基于沼气技术的村级生态循环案例研究

孔垂雪　王久臣　李悦　李惠斌　李冰峰　徐文勇　梅自力　冉毅

摘要 在运用沼气技术、实现生态循环的实践过程中，诸暨市以乡村为基本功能单元，形成了村级生产园区和村级生活社区两种不同形态的生态循环案例，取得了宝贵的经验。从依托乡村概况、工艺技术模式和项目管理经验3个方面，对2个典型案例分别进行了阐述，以期能够为今后浙江省乃至全国的村级生态循环相关项目提供借鉴。

关键词 沼气技术;村级;生态循环;案例研究;诸暨

中图分类号 S216.4文献标识码 A文章编号 0517-6611（2020）22-0202-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.22.054

Case Study on Village-level Ecological Circulation Based on Biogas Technology—A Cases of Zhuji City

KONG Chui-xue1，2， WANG Jiu-chen3， LI Yue4  et al

（1. Biogas Institute of Ministry of Agriculture and Rural Affairs， Chengdu，Sichuan 610041; 2.Key Laboratory of Development and Application of Rural Renewable Energy， Ministry of Agriculture and Rural Affairs， Chengdu， Sichuan 610041; 3.Rural Energy and Environment Agency， Ministry of Agriculture and Rural Affairs， Beijing 100125; 4.Sichuan Agricultural Foreign Aid Office， Chengdu， Sichuan 610041）

Abstract In the practical process of using biogas technology and realizing ecological circulation， taking villages as the basic functional units in Zhuji City， it has formed two different styles of ecological circulation cases， which include village-level producing park and village-level living community， and has obtained the precious experiences. In this paper， based on the general situations of supporting villages， the technological models of processes and the management experience of projects， two typical cases are described respectively， in order to provide some useful references for the projects related to village-level ecological circulation in Zhejiang Province and even the whole country in the future.

Key words Biogas technology;Village-level;Ecological circulation;Case study;Zhuji

基金項目 农业农村部“农村人居环境整治技术服务与提升”项目（2130199）;中国农业科学院科技创新工程项目（CAAS-ASTIP-2019-BIOMA）。

作者简介 孔垂雪（1981—），男，河北邯郸人，高级工程师，硕士，从事沼气技术的研究开发与风险评估工作。

*通信作者，硕士，从事农村可再生能源推广工作。

收稿日期 2020-03-31;修回日期 2020-05-12

早在20世纪80年代，我国的专家学者就已经关注到沼气技术与生态循环的密切关系[1]。近年来，随着科学技术的不断进步，越来越多的业内人士认识到沼气技术在生态循环实现过程中所发挥的重要作用[2-4];并且立足于我国国情，深入探索如何运用沼气技术构建农业农村的生态循环[5-8]。此外，乡村是我国农业农村的基本功能单元，同时兼具自然生态、农业生产和居住生活三大基本功能[9]。因此，积极探索沼气技术在乡村的农业生产和居住生活中所发挥的关键作用，并在此基础上实际构建基于沼气技术的村级生态循环，最终实现三大基本功能在乡村范围内相互融合、协同发展的目标，具有十分重要的现实意义。

在运用沼气技术、实现生态循环的实践过程中，诸暨市以乡村为基本功能单元，形成了村级生产园区和村级生活社区2种不同形态的生态循环案例，取得了宝贵的经验。笔者从依托乡村概况、工艺技术模式和项目管理经验3个方面，对2个典型案例分别进行阐述。

1 基于沼气技术的村级生态循环生产园区案例

1.1 依托乡村概况

基于沼气技术的村级生态循环生产园区，所依托的示范项目位于浙江省诸暨市枫桥镇永宁村。永宁村位于枫桥南5 km处，风景秀丽，环境优美，新王公路穿

村而过，交通十分便捷。该村设有完全小学、邮政代办所等，并形成了一定规模的食品、百货商贸集散交易场所，各项设施完善，曾荣获“诸暨市先进村”“综合治理示范村”“三资管理先进集体”等多项荣誉。永宁村积极投身于诸暨新农村的创建，2014年以来，全村新建集中式污水处理池15座，埋设污水收集管道10 000多m，建设永宁生态江1 200 m，建设健身场地1处，政通人和、环境整洁、生活安宁的新农村逐渐形成。

1.2 工艺技术模式

1.2.1 沼气技术的应用。

永宁村的驻地企业浙江永宁弟兄农业开发有限公司拥有畜禽养殖场1座，占地面积12 hm2，存栏生猪10 000头，日产粪污130 t;此外，该企业还配套有蔬菜水果种植基地超過120 hm2。该企业分别于2008、2010、2013年分3期投资建设沼气工程，目前已建有猪粪堆积棚500 m2、沼气发酵池1 500 m3、沼气储气柜250 m3、120 kW沼气发电机组1套、沼液储存池4 000 m3、沼液输送滴灌管网15 000 m、槽罐车1辆，以及其他各类仪器设备21台（套）;永宁村生产园区的沼气发酵见图1。该工程日产沼气约250 m3，沼气经脱水、脱硫等净化处理后，除为该企业职工的日常生活提供燃气外，其余全部用来发电，为畜禽养殖场提供能源;沼液和沼渣分别通过沼液输送滴灌管网和槽罐车输送运送，供应该企业配套的蔬菜水果种植基地施肥使用。永宁村生产园区的沼气利用和沼液沼渣利用见图2和图3。

