叶建敏
(黑龙江省畜牧总站)
黑龙江省是农业大省,也是畜牧业大省。多年来,在农业部大力支持和省委、省政府高度重视下,全省畜牧业有了长足发展。伴随着黑龙江畜牧业大力发展的同时,养殖粪污环境污染问题逐渐凸显,废弃物资源化利用日益成为社会关注的焦点,在畜牧业保供给和保安全的基础上,保环境已成为重要工作内容。随着《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》(国办发[2017]48号)和《畜禽粪污资源化利用行动方案(2017-2020)》农牧发[2017]11号文件的发布,黑龙江省也加快畜禽养殖废弃物资源化利用工作的脚步,相继出台了《黑龙江省畜禽禁养区划定技术指南》和《黑龙江省畜禽养殖废弃物资化利用工作方案》。
为深入贯彻落实相关文件精神,进一步做好省畜禽粪污资源化利用工作,我站从源头减量、过程控制和末端利用3个重点环节入手,针对不同主体(养殖场、有机肥厂和第三方企业)展开调研。本次调研在总结养殖废弃物处理技术模式的基础上,向纵深方向发展,深挖利益联结机制、运营模式,探索新的利润增长点,重点总结经验做法,提炼亮点,探索粪污处理与利用新路径,筛选梳理出鸿福公司等4个成熟高效、经济可行、适宜推广的典型案例。这4个案例紧紧围绕创新、协调、绿色、开放、共享五大发现理念,将环境保护与养殖业、种植业有机结合起来,完全实现畜禽养殖废弃物的无害化、资源化、减量化的目标。
哈尔滨鸿福养殖有限公司位于黑龙江省哈尔滨市呼兰区孟家乡和平村,是农业产业化省级重点龙头企业、黑龙江省原种猪繁育基地、国家级生猪活体储备基地、无公害产业基地和出口肉类养殖基地。公司现存栏能繁母猪1 300头,年存栏商品猪1万头,年产粪污总量约5.84万t,还田10 005m2。猪场粪污处理设备设施完善,利用有机肥生产线、沼气工程系统、畜禽尸体高温处理设备使场内生猪养殖废弃物全部实现资源化利用,场内无害化处理形成“闭路循环”,达到“零排放”。加上微生态制剂的生产应用、地源热取暖技术的应用,年可节约取暖、电、饲料等成本103万元。
该案例的种养结合模式、沼气低温发酵技术、微生态制剂生产与饲喂技术、地源热取暖技术和产学研镶嵌式发展模式具有一定的借鉴价值。
1.2.1 种养结合模式
该公司养殖废弃物利用模式以种养结合模式为主。猪场所在地哈尔滨市呼兰区孟家乡,共有土地10 672万m2,主要种植玉米和水稻,目前已有2 267.8万m2农田施用公司自产有机肥。该公司主要通过以下三种方式实现种养结合紧密,保障有机肥“出口”顺畅。一是结合项目,就近还田。2015年10月,该公司承接了国家黑土地保护利用试点项目,对孟家乡1 334万m2黑土耕地进行有机肥实验、生产及推广。其中,333.5万m2实施秸秆全料还田,333.5万m2实施沼液抛洒还田,667万m2实施秸秆与猪粪堆沤后形成的有机肥还田,每亩抛洒1.25m3,国家补贴250元。二是与种植合作社合作,打造绿色品牌。该公司先后与孟家乡和平村、成功村种植合作社合作,打造出了和平村白菜和成功村杂粮两大绿色品牌。2016年,和平村有机白菜种植66.7万m2,用有机白菜腌制的酸菜供不应求,农民人均收入增加1 500元。成功村杂粮系列也已推向市场,每667m3增加效益近1 000元。三是“四统一”服务,保障粪肥无障碍还田。猪场年消耗玉米饲料约5 500t,全部向周边玉米种植者收购。具体操作形式是——种植合作社负责整合土地、种植玉米,鸿福公司无偿提供“四统一”服务,即统一回收玉米秸杆、统一收购玉米、统一制造有机肥、统一施洒有机肥,其中玉米按照比同期市场价每千克高出2分钱的价格予以收购。
鸿福的种养结合模式,初步实现了土地受益、农民受益、企业受益、合作社受益,带动了周边农田化肥减量、农药减量,有机肥增加,消纳了大量秸秆和粪肥,改善了环境。更重要的是,健康的土地种出了健康的玉米,健康的玉米生产出了健康的饲料,健康的饲料保证了生猪的无抗和有机,从而为健康大厨房提供了健康的原料。形成了养殖场与周边种植合作社的区域农牧循环发展模式。
1.2.2 沼气低温发酵技术
