利用标准化加快建立绿色生态循环农业

2011-02-19 08:19陈卫彬
质量与标准化 2011年2期
关键词:沼液沼气标准化

文/刘 敏 陈卫彬

能源是人类活动的物质基础。我国虽然地大物博,但人均所占能源却非常有限,节能减排形势严峻,农业更是污染物和温室气体的排放“大户”。节能减排,科技创新是支撑,标准则是坚实的保障。目前,农业节能减排标准化体系,要整体规划,系统构思,开展符合我国农业特色的节能减排标准化工作,不断完善农业领域的节能减排标准体系。利用标准化进行规范,建立绿色生态循环农业,构建和谐社会。

一、我国农业领域节能减排严峻形势

随着经济发展对能源需求的日益增加和严重依赖,世界各国都将能源及其相关领域的研究、开发和协调工作摆在了突出的战略位置。我国是当今世界上最大的发展中国家,同时,又是位居世界第二的能源生产国和消费国。我国经济的较快发展和工业化、城镇化进程的加快,能源需求不断增长,构建稳定、经济、清洁、安全的能源供应体系面临着重大的挑战,其中资源约束突出,能源效率偏低、能源消费对于环境的压力加大,节能减排已成为我国社会经济发展的重要课题。

“十二五”规划中提出的一些约束性指标,目的是为了确保实现碳排放在2020年降低40%~45%的目标。要实现这个目标,不能忽视农业节能减排的工作。农业每年产生超过8亿t秸秆和20亿t的畜禽粪便,农村每天产生生活垃圾近100万t,大都没有得到有效利用。化肥和农药等过度使用对环境造成很大的损害。畜禽废弃物及污水一旦进入河流、湖泊中,可使水中溶解氧含量减少,水体中有毒成分增多,严重时使水体发黑、变臭,形成持久性的有机污染,使原有水体丧失使用功能,极难治理、恢复,使河流、湖泊成为死湖、臭河。畜禽废弃物中的污染物中含有大量的病原微生物、寄生虫卵以及孳生的蚊蝇,会使环境中病原种类增多,病原菌和寄生虫大量繁殖,造成人、畜传染病的蔓延。开发农业可再生能源,做好农业能源节约,不仅有利于改变农业能源消耗模式,更是能够改变生态环境、改善国民生产生活条件。

二、生物质能与节能减排

我国生物质能资源潜力非常大,我国生物能源资源(农、牧、林业废弃物和下脚料)丰富,仅农作物秸秆即年产近8亿t,畜禽粪便超过20亿t。如加以充分利用,再加上在不适于种粮棉油的边际性土地种植薯类(特别是木薯)、甜高梁等能源作物,专家估计可有年替代相当于近1亿t原油的潜能。生物质能在我国未来的节能和低碳经济中占有重要地位。主要利用家庭畜牧业的废弃物,在1990~2005年的15年中,我国的农户产沼气累计提供了相当于2.84×107 t标准煤的能量。按照国家2008年可再生能源“十一五”规划对农户沼气以及规模化沼气工程到2010年年产沼气190亿m3的目标推算,畜禽粪便和各类有机废水(物)如充分利用,将可达到年产超过600亿m3沼气(甲烷含量约65%),相当于当前我国天然气(甲烷含量95%以上)一年的产量。我国生态农业的基本原则之一,也就是尽量扩大农业生态系统的第一生产力。

在我国,发展沼气(主要成分为CH4,CH4的温室气体增温当量值是CO2的25倍)产业的特殊温室气体减排效应尚未被很多人所认识。自然界特别是农业,每年要产生大量的CH4,农业废弃的有机物在很多情况下会降解和产生CH4。如:水稻田因其厌氧环境会不断将有机物转化成CH4进入大气;反刍动物因纤维素和淀粉等在胃内厌氧发酵,会产生和通过嗳气排出大量CH4。全球大气中70%多的CH4来自农业。若有意识地收集农业废弃的各种有机物,在控制条件下转化为沼气并加以利用,即开发沼气产业,就可产生巨大的减排温室气体的效果。

三、标准化在节能减排过程中发挥的重要作用

1.制定清洁生产标准 实现“变废为宝”