1.2.2 生态循环的实现。

永宁村以沼气工程为核心，以畜禽养殖场的粪污为原料进行沼气发酵，产生的沼气供应职工生活并实现发电自用，产生的沼液和沼渣供应种植基地施肥。一方面，畜禽养殖过程中产生的粪便、尿液以及冲洗水得到了有效的处理，为畜禽养殖场缩减了粪污转移处理处置所产生的大量清运费用，实现了畜禽养殖粪污的就地就近处理处置。另一方面，畜禽养殖粪污通过该工程转化为沼气、沼液和沼渣。其中，沼气作为能源在畜禽养殖场内部得到有效的利用，为畜禽养殖场缩减了生产运营过程中所产生的大量能源费用，同时避免了沼气直接排放所引起的大气污染和温室效应[10];沼液和沼渣作为有机肥在蔬菜水果种植基地得到有效的利用，为蔬菜水果种植基地提供了植物生长过程中所必需的大量营养元素，降低了化肥使用造成的开支和负面影响，提高了蔬菜水果产品的品质和附加值[11-12];而且，种植基地产生的尾菜弃果也可以通过沼气发酵得到有效处理利用。除此之外，永宁村进一步建立了蔬菜水果配送中心，拓展了有机农产品的销售市场。

此外，实地调研发现，该项目的经济效益、生态效益和社会效益非常突出。由表1可知，从经济效益看，沼气工程每年为永宁村的畜禽养殖场和蔬菜水果种植基地直接节约了15万元的各类经营费用，其中，蔬菜水果产品品质提高所带来的附加值尚未计算在内;从生态效益看，项目实施前后的生产园区，畜禽粪污资源化利用率由73%上升到98%，尾菜弃果资源化利用率由52%上升到93%，可再生能源使用率由9%上升到39%;从社会效益看，通过项目实施满意度的随机抽样问卷调查，10位相关受访者均表示“非常满意”。

永宁村在实现沼气工程自身效益的基础上，上连养殖产业，下连种植产业，对接销售市场，形成了基于沼气技术的村级生态循环生产园区，如图4所示。该模式不仅实现了畜禽养殖粪污的能源化资源化利用，而且促进了农业生态循环的全产业链扩展。

1.3 项目管理经验

1.3.1 基于沼气技术的村级生态循环生产园区需要政策层面的支撑作用。

为响应党中央发展现代农业的号召，在各级政府的大力支持下，永宁村积极引进了浙江永宁弟兄农业开发有限公司，负责本村村级生态循环生产园区的具体实施;该企业是一家种养结合、三产联动的规模化现代农业企业，同时也是浙江省骨干农业龙头企业、浙江省农业科技企业、浙江省信用管理示范企业。政策支撑为企业创新提供了广阔的发展空间。

1.3.2 基于沼气技术的村级生态循环生产园区需要企业层面的运营管理。

浙江永宁弟兄农业开发有限公司秉承“生产全程清洁、废物循环利用、产品安全供给”的生态循环农业发展理念，实施产品品牌化、高附加值化的发展策略，积极主导村级生态循环生产园区的建设，不仅破解了种植养殖相互脱节的难题，而且实现了区域废弃物的零排放，更为农民家庭和农村集体注入了新的活力，真正实现了村级生态循环生产园区的经济效益、生态效益和社会效益。

2 基于沼气技术的村级生态循环生活社区案例

2.1 依托乡村概况

基于沼气技术的村级生态循环生活社区，所依托的示范项目位于浙江省诸暨市阮市镇阮家埠村。阮家埠村座落于阮市镇政府所在地，于2016年9月底成立，由阮市、西湖埂头、徐家塘3个自然村组成，总区域面积为3.9 km2，水田158.80 hm2，山林64.53 hm2。全村村民世代居住在阮市镇天子山脚下，依赖良好的生态环境和便捷的交通区位优势，辛勤劳作，艰苦创业，逐步形成了以五金机械、食品炒货、轻工纺织、种植养殖为主的经济格局，曾荣获浙江省清洁能源示范村、绍兴市卫生村、诸暨市文明村、诸暨市百强村、诸暨市先进村等多项荣誉。