针对沼气工程系统在北方冬季难以有效运行的难题,该公司从福建引进先进的沼气工程技术,投资建设了2 000m2多的污水处理及沼气车间,并与省农科院和东北农业大学专家合作研发沼气低温发酵技术。目前,该公司的沼气工程系统可实现全年正常运行,在摄氏8.5到15度的低温情况下,不用内加热即可实现好氧和厌氧发酵。年处理污水约5.4万t,年产沼气11万m2,可发电9万度,每度按0.5元计算,每年可节约电费4.5万元。
1.2.3 微生态制剂生产与饲喂技术
该公司在注重养殖废弃物末端利用的同时,还紧抓源头减量这个关键环节,二者相辅相成。该公司200m2的微生态制剂车间日生产微生态制剂1t,产品全部自用:一部分用于猪饲料添加剂,一部分用于有机肥生产和污水处理,与外购菌剂相比,两项共节省菌剂成本60%~70%。该场在猪饲料里添加微生态制剂后,年节约饲料量达3%~5%,饲料成本降低了62.5万元。同时,还可以增强生猪免疫力,减少粪便和氨气产生量,从源头上实现了节粮、无抗、环保。
1.2.4 地源热取暖技术
该案例源头减排的另一主要做法是,冬季利用地源热代替燃煤,用于场内生产和生活取暖。猪场内的地源热车间,将80m深的地下水抽到热交换器,提取热量后,出口水温度可达40~45度,将交换后的热水再输送到猪舍和生活区用于取暖。按燃煤700元/t测算,猪场每天可节约燃煤费2 000元,冬季按6个月的采暖期计算,年可节约取暖费36万元,在节约能源的同时,还减少了对大气的污染。
1.2.5 产学研镶嵌式发展模式
该案例采用产学研镶嵌式发展模式,把猪场打造成集生产、培训和研发为一体的多功能基地,为本公司在生猪养殖与粪污处理资源化利用方面提供强大的技术支持。主要做法:一是2014年,与北京伟嘉集团合作,并联合东北农大、省农科院等机构,成立了伟嘉集团哈尔滨商学院,占地800m2,年指导和培训种养学员1 000余人次。二是东北农业大学、黑龙江省农科院、黑龙江省畜牧兽医职业学院及黑龙江生物工程技术学院等省内相关高校及科研院所在该公司生产基地相继设立了科研和实习基地。该公司还牵头搭建了规模完善的养殖加盟应用技术平台,发起成立了国家龙猪产业技术创新战略联盟。三是建设250 m2环境工程实验室,配备实验及检测设备25台(套),可以进行有机肥氮磷钾含量、微生态制剂测试和培养、土壤分析等,保证了有机肥产品的安全性,实现了测土配方施肥,确保科学还田。
该案例的粪污处理与利用模式多样化、立体化、全面化,从源头减量、过程控制、末端利用等环节多角度、多方位入手,全盘操控生猪养殖及废弃物资源化利用,实现生产全过程高效、可控、安全、无害。
肇东市养猪大户邹殿军现建有盛源种猪场、盛大种猪育种中心和盛旺良种猪繁育场3个现代化规模养猪场,总占地面积86.71万m2,年存栏生猪13 000头,出栏生猪24 000头。年产粪便9 490 t,尿液4.7万t,产生的粪污用于生产固、液体有机肥,并全部施用于自有的400.2万m2耕地和草原,年可增收 93.85万元。
该案例的利用有机肥生产绿色小米的做法具有一定的借鉴价值。
该场采用干清粪方式清粪。固体粪便堆积发酵生产有机肥,用于种植谷子66.7万m2,玉米133.4万m2,总计200.1万m2(自有)。尿液在氧化塘发酵后,用于灌溉自有草原200.1万m2。
2008年,自有土地开始施用有机肥。200.1万m2耕地原来每667m2施化肥40kg,现在每667m2施化肥和有机肥分别为20kg和2t。每667m2节约化肥成本40元,同时增加有机肥运输成本40元。肥料成本基本持平。但谷子每亩产量从250kg增加到300kg,每667m2产增加50kg,每千克按8元计算,种植66.7万m2谷子增加效益40万元。生产的小米已经注册商标为甜草岗盛源有机小米。种植的玉米亩产从原来700kg增加到850kg,每667m2增加150kg,按照每千克玉米1.3元计算,每亩增收195元,133.4万m2玉米年增收39万元。200.1万m2草原全部用液肥灌溉(每667m215t左右),每667m2产量从原来的35kg增长到200kg。产草量从2013年的105t增加到600t。每吨草按600元计算,扣除成本300元,200.1万m2草原年增收14.85万元。该场粪污资源化利用后,年可增收93.85万元。同时,通过有机肥还田,还可以改良土壤,培肥地力,带来较大的社会效益。
