规模畜禽场沼气工程经济论文

2022-04-27

摘要小型分散畜禽养殖场养殖规模小、布局零散,由于缺乏有效的治理措施,污染治理技术和监管成本相对较高,成为当前农村面源污染的主要来源和农业源污染减排的重点、难点。下面小编整理了一些《规模畜禽场沼气工程经济论文(精选3篇)》,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。

规模畜禽场沼气工程经济论文 篇1:

砚山县养殖场联户沼气工程现状及发展建议

摘要砚山县是云南省重要的养殖大县,畜禽养殖业发达,但畜禽粪污问题也日益严重。沼气工程是处理畜禽粪污污染的重要手段。为了解砚山县养殖场沼气工程运行情况,对砚山县养殖场21处联户沼气工程进行调研。发现砚山县养殖场联户沼气工程存在不能满负荷运行、业主管理维护技能弱、沼肥经济效益差等问题,提出沼气建后服务体系、开展沼气综合利用和管理维护方面的培训、推动沼肥市场化的建议,提升沼气工程盈利能力,为砚山县养殖场沼气工程发展提供参考。

关键词养殖场;沼气工程;建议;砚山县

doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2019.03.064

随着我国社会经济的发展,尤其是农村社会生产生活方式的转变,以家庭为单位的小型分散式养殖逐渐萎缩,大中型养殖场和规模化的养殖小区发展迅速[1]。随着养殖业朝集约化、规模化的发展,养殖场畜禽粪便的排放量急剧增多[2]。2017年5月国务院办公厅发文《关于加快推进畜禽养殖废弃物资源化利用的意见》指出大量养殖废弃物没有得到有效处理和利用,成为农村环境治理的一大难题。因此,加强畜禽养殖废弃物污染治理,是当前畜禽养殖业发展亟需解决的重要问题。

沼气工程是解决畜禽养殖废弃物污染问题的重要方法。养殖场沼气工程的建设能够有效解决畜禽养殖废弃物处理的难题,而且沼气池能够提供清洁能源和优质有机肥,改善人居环境[3]。沼气工程良好的运行对推动地区沼气行业发展十分有益,沼气工程的运行情况也影响当地养殖业继续建设沼气工程的信心,良好的运行情况对畜禽养殖废弃物处理也有着积极的意义。关于养殖场沼气工程运行情况的研究多集中于沼气工程经济效益、运行情况等方面。朱军平等[4]研究吉安县沼气工程认为联户沼气工程管理方式存在一定难度,沼气工程技术不规范等;涂国平等[5]认为养殖场沼气工程的经济效益有待提升,提出促进沼渣有机肥行业的发展和种植经济价值高作物的建议,提升沼气工程经济效益。曾宪波等[6]研究黔东南地区养殖场沼气工程发现,同样存在工程管理力度小、工程经济效益差等问题。为了对这些问题进行核实和评估,以砚山县为对象开展了本次调查,2018年4月调查组在云南省砚山县开展调研工作。通过了解现有养殖场沼气工程产品利用方式和沼气工程运行状况等方面,分析砚山县养殖场沼气发展存在的问题,为砚山县养殖场联户沼气工程提出建议。

1调研基本情况

云南省砚山县位于云南省东南部,县域总面积3 888 km2,总人口49.5万人,山地面积占56%,丘陵面积占29%,盆地面积占15%。2016年砚山县畜牧业产值11.93亿元,占农业总产值29.15%。2016年规模化养殖场90个,配备粪污处理设施的养殖场有74个,其中配套建设沼氣工程22处,其中21处为60 m3联户沼气池,是由同一施工单位施工的。该类型联户沼气工程是该地分布最广、使用数量最大的沼气工程,在砚山县具有典型性和代表性,故该次调研选择此21处沼气工程作为对象。调研分别对21处联户沼气工程进行现场走访以及对沼气工程业主、附近农户、沼气工作人员进行问卷调查和访谈。调查发放问卷61份,有效问卷61份,其中沼气工程业主21份,政府及公司工作人员5份,附近农户35份。

2存在的问题及建议

2.1沼气工程未能满负荷运作

砚山县21处养殖场沼气工程中有16处沼气工程运行情况较差,实地调查发现,养殖场沼气工程未能满负荷运行的原因如表1所示,具体有以下3种原因:一是养殖规模减小。因为畜禽养殖业的发展与市场密切相关,养殖场生产经营稳定,是推动沼气工程正常运行的重要因素。一些中小型养殖场由于抵抗市场风险能力弱,养殖规模变化较大,出现投料减少甚至停止投料的情况。二是部分沼气业主人为控制入池原料量。由于砚山县21处工程中,产生的沼气全部用于养殖场内部使用,没有通过管道或者其他方式输送到其他地方使用,部分养殖场沼气使用不完,调研结果显示6处沼气工程会通过人为控制投料减少沼气产量。以砚山县民强养殖场沼气工程为例,该养殖场沼气主要用于园区内部炊事、烧水、烤酒等,其中烤酒用气量最大,占该沼气工程每周用气量的40%。但是烤酒设备发生故障停用后,沼气用量大减,养殖场内其他用途用气量有限。为控制沼气工程产气量,沼气工程业主采用减少投料的方式,控制沼气产量,导致实际沼气产量低于预期。三是沼气工程管理维护不当。管理维护不当会出现病旧现象,影响工程运行。调研中有6处沼气工程因管理维护问题曾导致过沼气工程停用或者使用效率低的情况。无论哪种原因导致的沼气工程不能满负荷运行,都会严重制约沼气工程经济价值的产出[7],对运行效率的影响较大,不能够发挥好沼气工程的效益,也会影响养殖户建设沼气工程的积极性。

