循环经济下的云南省畜禽粪污资源化利用策略研究

2024-02-18 00:00:00秦瑜雯
资源节约与环保 2024年12期
关键词:资源化利用循环经济云南省

摘要:畜禽粪污资源化利用是循环经济的重要构成部分。基于云南省畜禽粪污资源化利用面临的现状与挑战,分析了其在循环经济框架下的多种资源化利用模式,并通过梳理现状存在的畜禽粪污处理设施不足、规模化程度仍待提高等问题,提出了完善畜禽粪污处理设施体系、促进资源化利用规模化发展的对策。

关键词:循环经济;云南省;畜禽粪污;资源化利用

循环经济是符合可持续发展理念的新经济发展模式[1],其核心在于通过降低资源消耗、提升资源利用效率和促进废弃物再利用,实现经济与环境的和谐共生[2]。畜禽养殖产生的粪污量较大,对其进行资源化利用不仅有助于减轻环境负担,还能为农业生产提供宝贵的有机肥料和清洁能源[3][4]。

近年来,云南省畜禽业发展迅猛产生了大量粪污,带来了严重的畜禽粪污污染问题,在此背景下,如何有效处理和利用畜禽粪污成为亟待解决的现实挑战[5]。本文分析了云南省畜禽粪污资源化利用的主要模式和优化措施,探讨了循环经济下的云南省畜禽粪污资源化利用策略,以期为云南省乃至全国的畜禽粪污资源化利用提供参考。

1 循环经济下畜禽粪污资源化利用优势

循环经济是指通过减少资源消耗、增加资源再利用和促进废弃物的循环利用,来实现可持续发展[6]。其基本原则可以概括为“3R”,即减量化(Reduce)、再利用(Reuse)、资源化(Recycle)。在循环经济理念下,畜禽粪污资源化利用将原本被视为废弃物的粪污转化为可再生资源,不但实现了物质与能量的循环,而且减少了相应的环境问题。畜禽粪污资源化利用为农业生产提供了优质的有机肥料来源,有助于改善土壤状态、减少化肥使用,促进农业生产向绿色、低碳、可持续方向发展。通过生物技术将畜禽粪污转化为清洁能源(如沼气),既可解决农村能源短缺问题,又可替代部分化石能源的使用,缓解温室效应。通过科学处理与合理利用,降低畜禽粪污中有害物质对环境的污染,既有利于生态环境保护和改善,又可大幅减少温室气体排放,避免畜禽养殖对环境的负面影响。

2 云南省畜禽粪污资源化利用模式

2.1 畜禽业+ 农业的种养结合利用模式

畜禽业+ 农业的种养结合利用模式主要采用“畜禽+ 沼气+ 农作物”的循环经济生产方式,其典型应用有3 种[7]。一是粪污全量化还田模式,即将畜禽粪污无害化处理后全部用作农田肥料;二是粪便堆肥利用模式,即分离固态和液态畜禽粪污,将固态粪污发酵、无害化处理后,用作农田肥料或商品有机肥原料;三是粪水肥料化利用模式,即分离固态和液态畜禽粪污,将液态粪污发酵、无害化处理后,与灌溉水混合用于农田灌溉。但在实际应用中,需遵循适地适种、因地制宜的原则,根据当地的自然条件、农业结构和市场需求选择最为适合的“畜禽业+ 农业”种养组合模式。

云南省多采用养猪产生的粪污进行沼气生产,并将发酵的粪渣和液粪用做茶树、果园、农田的有机肥,从而形成一个完整的循环系统。如,勐腊县旭东生猪饲养有限责任公司采用机械手段将生猪干清粪进行干湿分离,分离出的固体粪污通过自然堆沤发酵处理后作为有机肥料用于周边农田;分离出的液体粪污先经厌氧发酵,再将产生的沼液输送至氧化塘作进一步处理,最后作为液态肥料通过灌溉管网施用于果蔬种植。

2.2 畜禽业+ 饲料生产的利用模式

畜禽业+ 饲料生产的利用模式主要通过生物技术将畜禽粪污转化为高价值的饲料资源,不仅有效地解决了畜禽粪污处理问题,还为畜禽养殖业提供了一种可持续的饲料来源,实现了资源的高效循环利用。该模式下,畜禽养殖企业会建设生长周期短、繁殖能力强、适应性广的昆虫(如水虻、黑水虫)养殖设施,利用昆虫以畜禽粪污为食的特点,通过幼虫的摄食和消化,将畜禽粪污中的有机物质转化为其自身的蛋白质和脂肪,从而快速、高效地将有机废弃物转化为优质蛋白质资源。这一过程中,不仅大大减少了畜禽粪污体积,还显著降低了其中的有害物质含量。而且经过一定时间的生长后,还可收集幼虫并进行加工和无害化处理,制成高蛋白的动物饲料。另外,昆虫排泄物和未被完全消化的有机物质也可作为高品质有机肥料,用于农作物种植。该模式进一步扩大了畜禽粪污资源化利用范围,形成了更加完整的循环经济链条。