通过制定标准可以使我们转换思路、视角,转变生产经营模式,运用清洁生产经济模式“变废为宝”,以实现“节能”、“减排”的双赢。在清洁生产的理念下,所谓“废物”,不过是放错了位置的资源。正如农业企业里面,农牧废弃物和下脚料,在人们惯常印象中通常是导致环境污染和生态灾害的“废物”,但只要利用合理,在清洁生产标准的指导下,通过资源化处置的途径,将其实现无害利用和产业开发,变为创造效益的宝贵资源。企业得到了切身实惠,由此产生的“减排”热情必然更加持久,“减排”成果也将更为巩固。

2.标准加快产业结构优化升级 强化源头控制

通过标准可以加快产业结构优化升级,强化源头控制,控制高耗能、高污染行业过快增长。严把标准门槛,提高节能减排项目的实施力度。建立农业新上项目与节能减排指标完成进度挂钩、与淘汰落后产能相结合的机制。农业标准化把农业生产中各产业链有机地结合起来,通过龙头企业对农户进行农业标准化知识的普及,快速提高农民的科技意识和生产水平;各农业企业可以在相关标准的指导下,从改造和淘汰高消耗、低产出、重污染的生产工艺和产品入手,通过调整传统产业结构、优化产品,达到减量降耗,减少排放的目的。

3.标准加快先进适用技术 研发推广和设施改造

通过标准可以加快先进适用技术研发推广和设施改造,淘汰落后的生产工艺与设备,这是节能减排的关键。应当看到,尽管从中央到地方各级都对节能减排给予高度的重视,但实际的“减排”成效却差强人意。这其中的一个根本症结是部分企业畏于“减排”成本过高,不是不想“减”,而是不敢“减”或者无力“减”。要从根本上激发企业节能减排的积极性和动力,重要的是依靠科技,研发先进适用技术,并使这些先进适用技术成为标准在全行业推广应用,使企业在加大环境投入的同时,实实在在地尝到“节”和“减”所带来的“甜头”,得到相应的利益回报。

4.通过标准强化责任 加强节能减排管理

通过建立和完善节能减排标准体系、监测标准体系和考核标准体系,可以将全部耗能单位和污染源进行调查摸底,加强企业对自身耗能排污的检查监督,加强“三同时”管理,完善节能减排计量和统计,促进企业开展节能减排设备检测,编制节能减排规划。

5.建设资源节约型社会 做好标准化工作

在诸如建立节约能源效率标识制度、建立健全节能产品生产许可证制度、建立健全节能计量监督制度等多方面工作与标准化密切相关。

目前很多国家已经出台相应法规标准,例如日本出台《节能法》,对重点用能企业的责任、政府的管理职能等做了严格的界定:采取合理的节能措施,任命能源管理士,开展节能宣传,统计和报告能源利用状况,实施“领先产品”能效基准制度;美国1975年就已经出台“能源政策法”、1978年“国家能源政策法”、1987年“国家器具能源法”,1992年“国家节能政策法令”等,都涉及节能强制性标准、标识及认证制度,目前的强制性能效标准主要针对终端用能产品,强制性的能效标准、标识和自愿性标识是由不同部门组织实施;澳大利亚启用最低能效标准(MEPS)。我们可以学习借鉴国外先进的经验,结合本国国情,加快修订相应节能、节水、节材和环境保护标准,为节约资源、保护环境、实现清洁生产提供技术支持,促进农业又好又快地发展。

四、绿色生态循环农业“鸽-猪-沼-果”模式介绍及取得的成效

规模化养殖场污水排放量相对集中,污水的有机物浓度高悬浮物多加之水量波动大,不仅造成可利用资源的大量流失,降低经济效益,而且给农业生态环境带来严重的破坏,影响周边地区整体经济的可持续发展。发展农业循环经济,是把农业经济活动组织成一个“农业资源-农产品-再生资源”的循环模式,实现农业生产的低开采、高利用、低排放、低污染,即拓展农作物的生长空间,又增加了农产品产量。江阴市威特凯鸽业有限公司根据农业循环经济模式,结合农业示范区标准化的具体要求,进行综合性地规划和建设。将鸽子的下脚料及鸽粪,经过粉碎加工喂猪,猪场所产生的粪便经过沼气池发酵,一方面产生的沼气可供生产生活用能,另一方面产生的沼液可提供给果园作为有机肥料,真正形成绿色生态循环。

