以农用有机肥和农村能源为主要方向构建畜禽养殖废弃物资源循环利用体系

2018-02-13 18:35姚惠娇赵博伟孟君丽
畜牧兽医科技信息 2018年11期
关键词:沼气粪污资源化

刘 双,姚惠娇,李 佳,赵博伟,孟君丽

(河北省畜牧站,河北 石家庄 052260)

畜禽养殖污染问题越来越受到重视,习近平总书记曾经在中央财经领导小组会议中针对人民群众普遍关心的突出问题—解决好畜禽养殖废弃物处理和资源化利用做出了重要批示。不仅指出了加快推进畜禽养殖废弃物处理和资源化的必要性,而且为我们做好下一步工作指明了方向,提供了基本遵循。为了认真贯彻落实总书记重要讲话精神,基于河北省基本情况就“以农用有机肥和农村能源为主要方向,构建畜禽养殖废弃物资源循环利用体系”为题,进行了集中调研。

1 畜禽养殖和粪污资源化利用现状

1.1 畜禽养殖和粪污产生情况

2016年,河北省畜牧业产值达到1939.2亿元,占全国畜牧业总产值的1/10;肉、蛋、奶总产量分别为456.3万t、388.5万t和448万t,居全国第5、3、3位;畜禽规模养殖场39145个,生猪年出栏500头以上的规模养殖比重达到42.2%,蛋鸡存栏2000只以上的规模养殖比重达到56.7%,肉鸡年出栏1万只以上的规模养殖比重达到69.5%,肉牛年出栏50头以上的规模养殖比重达到22.2%,奶牛存栏100头以上的规模养殖比重达到100%,肉羊年出栏100只以上的规模养殖比重达到 33.9%,分别比 2010 年提高 6、7、4、2、32、13 个百分点。近些年畜牧业快速发展,尤其是规模养殖场发展迅猛,虽然保障了日常对畜产品的需求,但是产生了大量的畜禽粪污,对环境造成了很大负担。根据测算,全省畜禽粪尿年产生量约1.1亿t,畜禽养殖排放的化学需氧量达到257.6万t,占全省总排放量的69.5%,占农业源总排放量的95%以上。畜禽养殖粪污成为农业面源污染的主要来源。

1.2 畜禽粪污处理和资源化利用情况

为摸清全省畜禽粪污处理和资源化利用现状,选择纳入全国生猪、奶牛、肉牛优势区域优势县的正定、安平、徐水、沙河等9个县(市、区)的211个养殖单元作为对象,通过发放调查表,实地查看等方式进行了摸底调查。养殖单元总数中养殖场与养殖户的比例控制在1∶2。从整体上看,畜禽粪污产生量为79.8万t,处理利用量为50.4万t,粪污资源化利用率为63.2%。从处理模式上看,采用堆沤还田利用模式的处理利用量为38.7万t,占总处理利用量的76.8%;采用肥料化利用模式的处理利用量为5.4万t,占10.7%;采用能源化利用模式的处理利用量为6.3万t,占12.5%,堆沤还田利用模式作为投资最少、运行成本最低的模式被广泛推广采用。

通过摸底调查,河北省畜禽粪污处理和资源化利用主要有三种模式,这三种模式都是充分利用畜禽粪污的资源属性,将养殖业与种植业及农村能源有机结合,通过生产农家肥、商品有机肥、沼肥、沼气、生物天然气及发电上网等实现资源循环利用,同时解决畜禽养殖污染问题,畜禽粪污资源循环利用体系已初步形成。另外,如按抽样调查得出的畜禽粪污资源化利用率,估算全省畜禽粪污资源化利用水平,还有约0.4亿t的畜禽粪尿没有被有效的处理和利用,不仅造成资源浪费而且对周边造成不利影响,进一步说明了河北省的畜禽粪污资源化利用任务任重道远。加快畜禽粪污资源循环利用体系研究,将对推进畜禽粪污资源化利用进程、培育畜禽粪污资源化利用产业起到积极的作用。

2 构建畜禽粪污资源循环利用体系的制约因素

畜禽粪污资源化利用涉及畜牧业转型升级、环境综合治理、种养业结合、农村能源革命等多个环节。构建以农用有机肥和农村能源为主要方向的畜禽粪污资源循环利用体系还面临一些制约因素,主要表现在四个方面。