畜禽业+ 饲料生产的利用模式是一种潜力巨大的创新型资源化利用方式,目前已在云南省得到有效应用。如,禄丰金山绍能养殖场的生猪日产粪量为1~1.5 t,利用水虻过腹转化生猪粪便生成虫体蛋白,用于林下养殖饲喂土杂鸡;禄丰市某生猪和土鸡养殖场日产新鲜猪粪约2 t、污水5~8 m3,通过种虫养殖房将黑水虫卵孵化后进行培养转化,并将成虫作为蛋鸡饲料、残留物质作为有机肥原料,年收益达105 万元。

2.3 畜禽业+ 沼气生产的利用模式

畜禽业+ 沼气生产的利用模式是循环经济理念在农业领域的又一重要落实。该模式可将畜禽养殖过程中产生的大量粪污转化为清洁能源和有机肥料,实现了资源的高效利用和环境污染的有效控制。该模式的主要产品为沼气,实际应用中,相关生产企业建设大型沼气池或沼气工程,通过将的采购或自产畜禽粪污输送至沼气池中,并利用厌氧微生物分解有机物,产生以甲烷为主要成分的沼气,实现畜禽粪污的无害化处理。

畜禽业+ 沼气生产的利用模式有效解决了畜禽粪污处理问题,减少了环境污染,有助于美丽乡村建设。同时,生产的沼气作为可再生能源,减少了传统化石能源的使用;废弃物可用作有机肥,促进了农业生产的绿色化,有利于节能减排。目前,该模式已在云南省有一定应用,且前景广阔。如,寻甸县建成了包含4家大型养殖企业的大型沼气工程,实现了畜禽粪污的资源化利用。

3 云南省畜禽粪污资源化利用优化措施

3.1 畜禽粪污资源化利用模式中的现状问题

3.1.1 粪污处理设施不足

在当前畜禽养殖业快速发展的背景下,云南省的粪污产生量呈现出显著增长趋势,但与之相对应的处理设施建设却未能同步跟进,导致了处理能力与实际需求之间的显著落差。

首先,大多养殖场,尤其是中小型养殖户,往往缺乏固液分离设备、堆肥场、沼气池等必要的粪污收集、储存和处理设施,难以实现粪污的有效收集和初步处理,大大降低了后续资源化利用的效率和可行性。

其次,某些已建有粪污处理设施的养殖场中,也存在处理设施设计容量不足、无法满足实际产生粪污量的问题,导致设施超负荷运行或部分粪污未经处理直接排放。

最后,由于技术、管理专业性不足,使得一些处理设施运行效率低下,未能充分发挥其应有的功能。

3.1.2 规模化程度仍待提高

近年来,云南省在推动畜禽粪污资源化利用方面取得了一定进展,但整体而言,其规模化水平仍然较低,既难以与快速发展的畜牧业相匹配,也无法充分发挥规模经济效应。

首先,云南省畜禽养殖业的中小型养殖场和散养户占比较大,未形成规模效应,这种分散的养殖格局给粪污集中收集和处理带来了挑战。大量分散的畜禽粪污来源不仅增加了收集和运输成本,还使得大型集中处理设施的建设和运营面临原料供应不稳定的风险。如此一来,单个养殖场或农户难以独立建设和运营规模化的粪污处理设施,且许多小规模处理设施效率低下,难以实现经济效益。

其次,云南省资源化利用产品的市场销售规模有限。由于规模化程度不足,云南省畜禽粪污资源化利用产品,如有机肥、沼气等,往往难以形成稳定的大规模供应,因此产品市场竞争力不高。

再次,云南省产业链的规模化整合程度不足。畜禽粪污资源化利用涉及养殖、收集、处理、加工、销售等多个环节[8],需要建立完整的产业链。但云南省对此的整合程度不够,缺乏大型龙头企业引领和带动,且各环节之间的协调性和效率还有待提高。因此,产业链的分散状态不利于形成规模效应,且增加了资源化利用的整体成本。