2.2业主对沼气工程管理维护技能较弱

管护技术是决定沼气能否正常使用的重要因素之一。调查发现,21处养殖场沼气工程均没有专职的沼气工程管理人员,由养殖场工作人员自行管护。沼气工程施工完成后,农环站对养殖场人员进行培训,养殖场业主对沼气工程管理的知识来自于沼气建设方和农环站。养殖场业主的管护技能弱也是沼气工程管护不当导致未能满负荷运行的重要原因之一。如果通过业主自行可解决的小问题,则养殖场使用沼气的积极性也会提升。反之,业主的管理维护技能弱会导致操作不当、使用不规范,造成沼气池出现问题甚至安全隐患等,养殖场则对沼气工程产生排斥,所以联户沼气工程更需要养殖场业主掌握更多的管理维护知识,提升他们的技能,才可以更好地利用好沼气工程。

2.3沼肥经济效益差

沼肥经济效益差有内部和外部2种原因:首先是沼气工程业主对沼肥经济效益的认识不足理念缺乏,养殖场沼肥出售的情况少。调查发现,21处沼气工程中,其中8处有过沼肥出售的经历,沼肥出售价格为15~20元/t,其余的养殖场沼肥都是以赠送附近农户的形式消纳。沼气池业主乐意将沼肥免费赠送给农户施用,业主忽略了沼渣的经济效益。其次是当地沼肥市场不健全,农户对沼肥的肥效认同感不高(表2)。普通农户多应用化肥,对沼肥的肥效以及利用方面认识存在偏差,对沼肥的施用方法不了解,存在不合理施用的情况,使得沼肥在市场上受欢迎度不高。针对养殖场附近农户调查发现,农户对沼肥肥效认识不高。当地畜禽粪便市场中,干猪粪售价为150元/t,且市场接受程度高于沼肥。

3建议

3.1建立专业的建后服务体系

联户沼气池同户用沼气池存在同样的问题,简单概括为“重建轻管”[8]。建后服务体系的建立,应该由政府部门、沼气技术人员、养殖场、农户等多方参与,加以一定的工作标准、管理制度、服务体系作为保障。沼气服务的工作包括工程维修、配件更换、进出料服务、安全使用等方面。沼气池建后服务体系的建立就是要形成一种长效机制,通过规范标准来协调各方面的利益,将沼气技术人员和沼气用户进行整合,最终形成统一管理、统一标准、规范服务的可持续的服务模式。

3.2开展沼气综合利用、沼气池管理维护等方面的培训

沼气工程是生态农业的纽带,通过沼气工程建设,能够拉近养殖业和种植业的距离[9]。如根据民强养殖合作社的情况,应开展沼气的多元化利用方式,尤其在农村能源利用方面,可将沼气用于养殖圈舍的照明取暖、农产品干燥烘烤等方面,拓宽沼气利用途径。同时,培训养殖户利用沼液沼渣浸种、叶面施肥、养殖饲料等方面的技能。开展沼肥功效宣传示范工作,建立由沼气协会、种养殖合作社、养殖户、种植户组成的沼肥利用农民协会等组织,通过宣传示范工作改变农户对沼肥的认识,开展不同形式的沼肥利用培训工作,结合当地种植作物的特点开展针对性的沼肥利用讲座,深入田间地头指导农户科学合理使用沼肥,激发农户对沼肥使用的积极性。培训更重要的是要改变业主以及农户的意识,加强他们对沼肥经济效益的认可度,认识沼肥良好的肥效和利用方法,培养业主生态农业的理念。向农户介绍农药化肥利用的危害,生态农业的益处,如何运用沼肥发展循环农业等内容。沼气管护培训上,要针对沼气池日常维护管理、安全使用等方面的技能,定期开展沼气管理维护讲座,让沼气用户意识到不能良好管护会带来经济效益低下、存在安全隐患等问题,认识管护的重要性,通过对养殖场沼气管护人员的培训,使其掌握沼气工程管理维护相关技术,提高工程的运行效益,使沼气用户获得更好的经济效益,提升使用沼气的积极性。

3.3推动沼肥市场化,提升其经济价值

建立区域性的沼肥流通市场,建立运输、仓储、加工、销售的链条式沼肥利用模式[10]。通过沼肥市场,将政府部门和養殖企业、种植基地、沼肥收运方等社会资源连接起来,综合利用沼肥。在沼肥运输方面,可以引导社会资金进入沼肥运输市场,方便养殖场沼肥运输,解决沼肥运输困难的问题,帮助建立沼肥市场。打通沼肥利用的壁垒,通过优化沼肥运输路线,就近方便种植户使用沼肥。鼓励社会资金进入沼肥市场,以市场化的运行形式,推动沼肥进入农资市场。推动沼肥市场化,能够有效地提升养殖场业主对沼肥经济效益的认可度,增加他们的收入来源,实现沼气工程的又一营收方式,更进一步增强当地养殖户建设沼气池的信心,形成良好的示范效应。

4结束语

推动养殖场沼气工程发展,有利于改善农村人居环境,改善养殖场收益情况,促进养殖业长久健康发展,对我国农村经济发展有着十分重要的意义。调研发现砚山县养殖场沼气工程的运行情况不容乐观,有必要提升养殖场对沼气工程的信心,所以需要从发现的问题入手,通过建立完整的管护体系、开展沼气综合利用、推动沼肥市场化等手段,推动养殖场沼气工程健康有效地发展。

参考文献

[1] 李鹏.农业废弃物循环利用的绩效评价及产业发展机制研究[D].武汉:华中农业大学,2014.

[2] 宣梦,许振成,吴根义,等.我国规模化畜禽养殖粪污资源化利用分析[J].农业资源与环境学报,2018,35(2):126-132.

[3] 孙路,田国成,吴发启.关中农户型“猪-沼-粮”循环农业的能流及效益分析[J].中国农学通报,2015,31(8):139-144.

[4] 朱军平,黄振侠,邹昌谆,等.吉安县农村小型沼气工程集中(联户)供气模式[J].中国沼气,2008,26(1):34-36.

