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豬場生態循環清潔生產模式對畜牧業可持續發展的啟示——以東臺市國興豬場為例

2014-04-03 03:38王長青
湖南農業科學 2014年5期
關鍵詞:沼渣沼液沼氣

王長青

(東臺市農業委員會,江蘇 東臺 224200)

發達的畜牧業是農業現代化的重要特征。近年來,隨著農業產業結構的調整,我國畜禽養殖規?;?、集約化步伐不斷加快,由此產生的污染問題也日益突出,畜禽養殖污染已成為農村主要污染源之一[1-3],給生態環境造成極大壓力,引起社會的廣泛關注。如何解決這一問題已成為疙瘩養殖主面臨的首要難題。近年來,政府相關部門大力推行循環農業模式,倡導發展低碳畜牧業。因此,實施畜牧業清潔生產勢在必行[4-6]。以東臺市國興豬場為例,介紹了該豬場在解決豬糞尿污染問題的過程中,采取了以沼氣為中心環節的三種生態循環清潔生產模式,取得了較大的經濟、社會和生態效益。其經驗對畜牧業如何實現可持續發展提供了更多的啟迪和思考。

1 國興豬場的基本情況

國興豬場位于江蘇省東臺市溱東鎮鮑莊村,屬里下河水網流域,占地1.87 hm2。該豬場于2009年創辦,總投入資金超過700萬元,建有標準化豬舍及配套用房面積1.1 hm2;常年欄存母豬300頭以上,實行自繁自養,肉豬出欄量約5 000~6 000頭/a,養豬純收益超過100萬元/a。2010年,該豬場又投資380萬元建設大型沼氣治理工程,新建1 200 m3沼氣發酵罐1個、400 m3貯氣柜1個、40 m3勻漿池1個和沉淀池2個(1 725 m3),可處理豬糞及污水15~20 t/d,產沼氣200~800 m3/d (夏多冬少)。2010年,養豬場開始擴大稻-麥種植面積,至2013年規模種植面積達到133.3 hm2,對沼渣沼液進行消納利用。近年來,又先后投資1 300萬元以上改擴建豆制品加工廠,加大生產規模,大豆加工量達4 t/d,豆制品銷售量3.4 t/d,產品暢銷泰州、姜堰等地,純效益超過50萬元/a。

國興豬場自創建以來,累計投資超過2 000萬元,按照產業鏈條化、生產清潔化、廢棄物資源化的要求,先后通過豆制品加工、標準化生豬規模養殖、大型沼氣治理工程和家庭農場經營等途徑,實現了種養加規模經營。近年來,國興豬場又以大型沼氣治理工程為核心,以廢棄物循環利用為紐帶,以資源節約為目標,開展干清糞生產工藝,并采取控制沖洗水、收集廢水重復利用等措施,不斷延伸和完善產業鏈條,逐步實現了“三沼”全部循環利用以及農牧業多級循環和多重循環,達到了“污染零排放、生態環境好”的目的,經濟效益、社會效益和生態效益顯著,2012年被評為“江蘇省畜產品質量安全示范場”。

2 國興豬場的生態循環清潔生產模式

2.1 “豬—沼—糧—豬”循環模式

將豬場糞尿、廢水勻漿后泵入沼氣發酵罐,在厭氧環境下經過微生物的協同作用,分解代謝產生沼氣、沼渣和沼液,沼渣和沼液經管道輸送至大田作有機肥料,收獲的糧食一部分出售,一部分用作養豬,再次循環。該循環模式包含生豬規?;B殖、大型沼氣工程和規模種植業3個支撐環節。該模式一方面可消除豬糞水對環境的污染,減少農業生產中化肥農藥的使用,減輕耕地面源污染;另一方面可節省能源消耗,實現減排節本增效,提高農產品質量。

沼渣和沼液用作農田有機肥料,可大大減少無機化肥的使用;有機肥中大量的有益微生物,能分解土壤中的有機物,增加土壤的團粒結構,改善土壤組成;其中的有益微生物還能抑制有害病菌的繁殖,這樣就可以做到少打藥,如果連續多年施用,可有效抑制土壤有害生物,降低農作物病蟲害發生的幾率,省工省錢,還無藥物殘留。實踐結果表明:施用沼渣和沼液對稻米、麥子等的產量幾乎無影響,反而是沼液對紅蜘蛛、蚜蟲等蟲害還有較明顯的防治效果,可節約農藥成本4 050元/hm2。2013年,國興養豬場的沼液和沼渣施用面積達133.3 hm2,節本增效達54萬元/a。為進一步提高糧食種植效益,目前該養豬場已向國家綠色食品發展中心申報認證1個綠色稻米產品,待綠色稻米認證獲準后,種植效益還將大幅增加。

2.2 “豬—沼—漁”循環模式

將豬場糞尿、廢水勻漿后泵入發酵罐,在厭氧環境下經過微生物的協同作用,分解代謝產生沼氣、沼渣和沼液,沼渣和沼液輸送至魚塘,作為養魚餌料,魚塘清淤后淤泥還田。該循環模式包含生豬規?;B殖、大型沼氣工程和水產規?;B殖3個支撐環節。其作用效果除了可消除豬糞對環境的污染外,還可節省水產養殖的餌料,降低水產品病害的發生幾率,實現減排降本增效。實踐結果表明:沼渣和沼液用作養魚餌料,1.6 hm2的魚塘可節約魚飼料 20 t/a,節本增效達6萬元/a。