最后,云南省配套政策和基础设施的规模化支持不足。现已出台的一些政策,在财政支持、税收优惠、土地使用等方面的配套措施,难以支撑大规模资源化利用项目的开展;畜禽粪污的收集运输网络、产品销售渠道等相关基础设施缺乏系统性和规模化布局,在一定程度上限制了其资源化利用规模的扩大。

3.2 循环经济下畜禽粪污资源化利用优化路径

3.2.1 完善粪污处理设施体系

针对云南省畜禽养殖业粪污处理设施不足的问题,亟需建立全面、高效的粪污处理设施体系。

首先,需根据各区域畜禽养殖规模和粪污产生量,制定科学合理的设施建设规划,保证处理能力与实际需求相匹配。如,对中小型养殖户采取政府引导、企业参与的模式,建立区域性集中处理中心,通过粪污处理的公共化、规模化运营降低成本;对大型养殖场强化环保要求,督促其配套建设与养殖规模相适应的粪污处理设施。

其次,政府应加大财政支持力度,通过补贴、低息贷款等方式,鼓励养殖场升级改造现有设施或新建高效处理设备。

最后,在技术层面,应积极引进和推广高效固液分离、快速堆肥、厌氧发酵等先进的畜禽粪污处理技术,提高处理效率和资源化利用水平;应建立健全技术培训和指导体系,提升养殖场工作人员的专业技能。

3.2.2 推进资源化利用规模化发展

提升云南省畜禽粪污资源化利用的规模化水平,需从多个层面采取系统性措施。

首先,优化畜禽养殖业结构,通过政策引导和市场机制,促进养殖业的资源整合,形成产业集群,为畜禽粪污资源化利用提供稳定的原料来源。

其次,鼓励建立区域性畜禽粪污收集处理中心,通过整合分散的养殖场和农户资源,实现畜禽粪污的集中收集和处理,降低运营成本,提高处理效率;扶持龙头企业,发挥其带动作用,推动产业链完善,政府可通过土地优惠、税收减免等措施,吸引大型企业投资畜禽粪污资源化利用项目,带动相关产业集群发展。

再次,着力拓展资源化利用产品市场,通过政策引导和市场机制,促进有机肥、生物天然气等产品的规模化应用,如在国土绿化工作中强制使用一定比例的有机肥,扩大市场需求。加强产业链各环节的协同与整合,鼓励养殖、处理、加工、销售等环节成立产业联盟,提高产业链整体效率。

最后,完善配套政策和基础设施,建立健全畜禽粪污资源化利用的财政补贴、信贷支持、保险机制等;进一步加强畜禽粪污收运网络、产品储运设备等基础设施建设,为畜禽粪污资源化利用的规模化发展提供有力支撑。

4 结束语

综上所述,循环经济背景下,云南省在畜禽粪污资源化利用方面虽已取得了显著成果,但仍面临诸多挑战。未来,应进一步完善畜禽粪污处理设施体系,提升其规模化和科技水平,并强化政策支持,以进一步实现畜禽粪污的资源化利用,为云南省畜禽业的可持续发展作出积极贡献。总之,畜禽粪污资源化利用是一项长期而复杂的工程,需要政府、企业及社会各界共同努力,政府应加强监管和引导,企业应加大产业投入,社会各界应提升环保意识并积极参与。

参考文献

[1] 余婧婧.大兴安岭农垦种养结构优化研究(硕士论文)[D].北京:中国农业科学院,2018.

[2] 戴淑芬,倪宇,王琛,等.考虑公众参与的循环经济监管模式构建及优化[J].系统管理学报,2024,33(3):705-720.

[3] 杜世贤.浅析泉港区畜禽粪污资源化利用整区推进现状及建议[J].畜牧业环境,2024(2):156-157.

[4] 王党伟,王永刚,段瑜,等.渭南市畜禽粪污资源化利用进展及做法[J].畜牧兽医科技信息,2024(3):12-14.

[5] 刘伟,范青楠,段正团,等.云南施甸畜禽粪污资源化利用发展现状与发展对策[J].农业工程技术,2024,44(9):17-18.

[6] 周明.杉木木材/树皮碎料板的工艺研究(硕士论文)[D].福州:福建农林大学,2014.

[7] 赖若冰.固始县畜禽粪污资源化利用的途径及对策研究(硕士论文)[D].郑州:河南农业大学,2021.

[8] 山东省青岛市畜牧兽医局.大力推进线上线下一体化监管努力开创畜牧业监管工作新局面[J].中国畜牧业,2017(16):35.

作者简介

秦瑜雯(1989—),女,汉族,云南昆明人,工程师,硕士,研究方向为污水处理技术及废气治理。

加工编辑:王玥

收稿日期:2024-08-02

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