2.1 种养结合不紧密

过去的传统农业是自己种地,自己养猪,产生猪粪作为肥料再施到自己田里,形成一种循环的生态系统。但随着规模养殖不断发展,传统散养户逐步退出,种植、养殖分离成两个主体,种地的不养猪,养猪的不种地,再加上规模养殖布局不合理,有机肥施用费劳力、见效慢、运输不便等原因,打破了原有的“畜-肥-地-粮”良性循环模式,客观上隔绝了粪便还田利用的通道。随机选择滦平县13个规模养殖场,采取实地查看的方式,对其配套粪污消纳利用农田情况进行了摸底调查,仅有15.4%的养殖场通过流转土地配套有粪污消纳农田,还有38.5%的养殖场依托集中处理中心实现粪污利用。本次调查还发现,规模养殖场即使配套有粪污消纳农田,但配套面积与养殖规模不匹配。双利农牧发展有限公司存栏生猪780头,配套农田面积200亩,按每亩耕地消纳2头猪粪尿的标准测算,生猪养殖量超过配套农田消纳能力的95%,粪污不能被充分消纳利用,造成多余氮、磷流失,加剧了水体和土壤污染的风险。

2.2 有效运营机制缺乏

近几年来,在各级政府及有关部门的大力推动下,畜禽粪污资源化利用取得了积极进展。但由于缺乏长效运营机制,畜禽粪污资源化利用中产品成本高、商品化水平低、农民参与积极性不高、商业资本进入动力不强等问题依旧突出。根据调研,目前河北省以畜禽粪污为主要原料的大中型沼气工程绝大部分附属于畜禽规模养殖场,产生的沼气主要用来自身的供热和供气,仅有不到5%用于发电上网,或处于闲置状态,基本没有形成长效运营机制,难以发挥其应有的作用。通过对10家有机肥加工厂的调研,这个问题也非常普遍,多数处于半停产状态,有销售渠道就生产,没有就停着,这也反映出有机肥料推广普及的滞后。

2.3 相关扶持政策不足

与一些发达国家相比,我国尚未形成以绿色为导向的农业补贴制度,扶持引导政策的不足,是影响畜禽粪污资源循环利用体系建立的主要因素之一。畜禽粪污能源化利用方面,畜禽养殖场或第三方企业建设以粪污为主要原料的沼气工程,主要依靠自筹资金和中央投资,中央投资补助标准一般不超过1/3,且多以示范为主,缺乏对沼气工程可持续运营的支持政策,如沼气发电上网电价指导政策及强制性的可再生能源发电收购政策等。只有通过些政策的支撑,让畜禽养殖场或第三方企业有盈利的渠道,沼气工程才能从“自给自足”走向市场化发展,畜禽粪污能源化利用通道才能真正畅通。畜禽粪污肥料化利用方面,有机肥施用成本远高于化肥,在反映到产量的直接收益方面却低于化肥,虽然有机农产品价格高于普通农产品,但这部分收益的实现还要依赖于市场因素。作为有机肥最明显的优势环境收益属于外部性收益,收益人并非施用者本人,而是全社会,具有社会公共属性,这也说明了有机肥推广普及需要政策扶持,但目前这方面的引导扶持政策明显不足。

2.4 技术服务体系尚不完善

虽然畜禽粪污资源化利用的传统已久,但是相应的技术服务体系还不健全。粪肥还田是畜禽粪污资源化利用的主要途径,但还没建立起完善的行业标准体系,粪肥、沼肥等检测标准、生产技术规范、还田利用技术规范缺乏,难以指导农民采取有效的技术措施。近几年,有机肥产业蓬勃发展,生产的肥料品种名目较多,现有的有机肥料标准不能完全覆盖所有的肥料品种,只有统一含量标准,缺乏标准化导致市场混乱,影响推广应用。长期以来,沼气工程的发展存在重建设轻管理的局面,虽然服务体系已实现了全覆盖,但未建立有效的服务机制和模式,技术人员不稳定,技术水平偏低等问题致使现有服务体系难以维系。

3 构建畜禽粪污资源循环利用体系面临良好机遇

畜禽养殖污染问题是畜牧业发展特定历史阶段的产物,必须在发展中解决,构建资源循环利用体系,实现资源化利用是根本途径。加快构建以农用有机肥和农村能源为主要方向的畜禽粪污资源循环利用体系面临着良好机遇。

3.1 畜禽粪污资源化利用工作日益受到重视

在中央财经领导小组第14次会议中,习近平总书记强调加快推进畜禽养殖废弃物处理和资源化,至关重要,是一件利国利民利长远的大好事。2017年5月,国务院办公厅印发了《关于加快推进畜禽养殖废弃物资源化利用的意见》,要求从制度规范、政策扶持、完善机制等各方面发力,大力推进畜禽粪污资源化利用。2017年7月,农业部办公厅印发了《畜禽粪污资源化利用行动方案(2017-2020年)》,全面打响畜禽粪污处理和资源化利用攻坚战。从省级层面,印发了《河北省畜禽养殖废弃物资源化利用工作方案》。从党中央国务院、省委省政府的决策部署,到行业部门的具体落实,都将加快推进畜禽粪污资源化利用,构建循环利用体系作为当前及今后一个时期畜牧业发展的重要任务。