2.2 工艺技术模式

2.2.1 沼气技术的应用。

阮家埠村于2012年投资建成村级沼气集中供气工程1座，其中包括沼气发酵池600 m3、太阳能增温设备1套、沼气储气柜100 m2、集中供气管网8 500多m、配套功能池200 m3、户用沼气设备200套等。该工程以乡村产生的人畜粪便、厨余垃圾、作物秸秆等有机废弃物为沼气发酵原料，沼气发酵池采用完全混合式厌氧消化工艺（CSTR）。阮家埠村生活社区的沼气发酵见图5。该工程日产沼气约200 m3，沼气经脱水、脱硫等净化处理后，通过集中供气管网为阮家埠村200户村民的日常生活提供燃气;沼液和沼渣采取农户自取和槽罐车运送两种方式，远近结合，供应乡村周边农田施肥使用。阮家埠村生活社区的沼气利用和沼液沼渣利用见图6和图7。

2.2.2 生态循环的实现。

阮家埠村以村级沼气集中供气工程为核心，以乡村生产生活中产生的各类有机废弃物为原料进行沼气发酵，产生的沼气供给村民日常生活使用，产生的沼液和沼渣供应周边农田施肥使用。一方面，乡村日常活动中产生的人畜粪便、厨余垃圾等有机废弃物得到了有效的处理，为村民缩减了有机废弃物转移处理处置所产生的大量清运费用，实现了本村有机废弃物的就地就近处理处置。另一方面，有机废弃物通过该工程转化为沼气、沼液和沼渣。其中，沼气作为生活燃气供给本村村民无偿使用，为本村村民节约了日常生活过程中所产生的大量能源消费，优化了本村村民的能源消费结构[13]，同时避免了沼气直接排放所引起的大气污染和温室效应[10];沼液和沼渣作为有机肥料供给本村村民无偿使用，为乡村周边农田提供了植物生长过程中所必需的大量营养元素，降低了化肥使用造成的开支和负面影响，提高了农产品的品质，改善了农田土壤环境[14];而且，周边农田产生的作物秸秆也可以通过沼气发酵得到有效处理利用。与此同时，阮家埠村严格实施农村生产生活垃圾分类，切实保障了有机废弃物的收集处理。

此外，实地调研发现，该项目的经济效益、生态效益和社会效益非常突出。由表2可知，从经济效益看，村级沼气集中供气工程每年为阮家埠村的全体村民直接节约了18万元的燃气使用和化肥采购费用，其中，缩减的农村生产生活垃圾清运费用和农产品品质提高所带来的可能附加值尚未计算在内;从生态效益看，项目实施前后的生活社区，生活垃圾无害化处理率由61%上升到93%，生活污水集中化处理率由82%上升到98%，秸秆综合利用率由73%上升到94%，可再生能源使用率由19%上升到56%;从社会效益看，通过项目实施满意度的随机抽样问卷调查，10位相关受访者均表示“非常满意”。

阮家埠村在实现村级沼气集中供气工程自身效益的基础上，引导垃圾分类，处理有机废物，“三沼”综合利用，形成了基于沼气技术的村级生态循环生活社区（图8）。该模式不仅实现了农村各类有机废弃物的能源化资源化利用，而且推动了农村生产生活垃圾分类的严格实施，同时加快了农村人居环境的改善和美丽乡村建设的步伐。

2.3 项目管理经验

2.3.1 基于沼气技术的村级生态循环生活社区需要当地村委的正确引导。

村民委员会，简称村委，是村民自我管理、自我教育、自我服务的基层群众性自治組织[15]。阮家埠村将村委作为村级生态循环生活社区的建设经营主体，不但充分发挥了村民自我管理、自我教育、自我服务的基本职能，同时也充分体现了村民自治的法律精神。村委通过村民代表开展“一事一议”，决定由全体村民每年自筹资金10万元左右，设立清洁能源设施和社区卫生保洁的运营基金，用于聘用专业团队实施托管运营。

2.3.2 基于沼气技术的村级生态循环生活社区需要专业团队的托管运营。

阮家埠村在自有相关技术人员的基础上，筹建了负责清洁能源设施和社区卫生保洁的专业团队，完善了相关工作的考核制度，建立了持续长效的运营模式。阮家埠村通过培育公共服务的运营实体，明确了具体内容和工作任

务，建立健全了绩效目标考核机制，逐渐形成了托管服务的新业态。通过实施专业团队的托管运营，阮家埠村真正实现了居室清洁、庭院清爽、空气清新，村容村貌得到明显改善。

3 结论与建议

综上所述，以永宁村和阮家埠村为代表的村级生产园区和村级生活社区，在生态循环的实现过程中，沼气技术都发挥着不可替代的核心基础作用。沼气技术在农业生产和农村生活中的实际运用，促进了农村一二三产业融合发展[16]，推动了农村人居环境进一步改善[17]，无不体现着2020年中央一号文件的具体落实[18]。基于沼气技术的村级生态循环在诸暨市的成功实现，一方面建基于当地社会经济发展水平的不断提高，另一方面获益于当地居民生态文明意识的逐步增强，这两方面协同作用，为利用沼气技术构建生态循环提供了有效的物质技术支撑和社会意识保障。在认真总结案例经验的基础上，结合当地具体情况，以期能够为今后浙江省乃至全国的村级生态循环相关项目提供借鉴。

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