[5] 涂国平,张浩.我国大型养殖场沼气工程经济效益分析:以江西泰华牧业科技有限公司为例[J].中国沼气,2017,35(4):73-78.

[6] 曾宪波,刘光美,胡建平.黔东南州畜禽养殖场沼气工程建设现状与发展对策[J].中国沼气,2014,32(2):42-44.

[7] 郑凯,刘卫国.北京大中型沼气工程运行效率研究[J].北京石油化工学院学报,2013,21(1):63-66.

[8] 康洁.户用沼气物业化管理机制和模式研究[J].农业科技与信息,2016(14):106.

[9] 王丹侠.农村沼气在生态农业发展中的作用[J].中国农业信息,2015(8):71,147.

[10] 李秀金,周斌,袁海荣,等.中国沼气产业面临的挑战和发展趋势[J].农业工程学报,2011,27(S2):352-355.

作者:梁高飞 鲁艺 曾锦 王艳飞 衡圆圆 贺俊

规模畜禽场沼气工程经济论文 篇2:

建立小型分散养殖粪污集中收集处理服务体系的研究

摘要 小型分散畜禽养殖场养殖规模小、布局零散,由于缺乏有效的治理措施,污染治理技术和监管成本相对较高,成为当前农村面源污染的主要来源和农业源污染减排的重点、难点。结合常州市武进区礼嘉畜禽粪便治理中心成功运行的创新实践调研,探讨通过建立收集处理服务体系,创新运行体制机制,转变政府监管方式,实现“统一收集,集中处理,社会化服务,综合利用”的小型分散畜禽养殖治污新路径,为推进污染治理提供理论与模式参考,更大力度推动江苏省农业源污染减排。

关键词 小型;畜禽养殖;收集;体系;综合利用

Study on Setting up Small Scattered Farming Waste Centralized Collection Processing Service System

BAI Yan-fei1, WANG Zi-chen1,2, WU Hao1, GUAN Yong-xiang1* et al

(1. Jiangsu Station of Agro-Ecological Monitoring and Protection, Nanjing, Jiangsu 210036; 2. Circular Agricultural Research Center, Jiangsu Academy of Agricultural Sciences, Nanjing, Jiangsu 210014)

Key words Small scale; Livestock and poultry breeding; Collection; System; Comprehensive utilization

基金項目 江苏省太湖水环境综合治理科研项目(TH2013306);江苏省农业科技自主创新资金项目(CX(13)4054);江苏省农业三新工程项目(SXGC[2014]294)。

作者简介 白延飞(1970- ),男,江苏沛县人,高级农艺师,硕士,从事农业生态环境保护研究。*通讯作者,研究员,从事农业生态研究。

收稿日期 2014-09-30

传统的畜禽养殖业以家庭为单元,养殖规模小,产生畜禽粪便量少且可全部用于农业生产,基本不存在环境污染问题。从“十一五”开始,随着工业化、城市化快速发展,各地采取一系列促进畜禽养殖业发展的政策和措施,极大地推动了畜禽养殖的快速发展,但随之而来的是养殖废弃物产生量也大幅增加。全国污染源普查数据表明,畜禽养殖污染已经成为环境污染的重要因素,2010年,全国畜禽养殖业的化学需氧量、总氮、总磷排放量分别达到1 270万t、102万t和16万t,占排放总量的比例分别为42%、22%和38%,占农业源的96%、38%和56%。因此,农业源污染减排,重中之重是畜禽养殖业,江苏省农委与江苏省环保厅联合下发《关于进一步加强农业源污染减排工作的意见》【苏环办(2012)78号】,明确把治理畜禽养殖业污染作为“十二五”农业源污染减排的“一号工程”,通过国家补贴机制,采取建设沼气工程、发酵床生态养殖及“三分离一净化”[1]等措施,集中整治规模化大、中型畜禽养殖场,全省规模养殖场初步有了改观。但是,现有措施主要针对规模化养殖污染,较少关注小型分散养殖污染的治理,事实上,小型分散养殖场和农户仍占据很大的比例,由于养殖规模小、布局高度零散,难以直接利用规模化养殖污染的解决方案,治理和管理成本更高,加之种植与养殖普遍严重脱节,其污染已成为农村面源污染(尤其是总磷流失)的主要来源。对小型分散畜禽养殖业污染的整治一直缺乏有效的治理措施,是当前农村环境综合整治的难点之一,是摆在各级政府部门面前的重大课题,成为江苏省进一步推进农业源污染减排的迫切要求[2-3]。

1 小型分散畜禽养殖场的污染治理现状与存在的问题

小型或分散畜禽养殖场,具体指的是生猪出栏量500头以下、肉禽出栏量20 000只以下、蛋禽存栏量2 000只以下、奶牛存栏量100头以下的养殖场(户)、养殖小区。尽管规模化养殖比例在不断提高,但小型分散养殖仍是畜禽养殖生产的主要形式,养殖大户为主的小规模养殖比重依然较大。2010年的数据表明,江苏省纳入农业污染源减排的五类畜禽养殖规模化程度分别为:生猪36.2%、奶牛70.3%、肉牛10%、蛋鸡32.2%、肉鸡47.5%,除奶牛外,其他4类畜禽养殖的规模化程度均不高。养殖规模化程度普遍较低,分散养殖污染治理的成效明显劣于规模化养殖,严重制约着江苏省农业污染源减排目标的推进。对于小型分散畜禽养殖粪污的治理,主要存在以下问题。

1.1 畜禽散养户没有治理的能力和意愿

散小养殖户不成规模饲养,养殖数量年度动态变化较大,市场风险大,管理水平低,环境意识差,建场无规划、无环评,普遍缺少污水收集系统,废弃物处理设施简陋,处理成本较高,散养户不愿意且无力单独进行畜禽粪污治理。农业由使用粪肥转向大量使用化肥、农村劳动力向非农产业大量转移,给养殖污染治理增加了难度。在财政支持上,目前只针对部分大、中型规模养殖场,而占绝大多数的小型畜禽养殖场得不到中央、省级和地方财政的支持,规模以下养殖场形成了资金缺乏、技术落后、只重效益、不搞治理的恶性循环。