3.2 畜禽粪污资源化利用产品市场空间广阔

我国农作物平均使用化肥量为21.9kg/亩,远高于8kg/亩的世界平均水平,是美国的2.6倍,欧盟的2.5倍。化肥过量使用不仅带来成本的增加,造成土壤酸化、地力下降,也会对水体、大气、土壤环境产生不利的影响。农业部2015年提出化肥使用量零增长,2017年启动实施果菜茶有机肥替代化肥行动,目的就是把过去化肥不合理的使用量降下来,还田利用有机肥,提升农产品品质。这一行动必将示范带动有机肥的推广应用,加之随着生活水平的不断提高,人民对优质生态农产品需求越来越大,有机肥的市场需求将日益旺盛。目前,农村生活能源仍以煤炭为主,占农村能源消费总量的52%,而散煤在农村生活使用量超过2亿t,其中劣质散煤占80%以上,这些散煤灰分和硫分含量高,也没有经过除尘、脱硫等污染控制措施,给生态环境带来较为严重的威胁,未经处理的燃煤所产生的CO、SO2、H2S等助推了雾霾天气的产生。2017年,河北省出台了《关于强力推进大气污染综合治理意见》和18个专项实施方案,要求大力推进农村散煤治理,实施可再生能源替代煤等“四个替代”。以畜禽粪污为主要原料生产沼气、生物天然气等清洁、可再生能源,可以成为替代化石能源、促进农村能源革命、保护农村环境的主要途径。根据测算,河北畜禽粪污若全部能源化利用,理论沼气产生量超过25亿m3,替代0.02亿t标准煤,减少二氧化碳排放0.05亿t

3.3 相关支持政策相继出台

畜禽粪污资源化利用的政策扶持力度逐年加大。2017年,中央财政就整合已有的生产扶持政策,集中约40亿元资金,支持100个畜牧大县整县推进畜禽粪污资源化利用,构建畜禽粪污资源循环利用体系。由国务院办公厅颁布《关于加快推进畜禽养殖废弃物资源化利用的意见》明确提出了对畜禽粪污资源化利用的扶持引导措施,为构建资源循利用体系提供了政策保障。

3.4 技术支撑体系不断完善

2017年3月,国家畜禽养殖废弃物资源化处理科技创新联盟成立,整合产学研推等优势力量,以创新畜禽粪污资源化关键技术、探索不同规模养殖粪污处理模式和持续运行机制为重点,开展联合公关和技术推广。同时京津冀三地在国家畜禽养殖废弃物资源化创新联盟工作框架下,启动实施了畜禽养殖废弃物利用科技联合行动。另一方面,经过多年实践探索,畜禽粪污处理和资源化利用技术模式、资源循环利用机制不断成熟。这些都为构建以农用有机肥和农村能源为主要方向的资源循环利用体系提供的技术支撑。

4 以河北省安平县模式为例,对加快构建畜禽粪污资源循环利用体系的启示

安平县有各类养殖场户543个,以生猪养殖为主,万头以上猪场15个,是全国生猪养殖大县,生猪存栏49万头,年出栏83万头,生态环保问题突出。安平县坚持“政府支持、企业主体、市场化运作”原则,依托京安裕丰养殖有限公司,建设大型沼气工程及有机肥加工工程,对全县畜禽养殖粪污进行收集集中处理利用,构建了整县制推进的“畜禽粪污-沼、气、电、热-有机肥-农业种植-饲料-畜禽养殖”的大循环体系。培育了新能源环保产业。

4.1 畜禽粪污处理和资源化利用主要做法

4.1.1 建立粪污收储运市场化运营机制

在政府指导下,京安裕丰养殖有限公司与全县养殖场户签订粪污收购协议,对粪污TS浓度大于8%的,按50~80元/t收购;TS浓度为3%~8%的,免费收集;TS浓度小于3%的,养殖场户按20元/t支付处理费。

4.2.2 出台相关扶持政策

落实沼气发电上网电价每千瓦时0.75元,并全额收购;大力实施煤改沼气工程,对每户农户初装费补贴2000元,1m3沼气补贴0.3元,推进沼气入户;全额补贴“三品”认证费用,推广使用有机肥。

4.2.3 强化科技支撑

加强与科研单位合作,攻克北方地区低浓度粪污持续产沼气、沼气提纯、沼液膜浓缩等技术难题,为畜禽粪污能源化利用的产业化发奠定技术基础。

4.2 启示

4.2.1 打造政策支持体系

安平县政府针对沼气利用,结合农村散煤治理出台了一系列扶持政策,对沼气入户安装费及沼气价格予以补贴,培育沼气利用市场,这些促进沼气商品化利用的政策措施,使企业有了盈利的渠道,真正促进了畜禽粪污能源化利用的产业化发展。