2.3 “豬—沼—加—豬”循環模式

將豬場糞尿、廢水勻漿后泵入發酵罐,在厭氧環境下經過微生物的協同作用,分解代謝產生沼氣、沼渣和沼液,沼氣脫硫凈化后經管道輸送至鍋爐房,作為加工豆制品的清潔燃料,豆制品下腳料收集后用于飼喂生豬。該循環模式的支撐環節包含生豬規?;B殖、大型沼氣工程、豆制品加工、下腳料收集利用等,涉及養殖業、生物質產業和農產品加工業3個子系統。其作用效果除了可消除豬糞對環境的污染外,還可生產清潔能源,減少碳排放,豆渣及加工廢水的全部利用,實現了節能減排和降本增效。

沼氣工程建成后,平均可產沼氣500 m3/d。按1 m3沼氣的低位發熱值等于0.714 kg標煤的發熱值計算,可節約標煤357 kg/d,約節省能源費用11萬元/a。豆渣及部分加工廢水直接喂豬(其余廢水進入勻漿池),可節約飼料 1 t/d,凈收益 約72萬元/a。該模式合計可節本增效83萬元/a。

國興豬場通過上述3種循環經營模式,以廢棄物的循環利用,達到了節約成本、減少消耗、提高效益的目的,在不考慮種植、養殖、加工業自身經濟效益的前提下,減去沼氣工程運營維護費10萬元/a,生態循環經營可增加經濟效益133萬元/a。

3 國興豬場生態循環模式對發展畜牧業的啟示

3.1 種養結合,提高綜合利用效益

“豬—沼—糧—豬”、“豬—沼—漁”等循環模式將傳統的單一種植和養殖與廢棄物綜合利用有機地結合起來,在農業系統內做到能量多級利用,物質良性循環,達到高產、優質、高效、低耗的目的[7]。近年來,很多地區對這種多級利用模式進行了有益的探索,也有不少成功的報道[8=9]。國興豬場較好地采用了種養結合形式,建立了不同類型而又配套銜接的生態循環系統,改變了“資源—產品—廢棄物”的單程線性模式,探索出以農地、魚塘來消納沼渣和沼液的方法,尤其在后續環節通過水稻和小麥種植、養魚等途徑,使沼渣和沼液得到充分利用,提高了產量和效益,促進了農業可持續發展。這說明種養結合是目前沼渣和沼液較為有效的利用方式。為了提高沼肥的使用效率,今后需注重檢測沼渣和沼液中的有效成分,結合測土配方施肥技術,做到適期適量合理配肥使用,促進糧食平衡增產。

3.2 延伸產業鏈,實行生物質多級多重循環

循環農業的本質特征是產業鏈延伸和資源節約,實現物質和能量的多級循環利用[10]。畜禽養殖場的污染治理就是要延伸產業鏈條,實現畜禽糞便的資源化、再利用、再循環。研究資料表明,16頭豬1 a產生的糞便可生產能量相當于1 t汽油的沼氣,沼氣中CH4的含量相當于天然氣中CH4含量的70%左右,因此沼氣完全可作為清潔能源使用。一方面要充分發揮大中型沼氣治理工程、戶用沼氣工程、有機肥加工項目的重要作用,加大畜禽糞便的處理力度,通過發酵和堆肥作用消滅糞污中的有害微生物和病原體,實現廢棄物的無害化、資源化利用;另一方面要增加循環路徑,延長產業鏈條。國興豬場采用反饋式流程組織生產,在利用沼氣燃燒鍋爐、沼渣沼液還田及養魚的同時,又利用豆制品加工后的豆渣及1/3加工廢水飼喂生豬,2/3加工廢水(35~36℃)輸送到勻漿池與豬糞等混勻作為發酵原料,延長了循環路徑,加工后的豆渣及廢水也可得到充分利用,實現了資源利用最大化和環境污染最小化,并顯著降低了養豬成本。目前,沼氣工程中需要解決的主要問題是在冬季低溫天氣下,如何保證沼氣正常生產以及如何增加沼氣產量等。

3.3 加大政策引導和扶持,促進畜牧業轉型升級

各地要根據環境容量、地理區位和生產要素水平,合理確定畜禽養殖業的區域和規模,科學劃定禁養區、控養區及養殖區。及時督促禁養區的畜禽養殖場限期歇業或外遷,并給予必要的補貼,其他區域養殖場要嚴格執行《畜禽養殖業污染工程治理技術規范》(HJ 497- 2009),全面進行污染治理,減少污染排放,堅決遏制畜禽養殖污染上升的勢頭。對新建養殖場要執行環境影響評價及畜禽糞便綜合利用、污水治理和養殖場的設施“三同時”制度,做到從制度上、從源頭上、從措施上進行綜合治理。堅持政策導向,營造輿論氛圍,充分運用國家及地方出臺的一系列扶持政策(例如以獎代補、先建后補等),積極引導企業、家庭農場、專業合作社、專業大戶等經濟組織發展生態循環農業。農業、發改、科技、環保、財政、金融等部門要緊密配合,通力協作,在生豬標準化規模養殖場建設、大中型沼氣治理工程、戶用沼氣、循環農業發展等項目上實行多元扶持,培育示范典型,開展多形式多途徑的技術培訓,積極發展資源節約型和環境友好型農業,助推進畜牧業轉型升級。

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[5] 歐陽春梅. 發展低碳畜牧業勢在必行[J]. 廣西農學報,2013,28(3):54-55,59.

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