1.2 主管部门监管和技术指导难以到位

总体上看,小型养殖场布局相对分散,点多面广,环境监管成本高,无论是农业部门还是环保部门缺乏科学的管理措施和手段,指导服务难以完全到位。最初普遍采用“小沼气”来处理这些以家庭为单位的畜禽养殖废物,但对建成的小型沼气工程后续服务跟不上,各散养户缺乏专业知识,经常存在操作不当、管理不善现象,且受技术水平和温度条件限制,散养户不具备运行高产气量的中温沼气的条件,在冬季1 m3粪水产气量平均只有0.1 m3沼气,许多已建沼气工程闲置废弃,没有充分发挥减排效益。有的沼气工程产品没有与农业生产结合,附近农田无法消納,甚至引起“二次污染”。

1.3 国家缺乏可操作的法律法规约束

国家对分散养殖粪污治理的管理,原则性规定多,可操作性规定少,限制性政策多,经济激励性政策少,缺乏有效性和针对性,造成小型分散养殖场发展无序,监管难度极大。尽管我国早就颁布了畜禽养殖污染防治方面的法律法规及政策,如《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB 18596-2001)、《禽畜养殖业污染防治技术规范》(HJ/T81-2001)及《畜禽养殖业污染防治技术政策》(2010),但都是针对规模化养殖场(小区)制定的。国务院即将出台的《畜禽养殖污染防治条例》,考虑到广大农村地区的现实情况,将包括散养户在内的所有养殖主体全部纳入条例进行调整既不现实,也不具有可操作性,也仅对规模化养殖户提出治理要求和设定违法行为罚则。

2 江苏省建立畜禽粪污集中处理中心的创新实践

为从根本上解决小型分散畜禽养殖场污染问题,江苏省精心规划、大胆创新、努力实践,率先在全国开始探索建立“物业化管理、专业化收集、无害化处理、商品化造肥、市场化运作”的区域型畜禽粪污集中收集处理中心模式,培育了一批规模大、竞争力强、质量好、效益高的处理中心,有效地解决了小型分散养殖粪污难以处置问题,摸索出一条行之有效、独具特色的农业面源污染治理与农村生态环境保护的新路子[4-5]。按照“政府扶持,社会参与,长效运行,奖惩结合”的运作机制,短短几年,江苏省已在太湖流域建设畜禽粪便收集处理中心共23个,分布在9个县(市、区)22个镇,占地面积50.3 hm2,有机肥年生产能力合计达到了43.54万t,年消纳畜禽粪便、农作物秸秆、食用菌渣等废弃物共140.8万t。在分散养殖较为集中的区域,政府通过建设粪污集中处理中心,将周边的中小型养殖企业的粪污收集起来,集中处理,综合利用,其中武进区农业废弃物综合处理中心礼嘉站于2012年10月8日正式投入运行,成为养殖企业和种植户的利益联结纽带,运作成功,效益显著,养殖户普遍称好,得到了部省领导、中国-欧盟专家的高度肯定,引起了科技日报、农民日报、新华日报等重要媒体的广泛关注。

2.1 全量收集

武进区礼嘉-洛阳片涉及15个行政村,区域总面积1 246.6 km2。周围分布畜禽养殖场(户)74家,存栏生猪14 566头,每日产生排污量约87.40 t,大多是散小养殖户,养殖规模最大的为鸿图养猪专业合作社,年存栏1 500头,最小的是张家村的陆某等4户养殖户,年存栏生猪60头,年存栏量少于500头的就有66家,占养殖场总数的89%,年粪污量有1.55万t,占总粪污量的48.4%。调查显示,这些分散的中小型规模养殖场普遍缺少有效的粪污收集、存放、利用设施和渠道,对周边环境产生严重影响。为方便养殖户操作,区农业环保部门对每个养殖场进行雨污分流改造,共建设集粪池49座和相应规模的粪便堆积棚,总容积为654 m3,建设密闭粪污管道1 900 m,每个集粪池都有道路通达,方便吸污车通行和操作。还配置了4辆封闭式吸污车、2台固液分离机等,保证了运输过程中路面整洁、不逸恶臭,可全量收集“万顷良田”规划区周边15 km内小型养殖专业户生猪的粪污。

为明确责任,强化管理,根据各养殖户的分布和养殖数量,将粪污收集分为4个片区,每个片区确定一名责任人,负责本片区的粪污收集,制定收集计划表,将每天的清运计划安排到户,统一调配,及时收集管理,确保工作有序高效开展。

2.2 集中处理

礼嘉畜禽粪便综合治理中心紧临公路主干道,交通便捷,运输方便。治理中心建有1 500 m3的厌氧发酵罐和600 m3贮气柜,配置一台82 kW发电机组和1 t的热水锅炉,建有粪便暂存池、大棚、堆放场、消毒池、设备房、贮液塘等配套设施,收集来的固态干粪采用好氧堆肥、条垛式堆肥、槽式堆肥等方式,直接做成商品有机肥,液体粪尿进入厌氧储存池进行处理,处理中心日处理粪污量80~100 t,年处理量约3万t,同时还可消化利用“万顷良田”的部分稻麦秸秆。