4.2.2 探索受益者付费机制

养殖场户作为环境保护的主体在畜禽粪污收储运体系中是最大的受益者,也应承担一定的社会责任。京安裕丰养殖场有限公司是按粪污TS浓度与养殖场户签订收购协议,对TS浓度小于3%的,收取处理费用,这种受益者付费机制的建立,保障了社会化服务企业的合理收益,有利于收储运体系市场化的长效运营。

5 构建畜禽粪污资源循环利用体系的对策及建议

大力推进畜禽粪污资源化利用、着力补齐绿色发展的环境短板已成为现阶段畜牧业工作的重点和当务之急。国办意见出台,为构建畜禽粪污资源循环利用体系提供了有力的政策支持保障。按照国办《意见》要求,结合河北省的实际情况,提出如下对策及建议。

5.1 加快种养结构调整

优化畜禽养殖和农业种植布局,促进结构调整。一是推进种养结合。实施大农业可持续发展战略,把畜牧业和种植业作为一盘棋统筹考虑,按照以地定养、以养促种的思路,精准规划,逐步建立起种养平衡一体化的农业生产系统。四川成都市“十三五”期间,将建设100万亩高标准农田,在规划时就明确原则,预留3%~5%农业设施用地,也就是说将有3~5万亩土地用以因地制宜配套建设畜禽养殖场,实现种养循环。二是开展承载能力的评估。通过核算种植作物土地的承载能力来推算出可承受的养殖规模,从而可以指导养殖总量的调减,促进种养业在布局上相协调,在规模上相匹配。三是把住入口关。国办《意见》明确提出要规范环评内容和要求,把畜禽粪污养分综合利用,配套与养殖规模和处理工艺相适应的粪污消纳土地纳入环评范围。建议相关部门尽快按照《意见》要求,以养分管理为核心,制定畜禽养殖场环境影响评价技术规范,从建场门槛入手,为规模养殖场建成后开展粪污资源化利用创造条件,解决畜禽粪污往哪还的问题。

5.2 加大政策支持力度

国办《意见》出台,初步构建起较为完善的政策支持体系,要推动这些政策落地,细化具体扶持措施。针对禽粪污资源化利用装备的补贴,加强与有关部门协调沟通,进一步明确补贴范围、补贴对象、补贴方式,提升粪污处理利用设施装备水平。针对有机肥推广使用,落实支持有机肥生产的用地用电、信贷、税收等优惠政策,对使用有机肥、沼肥的农户给予补贴等。针对能源化利用,除了落实国办《意见》要求的各项扶持政策外,鼓励市场利用大中型的沼气工程,可以向周边住户供气,并且对铺设管道以及鼓励大中型沼气工程向周边用户供气,对管道铺设和沼气给予一定补贴。要创新政策扶持的方式方法,通过贷款贴息、奖励补助等方式,营造良好的市场环境,撬动金融和社会资本投入畜禽粪污资源化利用,推进规模化、专业化、产业化发展。

5.3 打通资源化利用通道

解决畜禽粪污资源化利用最后一公里问题,不断完善三级循环利用体系。一是主体双向小循环。引导畜禽养殖场以满足饲草料需求和粪污自我消纳为目标,通过土地流转、租赁、合同订单等形式配套种植土地,建设粪污处理设施和小型沼气工程,推进畜禽养殖场向家庭农场、生态牧场转变。二是区域多向中循环。在种养密度较高地区,充分发挥大中型沼气工程、有机肥加工企业作用,推进农牧对接,完善畜禽粪污收集处理、输送管网、田间储存、沼气利用、水肥一体化、智能化施肥灌溉等设施建设,消纳利用区域畜禽粪污。三是县域立体大循环。立足县域,发挥政府主导作用,依托专业化处理企业,统筹布局畜禽粪污等废弃物储存、转运、处理、利用等设施,创新养殖场户与处理企业利益联结机制,建立社会化服务体系,形成畜禽粪污处理利用全产业链。安平县在构建县域立体大循环方面给我们提供了可借鉴的经验和做法。

5.4 强化科技及装备支撑

凝聚各方优势,系统开展饲料、粪便检测、有机肥等环节标准的制修定,加快建立畜禽粪污资源化利用标准体系,制定堆肥、沼肥等生产技术规范和检测标准,出台粪污无害化处理后之后的还田利用技术标准,从容科学合理还田。进一步完善沼气服务体系,加强高效沼气发酵工艺和设备研发,开展沼气发电等工程的环境效益监测,增加有关沼气工程方面的碳交易培训等能力建设,促进能源化利用。

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