“鸽-猪-沼-果”模式具体建设内容为:建设了1个调节池30 m3、79.5 m3的前处理池3个、12 m3的后处理池3个、60 m3的贮气柜1个、脱硫罐、输配气管网、灶具的沼气项目。同时配备建设沼液输送管网2000 m,5 m3沼液贮存池2只。建设了3.3 ha的经济林,种植3000株三水一高的优质梨。购置沼液输送泵4只,沼渣运输农用车一辆。对猪场进行了标准化改造。其中,沼气池建设投入18万元;3.3 ha优质梨基地建设投入7万元;场舍改造投入3.2万元;沼液输送管网建设投入3.5万元;辅助设施投入1.3万元,总计投入资金33万元。在生态养殖方面利用鸽粪、鸽饲料下脚料通过粉碎加工喂猪,然后猪粪水及其他输入到沼气池;在生态种植方面,沼液通过管道将沼液贮存池输送到果园灌溉作物,部分鸽粪、猪粪通过生产生物有机肥然后灌溉作物,真正实现了生态养殖和生态种植。

从社会效益方面来看,绿色生态循环农业既改善环境,减轻环保压力,对其他养殖企业有着重要的示范作用,又能够提供清洁、优美的环境,减少恶臭,提高人民的生活质量,促进有机农业的发展,为广大群众提供安全、美味的食品,实现农业经济生态良性循环。改善全球气候条件是低碳农业最核心的功能。低碳农业提倡发展农业生物燃料代替化石燃料,如生物燃料作物、作物秸秆等,提倡发展循环农业和立体农业,以减轻农业生产对气候变暖的压力。

从生态效益方面来看,减少疾病传播,减低人群的发病率,避免地表水的污染,沼气替代化石燃料,每年可生产沼气大于7300 m3,折原煤350 t,减少CO2排放,并且减少因粪便随意堆放、粪水肆意排放而产生的CH4,提高种植业产品产量和质量,有机肥代替一部分化肥,液肥的利用每亩土地可取代化肥用量42.7%,减少矿物的开采,有利于保持生态平衡,改良土壤。

从经济效益方面来看,沼气产气平均20 m3/天,2.0元/m3计算,年沼气收益为14600元;有机固体肥料按每年产固体有机肥1000 t,售价40元/t计算,年产固体肥料收益为40000元;年产液体肥料2000 t,5元/t计算,液体有机肥料收益为10000元/年;鸽下脚料喂猪,可节省饲料成本10万元。该项目年产经济效益16.5万元,不仅能够解决由畜禽粪便造成的环境污染问题,同时项目利用产出沼气,节约养殖生产成本,利用固态、液态高效有机肥料,生产有机农产品,为企业带来一定的经济效益。

五、后语

长期以来人们关注的更多的是工业领域的节能减排,往往忽视了农业领域节能减排存在的问题。加之,农业领域标准化的制定以及执行存在一定的困难,使得农业企业在节能减排上与其他行业还存在一定差距。当前要加快标准化的制定与执行,按照标准化发展绿色生态循环农业,既能有效处理污染物的排放又能增加企业经济效益,也为节能减排做出不小的贡献。在当前和今后相当长的时期内,农业及其加工业依然是全国能源消费污染物排放的重要组成,也是很多污染物主要排放源之一。生物质能是典型的低碳燃料,国际上在温室气体减排方面出现的机制创新——碳排放权交易,以及重视生物质能源对减少温室气体排放和减轻对不可再生能源的依赖所能起的重要作用,节能减排一定要有新思路和新的着力点。更重要的是,从高碳经济转为低碳经济,形势不允许我们像西方国家那样,再经历二三百年。若实现这方面的“跨越式发展”,生物质能至少让我们看到了一种可能性。

总之,应当在标准化的指导和指引下,加快农业节能减排工作,开发生物质能的利用,建立绿色生态循环农业。

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