2.3 综合利用

通过对厌氧发酵处理产生的“三沼”进行综合利用,形成养殖业—“三沼”工程—种植业“三位一体”的良性循环模式,真正实现养殖污染物减量化、无害化、资源化,达到零排放的目标。沼气一部分用于发电,供应治理中心内设备,大部分作为热水锅炉的燃料,烧至95 ℃的热水,按16元/t批发给周边浴室。通过政府与万顷良田承包人(种植大户)谈判,签订协议,将产生的沼渣、沼液根据农业生产的季节性需求直接还田,中心配置了专用的固液分离机对沼渣进行固液分离,制成有机肥,作为万顷良田的基肥和追肥。建有4 000和5 000 m3沼液塘2個,避免沼液流入河道形成二次污染,在水稻插秧前或小麦拔节前,沼液按照1∶1~1∶2的比例稀释,按照90~120 t/(hm2·次)使用量直接还田。由于处于试验阶段,目前沼液免费供给种田大户使用。

2.4 长效管护

礼嘉畜禽粪污集中处理中心建成后,武进区农业部门以“购买服务”的方式,通过公开招标,将运行交给常州武农公司经营,实行“社会化运作”。政府部门从污染排放标准执行者与监督者转变为污染处理设施与服务的供给者,对畜禽粪污集中处理中心管理者实行目标考核,建设污染物收集、处理与资源化利用系统,解决了处理中心前期投入过大的问题,聘请有环境污染治理资质的公司运营管理;对养殖农户而言,不需要为粪污处理缴纳任何费用,可以使其专注于主业,集中物力、财力、人力进行专业化生产,既节约投入又有相应的收益;对于畜禽粪便处理中心经营者来说,通过专业化服务,除了销售热水和有机肥获得收益(有机肥可得到每吨150元的补贴),每年还从区农业污染防治资金中获得补贴,弥补管护运行资金的不足,取得规模效益。

2.5 成效初显

工程总投资842.46万元,申请省级财政补助195万元。年运营成本资金需求约为128.14万元,其中运行管护费用74万元,以地方政府配套支持为主,包括10名工作人员的工资费用36万元,管理费用8.6万元,设备维护费用4.4万元,吸污车的汽油、保险、维修费用25万元。据测算,项目效益每年综合效益在197.77万元以上,显著高于运营成本,经济效益包括沼气、有机肥以及电能收益,约55.27万元/年,在环境效益上,综合利用秸秆365 t,根据生猪粪便产生系数,每年可以减少COD排放233.6 t,减少总氮排放39.6 t,减少总磷排放14.9 t,结合《江苏省太湖流域环境资源区域补偿试点方案》中环境区域补偿标准(COD 1.5万元/t,氨氮10万元/t,总磷10万元/t),带来环境效益约142.50万元。可见,从技术经济上考虑,建设畜禽粪污集中处理中心具有可行性(表1)。

表1 礼嘉畜禽粪污集中处理中心运营成本与效益评价

万元

3 推进粪污集中收集处理服务体系建设的思路

武进区礼嘉农业废弃物综合治理中心的成功运行开创了江苏省治理小型分散畜禽养殖粪污的新模式,为太湖流域乃至全国农业废弃物综合利用树立了典范。实际上,对众多中等或小型规模的养殖场(小区)来说,单独建设沼气工程,普遍存在着建设不经济、管理不到位、运转不正常的问题,也可因地制宜借鉴这种模式,鼓励采用联户处理、合作社治理等新模式,扩大畜禽养殖废弃物处理、利用规模,大大提高中小养殖场治污工程的效率、效益和持续性。根据全省区域布局和非规模畜禽养殖分布情况,为切实把国家及省政府对农业污染源减排的要求落到实处,结合正在实施的“三清工程”和美丽乡村创建,建议对区域畜禽养殖散养户粪污的排放进行统一规划,从建立收集处理服务体系,创新运行体制机制,转变政府监管方式等方面下工夫,按照“统一收集,集中处理,社会化服务,综合利用”的路径,扶持建设规模适中、技术成熟、成本可控的粪污收集处理服务中心,实现农业生态系统种植和养殖间物质循环和能量转化平衡,促进产业转型升级,让农村更整洁、农业更清洁、农产品更安全,建设“天蓝、地绿、水净”美丽新江苏,提升江苏省农村生态文明建设水平。

3.1 构建有效的收集体系是推进小型分散养殖业治污的前提

为有效破解原料收运难题,针对小型分散畜禽养殖污染的现状及地形、交通等条件的限制,建立区域散养户畜禽废物产生源数据库和服务区域信息地图,摸清收集点、收集位置、收集频率和需要的人工,评估人力、物力和运行等收集成本费用,一般尽可能控制运输距离在10 km范围内,平衡设计收集路线。在小型分散畜禽场(户)建设标准化防雨、防渗、防漏的粪污收集池和干粪堆积棚,以有效容积满足贮存3~5 d的排污量设计,有道路通达,便于吸粪、运粪车辆通行操作。组建专业清运队伍,配置自吸式吸粪车和自卸式运粪车等专用收集车辆,尽可能采用直接运输为主、一级转运为辅的工艺路线,对交通方便的散养户,采用“车辆流动收集方式”,对于远离公路的散养户,采用“中转站收集方式”,由于钢制罐密闭程度高,可避免在运输过程中抛、洒、滴、漏及散发臭气而导致环境污染。要严格操作程序,距离居民区、人口密集区与规模养殖场距离不得小于500 m,否则不利于防范疫病。充分考虑市场波动引起存栏量不稳定,影响养殖原料的来源,当本区域粪污供应量减少时,增加作物秸秆、餐厨垃圾等其他废弃物收集,据测算,每减少1 000头生猪存栏,每天要增加秸秆消耗0.5 t,以保证处理中心稳定运营。

