量。计算出年吸纳如此数量的粪肥或沼液和沼渣所需的农田面积,见图1。
图1 养殖场——农田体系
养殖场可以与当地农田所有者达成土地补偿使用协议,根据上述计算得出所需要农田的总面积,或者以农家肥低价出售,或者免费提供,种植户承担运输成本。养殖场也可自行承包一定面积的农田,农田出产的农作物可以作为养殖场的饲料原料来使用。
鉴于沼气池运行所需的技术、资金投入和原料的持续不间断性。此种防治体系模式比较适合大型规模养殖企业,且周边有大型种植区域。该体系对技术要求比较高,需要养殖场能很好的长期运转一个大型的废弃物处理设备,但是环境效益和经济效益都比较高。而对于那些资金力量薄弱,周边又有大面积种植区域的养殖场可以采取堆肥发酵处理,对技术、资金要求不高且易于操作,但是在天气炎热的时候,容易产生刺激性气味而污染大气[5]。
针对周边缺少大型种植区域的养殖企业或是无法运转沼气设备的小型养殖企业,可以在当地政府的牵头之下,给予技术和政策上的支持,劝导当地的化肥生产企业建立一个绿色有机肥生产线[6],或者政府出资建立一个绿色有机肥料生产线,既解决了环境污染问题又解决了一部分人的就业难题。养殖场产生的废弃物可以直接运送到化肥厂的生产线,经过化肥厂的生产加工之后,和工业化肥同时进入市场进行销售。有机肥料可以销售给当地种植户,也可以销售到更远的地区。运输废弃物的资金可以由化肥厂以收购原材料的形式入账。
此种循环体系既不用养殖场出资处理废弃物,同时化肥生产企业也以相当低的价格收购了原料,同时化肥厂加工好的有机肥可以使厂家以较高的利润进入市场销售。政府要做好有机肥的宣传及推广工作。养殖场——化肥生产企业——农田体系很好的解决了养殖业废弃物给环境带来的污染,同时也将绿色有机肥推向了市场,为我国农田的土壤结构改善提供了很好的机会,见图2。
图2 养殖场——化肥生产企业——农田体系
该体系运行起来难度较大,需要当地政府的密切配合,且工作量大,投入高,需要协调多方面的关系才能很好的运作起来,但是经济效益和环保效益都比较高,且符合农业可持续发展的基本要求。
针对那些周边既没有大型种植区域,当地又没有化肥生产企业且政府不愿出资建设有机肥生产线的养殖场,养殖废弃物经过固液分离以后,液体可以直接排入当地的污水管道进入当地的污水处理系统进行达标排放[7]。固体粪便经过挤压成型之后作为燃料销售给当地的电厂或者其他一些能源消耗型企业[8],比如钢铁厂、水泥厂、新型生物材料发电厂等。
当地政府的能源企业可以建立一条生物能利用生产线,将养殖场废弃物通过沼气设备处理产生沼气、沼渣、沼液。其中沼气通过发电设备产生电能,也可以作为气体燃料通过燃气管道供居民日常生活所需。而产生的沼渣则可以投入到上述的养殖场——农田体系和养殖场——化肥生产企业——农田体系,见图3。
图3 养殖场——能源企业体系
此种防治体系中对废弃物直接挤压成燃料使用的模式投资少,流程简单,操作简便,对技术和资金要求低,但是环境效益差,养殖废弃物的利用率低,容易造成二次污染。通过沼气设备的处理形式则具有很好的经济效益和环境效益,但同时对能源企业的经济、技术实力要求很高,同时也需要政府给予能源企业很大的技术和政策支持。
畜禽养殖业的污染防治要充分考虑到土壤的自然吸收、净化能力和环境承载力,更应当结合当地的实际情况,选择适合的废弃物处理模式,可以选择单一的废弃物治理体系,或者根据当地局部的地区差异多种防治体系综合、灵活应用,最终最大程度的实现畜禽养殖场废弃物无害化、减量化、能源化处理。畜禽饲养主产区的各级政府应当将养殖污染废弃物处理纳入政府议事日程,根据养殖区域分布做好总体治理规划,并加大政策扶持和投入力度。畜牧、农业、环保、工业、能源等有关部门要通力协作,做好养殖废弃物的治理体系建设。同时也要求养殖场做好规划布局,将畜禽养殖业与种植业、化肥生产业、能源企业紧密结合,逐渐形成作物种植业——养殖业——种植业,种植业——养殖业——有机肥生产——种植业,养殖业——能源产业多种产业链紧密结合的循环生态农业经营管理体系,从而降低生产成本,提高经济和环境效益,实现养殖业和废弃物处理平衡发展。
总之,畜禽废弃物既是严重的污染源,又是宝贵的资源。中国的规模化畜禽养殖场污染防治应整合国内外先进经验和管理措施,以改善环境质量为宗旨,以畜禽粪污资源化和循环利用为根本立足点,按照废物减量化、资源化、无害化、生态化的处理原则,以环境质量为基准,从实际出发,合理规划,防治结合,综合管理。
[1]毕朝安,徐志斌.畜禽养殖业污染的原因及防治措施[J].畜禽业,2011(12):36-37.
[2]付晓利.养殖废弃物循环处理利用对策[J].北京农业,2011(30):38-39.
[3]刘健,刘仕琦,陈芸,等.畜禽养殖废弃物的综合利用[J].中国畜禽种业,2012(6):31-32.
[4]赵润,张克强,朱文碧,等.欧盟畜禽养殖废弃物先进管理经验对中国的启示[J].世界农业,2011(5):39-44.
[5]贾春雨.规模化畜禽养殖场废弃物处理工程模式研究[J].环境科学与管理,2010,35(8):29-30.
[6]张成虎.畜禽生态养殖废弃物的利用及节能减排的措施[J].中国牧业通讯,2011(8):59-61.
[7]王韶华,刘昆鹏.我国畜禽养殖废弃物污染与资源化利用的探讨[R].北京:北京工业大学建筑工程学院,2007.
[8]朱凤连,马友华,周静,等.我国畜禽粪便利用和现状分析[J].安徽农学通报,2008,14(13):48-50.