黑龙江省万畅达农业科技有限公司位于哈尔滨市道外区永源镇合乡屯,是集技术开发、服务、推广,有机肥及微生物肥料生产、销售,化肥及饲料添加剂生产销售为一体的民营科研型有机肥企业,是道外区永源镇发展环保型养殖产业链企业。该公司总投资9 600万元,拥有复合肥、复混肥、有机无机肥自动化生产线,现生产能力为年产有机肥15万t。2017年实际生产销售3.47万t。
该案例畜禽粪便收集辐射面广和带动周边村屯秸杆全部实现资源化利用的经验做法具有一定的借鉴价值。
3.2.1 畜禽粪便收集辐射面广
该厂收集粪便以猪粪为主,收集范围辐射到齐齐哈尔、绥化和哈尔滨3个市11个县。2017年收集鲜粪150万t,企业自付人工费和运输费,不支付牧场任何费用,成本约一车(8t)100元。利用槽式堆肥发酵,生产有机肥粉剂,成本为300元/t;加工成颗粒,成本为600元/t;添加菌种后,成本为700元/t,成品可卖到2 580元/t。该厂产品远销到四川、海南等地。
3.2.2 带动周边村屯秸杆全部实现资源化利用
该厂自有大型收割机械,每年秋季回收附近6个村屯7个小队200.1万m2地的秸杆,全部用于有机肥生产。每吨秸杆回收成本为30元(油费和人工费),企业不支付农户任何费用。减轻了农民处理秸杆的压力,在提高畜禽粪污资源化利用率的同时,也提高了秸杆的资源化利用率。
北京丹青诺和牧业有限公司是一家集农、牧业技术服务、还田运营、科学研究、设备销售为一体的第三方服务企业。2015、2016年该公司先后在哈尔滨市松北区科技创新城农科大厦设立哈尔滨丹青农业科技股份有限公司和黑龙江丹诺和农牧结合研究中心,为黑龙江省畜禽养殖粪污资源化利用提供技术支持。该公司在哈尔滨市双城区建有还田机械作业站,年还田粪肥20万t。站内配有大功率搅拌机、液体粪肥施肥机(注入式和拖管式)、固体撒肥车等进口还田机械,作业人员专业高效。目前,双城庆源牧业、雀巢奶牛场、双城米特利奶牛场、松北区万家宝乳业、牡丹江红星牧业、绥化裕达牧业、林甸龙佳牧业7家牧场与其建立了合作关系,公司为牧场提供粪肥还田工程技术服务及还田运营服务。
该案例的“固液混合、全量收集、全效还田”技术模式和第三方粪肥还田服务模式具有一定的借鉴价值。
4.2.1 “固液混合、全量收集、全效还田”技术模式
该技术模式是将固液混合的全粪或干湿分离后的粪液进行全量收集,通过泵及管道输送到囊式密闭存储池,经过4~6个月发酵,在农作物播种前及收获后将其还田。还田作业前进行大功率搅拌,使其达到均质化,之后泵送到液体粪肥施肥机,根据配方标准将液体粪肥精准、均匀地施到地里。该技术模式针对东北高寒地区的气候地理条件做了技术优化,并于2015年在中丹合作哈尔滨液体粪肥还田示范项目中开始应用。2017年6月,农业部国家畜禽废弃物资源化利用技术创新联盟将该模式总结为“全量收集还田利用模式”,被列为粪肥资源化利用典型模式之首。
该模式以“环境友好,养分循环”为宗旨,通过对尿液中养分的利用,解决了面源污染和地下水污染问题;通过采用密闭囊、秸杆覆盖等技术密闭保存粪肥,减少了养分的损失;另外,测土测粪、配方施肥、科学还田,杜绝了过量施肥可能引起的氮素污染等问题。
4.2.2 第三方粪肥还田服务模式
公司投资2 000万在哈尔滨设立两个子公司和一个还田作业站,在全省范围内开展第三方粪肥还田服务。目前,全省有7家牧场与其建立合作关系。公司根据粪肥存放点到还田地块的距离、牧场有无牵引设备、是否提供测土配方等,按还田粪肥每立方米12~26元收取服务费。
哈尔滨市双城区庆源猪场生猪液态粪肥全效还田示范项目是该公司第三方处理模式的典型案例。该项目从规划、选址、技术引进到投资、建设、运营均由丹青诺和负责管理。项目采取“PPP”模式,丹青公司、政府和养殖场共同投资建设存储设施,丹青公司投资播洒设备,将庆源猪场粪肥与周边农户土地进行连接整合。2015、2016年两年处理猪场粪污共生产固液混合肥料18 000t,按每吨53元测算,共收益95.4万元;按每667m2还田3~5 m3计算,两年共还田240.12万m2。
该公司的第三方粪肥还田服务模式既协助牧场将粪肥提质,又助推种植方增效,将种、养两端的技术服务及运营管理有机地结合起来,解决了当前种养结合不紧密和畜禽养殖粪污处理成本高的问题,实现了粪污的高效、精准、可控还田利用。