3.2 探索高效的处理模式是提高农业污染源减排效率的关键

畜禽粪污集中处理中心能否达到期望的农业源污染减排的生产能力,有赖于采取科学合理的工艺路线、经济适用的处理处置技术、高效的综合利用方式。目前,分散粪污集中处理中心的建设模式主要有收集转运型、有机肥生产型、能源环保型和综合利用型4种。根据武进礼嘉畜禽粪污处理中心运转情况,综合利用型处理模式结合了有机肥生产型和生物质能源型两种类型,采用“干清粪+粪便无害化处理后直接农业利用+污水厌氧处理”工艺路线,配套建设雨污分离设施、封闭式的畜禽粪便堆积(场)或发酵池、有机肥生产线、厌氧发酵装置和还田利用设施等,虽前期投资一次性比较大,鉴于当今能源的短缺和有机肥的广阔利用空间,收集效率和处理效能大幅提升,项目投资回收期可在4年到5年左右,综合效益相对较高,该模式的推广价值和发展前景看好。

当然,这些针对小型分散畜禽场粪污治理的思路仍在探索试运行阶段,其运行效益比较还有待进一步研究探讨,要基于非规模化畜禽粪污的养殖种类、产生量、粪污收集方式、地理位置分布和运输成本,确定最优畜禽养殖废弃物无害化处理与资源化综合利用模式,并择优选用高附加值的处理处置技术。为达到最佳治理效果,迫切需要研制开发小型畜禽养殖废水高效处理设备,加快产品转型升级,重点开展清洁生态养殖、畜禽粪便无臭处理、有机肥深加工技术、沼液深度处理等新技术方面的研究。

3.3 创新利益聯结机制是确保收集服务体系持续运行的动力

“三分建、七分管”。巩固治污成果,必须创新利益联结机制,走长效管护之路,在集中收集处理中心和养殖户之间建立起分工协作、优势互补、互利互惠的关系,形成“利益共享、风险共担”的利益共同体,实现养殖业发展与环境优化的双赢目标,真正做到资金保障落实、管护服务落实、检查考核落实。一是建立多元投入机制,确保经费及时到位。对于解决小型分散养殖污染问题,光靠养殖户自身无疑是得不到根本解决的,但单纯依靠政府无限制的投入也是低效率和不经济的。最好的办法是在政府引导下借助市场的力量,有效调动和配置各类资源,近期可采取适当收费、进行生态补偿等途径给予必要的扶持,使之形成良性循环机制。建议将太湖流域的成功经验推广到淮河、南水北调沿线、通榆河等小型养殖场更为密集的区域,在省级财政农业类项目预算中增加“分散畜禽养殖粪便集中处理中心服务体系建设”专项,把分散投入的治理资金集中用于补助分散畜禽场预处理设施设备、运输工具购置等环节。二是明确管理责任主体,完善运行服务体系。以“收集物业化,服务专业化”为原则,因地制宜发展“农民合作社型”、“专业公司型”、“物业管理站型”及“行业协会型”等管理主体,建立畜禽粪便处理中心委托运营、设施管理台账、岗位人员培训和运行责任追究等制度,明确管护单位职责,签订长效管护合同、“三沼”使用协议和安全责任书。三是建立绩效考核体系,严格落实跟踪问效。省政府已将畜禽养殖污染减排纳入目标责任管理,以考核的手段督促地方政府落实责任,将畜禽养殖污染防治工作与污染减排考核、生态创建挂钩。适时出台管护运营规范,加强对分散畜禽养殖场污染现状调查、动态监测和考核评估,建立化学需氧量和氨氮减排的监测、统计及考核指标体系,避免出现治污设施“建而不管、长期废置”等问题,确保工程长期运行。四是探索市场运作机制,提高工程经济效益。将分散的非规模养殖场集中起来,走专业合作社或股份制之路,引导培育具有法人治理结构的粪污收集处理服务企业,要求是产品商品化、运营专门化、融资多元化,使其成为处理农业废弃物的企业,成为生产有机肥料、可再生能源的供应商,形成从粪污收集、加工、运输到生物质有机肥的生产、销售到农作物利用的循环产业链。这样的企业既服务于各养殖、种植农户,又独立经营,自负盈亏,紧密地把工程效益同各方利益联系在一起,充分调动市场主体的积极性,使工程设计更合理、工艺流程更科学、专业设备更先进,运行维护更精细。

3.4 转变政府监管方式是加快畜禽养殖产业转型升级的保障

小型分散养殖场主体规模小,污染源分散,点对点的管理手段成本巨大,决定了其减排方式必然有别于工业减排,不能“一刀切”,政府部门应创新监管方式,明确作为自身责任和公益事业来治理,以不增加散养户经济负担和收运处理简便易行为原则,着力改变小型分散养殖场发展无序的状况,保护和改善生产生活环境,促进整体产业转型,确保江苏省养殖业持续稳定健康发展。首先,将小型分散养殖污染治理纳入法制化轨道。本着发展与保护并重、同步的原则,出台监管评估标准、规范,落实责任考核细则,综合运用法律、行政、经济等手段,为非规模养殖场整治提供有力的法律支撑。明确养殖业主应尽的职责和义务,规范收集、处理、利用等合同的签订,建立养殖户与粪污处理中心良好的监督关系和利益协调机制;制定对分散畜禽养殖环境监测、废弃物收集、贮存和运输、沼液沼渣利用等技术规范。其次,制定科学的小型分散畜禽养殖场发展规划。根据区域环境容量,科学划定宜养区、限养区、禁养区,严控新增污染物排放量,积极引导养殖业主根据周边环境消纳能力,确定养殖种类和规模,从源头上控制污染物排放;制定减排核算体系,加强监测分散养殖户的主要污染物排放浓度和排放总量,控制与水源、居民的距离;引导建立相应规模的收集处理中心,确定消化容量和处理方案等,粪污就近消纳,解决畜禽养殖业粪肥、沼液、沼渣与有机肥需求之间“衔接链条”不连贯的情况。最后,向制定引导性农业生态环境保护政策转变。在政策制定上,对农业源污染减排,要以疏导为主,少采取管制和惩罚性手段,多采用鼓励性、支持性措施,探索建立农业生态补偿激励机制,引导产业转型升级。扶持成立专业化服务组织,提倡农牧结合、生态养殖,研究“三沼”利用、有机肥推广等方面的优惠政策。加强对小型养殖业主的培训指导,把粪污治理技术作为新型农民科技培训、农村劳动力转移培训和农民素质教育工程的重要内容,持证上岗,促使其自觉采取有利于环境的生产方式,推行清洁生产技术,规范自身养殖行为。

参考文献

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[5] 朱丽娜,姜海,诸东海,等.分散养殖污染治理中政府定位及公共服务供给研究[J].农业环境与发展,2013,30(2):7-10.

作者:白延飞 王子臣 吴昊 王海芹 沈建宁 吴田乡 管永祥 梁永红

规模畜禽场沼气工程经济论文 篇3:

降低猪场粪污水排量的有效措施

摘要:猪场环保压力重重,而猪场粪污水排量主要来源于猪场耗水量。该文从猪场选址、雨污分离、饮水装置、清粪系统、猪营养配方及猪场饲养管理等多角度分析减少和节约用水的措施,进而达到减少猪场粪污排量的目的。

关键词:耗水量;粪污水排量;猪场建设;营养配方;饲养管理

0 引言

猪场粪污水主要包含猪粪、尿液、冲洗消水(圈舍冲粪水、饮槽冲洗水、地面清洁水、设备和设施清洁用水和消毒水等),猪场没有作雨污分离的还含天然降雨和生产与办公员工生活用水。猪场粪污水的主要特征为有机物浓度高、悬浮物多、色度深,并含有大量的细菌,因含有大量动物的屎尿而使NH3-N浓度很高。猪场耗水量的减少直接导致猪场粪污排量减少,既从用水角度节约了水资源和生产成本,又节省粪污水处理费用,极大降低环保处理压力。本文从猪场粪污水形成的原因及控制作简要分析,期望对畜牧工作者有一定帮助。

1 猪场建设

1.1 合理选址

猪场的选址是一个既基础又科学的工作,很多猪养殖场老板对选址工作不重视,从而给投产后的排污工作带来较多困难。从减少猪场粪污水的角度分析,要选择地势高燥、背风向阳,既防积水又有利于场区污水、雨水的排放,由此而产生的有利影响是猪场建筑时排水设施的投资相对减少,场区内湿度相对较低,病原微生物、寄生虫及蚊蝇等有害生物的繁殖和生存受到限制,猪舍环境控制的难度有所降低,卫生防疫方面的费用也相对减少。

1.2 雨污分离

国家环保政策对养猪业的要求也是近年才比较严格,许多老式猪场在建设时并未将净道与污道分开,生产排污与天然降雨分离(雨污分离)。如果猪场雨污全部进入粪污处理系统,对雨量充沛地区猪场排污的压力可想而知。随着养猪技术水平提升和国家政策要求,现代猪场建设中的净污道路分开及雨污分离都较为普及。

1.3 节约饮水

江苏南通一带常见无饮水器猪场,大多人工按料水比1:3给水并铲粪,虽费时费力,但排污压力小,并未影响猪只生长,规模猪场难以人工给水。猪场在选择饮水器时应综合考虑环境、猪舍条件、温度、饲料及猪只的体重等因素,不同饮水器造成的浪费程度不一样,尤其是乳头饮水器浪费程度比咬球式乳头饮水器和碗式饮水器严重。加拿大一家猪场测定的生长肥育猪中咬球式乳头饮水器与标准乳头饮水器相比可降低饮水消耗46%。资金条件较好的猪场可选用全自动水位控制器猪用自动饮水器(也有负压饮水箱)。目前也有个别老板设计回收饮水时所浪费水的饮水器:重庆彭远贵生猪的养殖圈舍里,靠里墙的壁上安有2个饮水器。每个饮水器由1个圆形的金属筒和水龙头组成。金属筒被固定在墙壁上,中间安有1个吸附式水龙头。金属筒下宽上窄,底部钻有1个圆孔,当猪只吮吸水龙头上的水时,从嘴边漏下的水就滴在金属盘里,再顺着穿墙而过的胶管流向墙外的水池,这些水被用于浇灌农田和补给鱼池,为猪场减少粪污水排量起到积极作用。

1.4 适量群养

与限位栏相比,群养妊娠母猪的无聊程度会减轻。猪只无聊时玩水极为常见,导致饮水量增加,特别是在炎热天气。同时饲养密度也会影响猪只感觉到的温度,影响它们对降温用水的需求,猪场用水增加,同时粪污排量上升。

1.5 合理清粪

对于养殖密度大的规模场,根据用水条件或管理方式不同,冲栏或猪粪便清理用水量也不尽相同,有时可占猪场50%~80%用水量。选择合式的清粪方式有助于降低生产用水,减少猪场粪污排量。

1.5.1 干清粪

人工将干粪清除,少量粪尿污水经明沟或暗沟排出猪舍。它的特点是设备投资少,运行成本低,环境控制投入少,粪污排量少,但劳动生产率低,适合单体限位栏、产床及中小散养户。

1.5.2 机械清粪

机械清粪是采用刮粪板清除粪沟中的粪便,减少用水量、降低猪舍内的湿度,但耗电多、牵引钢丝绳使用期限短、噪音大。

1.5.3 发酵床

家畜的粪便与垫料一同作用,使生粪以及尿等养殖废物消去恶臭。同时,能将垫料、粪便转化为糖类、蛋白质、有机酸、维生素等营养物质。这些营养物质能提高家畜的生长速度,增强家畜的抗病能力。粪尿全部在圈舍内降解,没有污水和粪便向外排放。

1.5.4 漏缝堆肥

漏缝堆肥就是将猪养在全漏缝或半漏缝地板上,猪大小便从漏缝地板掉落,收集到松散材料(如锯末、稻草、碎报纸)中,在这里存储并进行处理,然后再清除。最大的优点就是冲洗的用水量降低,从耗水的角度分析,完全杜绝冲洗和清除粪便的用水需要。

2 营养配方

2.1 優质饮水

水是构成猪机体的最大量的单一养分,猪从3个来源获得水:饲料中含有的水、代谢水以及饮水。当饮水水质差时,猪的饮水量会增加,从而增加粪污排量。影响猪的饮水水质的原因就是化学元素与细菌污染(包含特殊的细菌)pH值、总可溶固体、硬度、亚硝酸盐等都会影响水的质量。非自来水猪场用水一定要对水质进行定期检测。为保证水的质量,一定要检测水中细菌的含量(大肠杆菌)其检测次数至少每年1次。检测结果决定了日粮的配方比例。只有科学的配比才能使猪的生长速度达到最快,同时也能保证猪的健康。另外,猪饮水温度非常重要,生产者将水温控制好对生产特别有利,特别是寒冷和高热地区。

2.2 合理配方

(1)低蛋白。能提高饲料的吸收率以及家禽生长速度的原因是饲料与饮水量的比例,只有达到最合适的比例才能使家禽的生长速度达到最快。多次研究表明,当每千克饲料中含有8%的钾,饮水量与饲料的比例为1:3.4~1:4时是比例最佳,也是猪的生长速度最快时。当饲料中蛋白质提高时,饮水量也应该相应增加。研究表明,用必需氨基酸平衡的低蛋白日粮,在生产性能不变的情况下氮排放量下降40%,饮水量下降,可使粪便排量降低30%[1]。

(2)注意用盐。食盐(NaCl)浓度高也会在各类猪只当中造成耗水量增加,导致尿量增加,排污增加。

3 饲养管理

3.1 高压浸泡洗栏

高压清洗设备、冲洗栏舍和清理猪粪时不管栏内有无猪只,先将猪舍设施、地面、猪粪等泡湿再冲洗,可有助于减少清洗过程的总耗水量。采用预先泡湿栏位和设备,用冷热水(40℃以上)均可显著缩短,热水冲洗效果更佳,但热水冲洗成本上升。

3.2 饮水器安装与水流速

3.2.1 安装高度合适

饮水器的类型、猪舍类别、猪的年龄决定猪舍内饮水器的数量、高度及位置。饮水器数量应与猪的群体规模成一定的比例。适宜的安装高度可以减少水浪费量,有利于节约水成本,避免粪污量的增加。

3.2.2 水流速适宜

在高水流速率时,猪花在饮水上的时间会减少,也能最大限度地满足其对自身及生长的饮水需要,但水流速率过高,水浪费量较多[2]。低水流速率虽然有助于减少部分水浪费,但猪需要花较长的时间努力接近乳头式饮水器,不利于满足它的全部饮水需要,因此控制好各阶段猪只饮水流速对其生长和粪污排量很有必要。

3.3 温湿度适宜

猪汗腺不发达,高温时猪主要以呼吸方式散热,因此需水量也会增加。加剧高温的不良影响的原因就是湿度与温度同时作用。湿度的影响对于猪的散热非常重要,因为猪主要通过蒸发散热。因此,当环境中的湿度越高,其散热的效率就会越低(在相同情况下,空气越潮湿蒸发效率比在潮湿环境要低很多)。比较实际的作法有定时湿帘降温、定时喷雾或采用恒温空调,既能满足猪只生产需要又减少用水量[3]。

3.4 多扫栏与铲粪

单体限位栏、产床与中小散养户适合人工清粪,耗水少,粪污排量少。

3.5 漏水检查

据统计,90滴/min的泄漏可造成29L/d的损失。泄漏水漏人生产粪污道外,造成水资源浪费增加生产成本。如果泄漏人粪污道内,还增加粪污排量,也加重排污处理压力和排污成本。

3.6 注重考核

猪场所有者不可能每天进猪舍了解生产情况,只能通过及时的生产报表了解生猪现状并发现问题,通常生产稳定的情况下,猪场耗水量同比与环比都相对固定,如果变化过大及时找出原因。从事猪场生产30多年,猪场所有者可以对生产者进行指标考核,充分发挥个人主观能动性,对减少猪场粪污排量相当有效[4]。

4 其他

4.1 关注品种

与传统猪种相比,现代瘦肉型猪屠宰率和瘦肉率的提高使猪的总产热量增加25%~30%,猪只高水平的产热量使动物饮水大幅增加。

4.2 适时出栏

因价格偏低或价格合适而养牛猪者存在,牛猪采食多耗水也多,自然排污也多,也有如遇国家或区域性防控时期猪只被动拖延出栏、被动养牛的情况。

5 结束语

党的十八大将生态文明纳入“五位一体”的总布局,以建设美丽中国为目标,以解决生态环境领域突出问题为导向,经济建设与环境保护相统一。而近10年,集约化、工厂化的中大型规模猪场迅速发展,为供应市场、丰富人民生活起到重要的保障作用。因此,要做好猪场粪污的处理工作,有效降低猪场粪污水排量,保护生态环境。

參考文献

[1] 陈明波,汪玉璋,杨晓东,等.规模畜禽场沼气工程经济效益评价与存在问题研究[J].安徽农业科学,2014,42(29):10269-10271.

[2]戴南朗,邓秋纯,高凤仙.规模化猪场粪尿的危害及处理技术研究现状[J].湖南畜牧兽医,2013(4):1-3.

[3]尹晓青.集约化养殖中的环境污染及治理[J].中国乳业,2012(10):8-12.

[4]杨德忠,姚毅.利用排水管道处理污水技术的理论研究[J].科技创新与应用,2012(16):5-6.

作者简介:姜时保(1968-),男,湖南岳阳人,本科,中级畜牧师,国家执业兽医师,任职于湖南省岳阳市农业科学研究院畜牧所,主要从事畜牧生产技术方面工作。

作者:姜时保 彭长城 李茂春 吴新秋 王雯婷 曹辉

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