冉 昊,李津瑤
(吉林建筑大學(xué),長春 130118)
我國是畜禽養(yǎng)殖大國,“十三五”時期,我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展迅猛,取得了令人矚目的成就。但從我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀來看,大部分地區(qū)依然采用傳統(tǒng)的粗放式養(yǎng)殖方法,造成諸多的環(huán)境污染。農(nóng)村生態(tài)環(huán)境令人堪憂,特別是畜禽養(yǎng)殖排泄物污染問題十分突出,導(dǎo)致農(nóng)村環(huán)境進(jìn)一步惡化,不僅威脅群眾的身心健康,還會阻礙畜禽養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展。大量畜禽糞尿、污水沒有經(jīng)過處理就排放到環(huán)境中,造成大氣、土壤、水環(huán)境污染,這就要求人們貫徹循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念,加強(qiáng)畜禽廢棄物處理工作,做好廢物利用,提高生物能源的利用率。
循環(huán)經(jīng)濟(jì)是一種以資源的高效利用和循環(huán)利用為核心,以減量化、再利用、資源化為原則,以低消耗、低排放、高效率為基本特征,符合可持續(xù)發(fā)展理念的經(jīng)濟(jì)增長模式,是對大量生產(chǎn)、大量消費、大量廢棄的傳統(tǒng)增長模式的根本變革。簡單來說,循環(huán)經(jīng)濟(jì)就是以實現(xiàn)資源利用最大化和污染最小化為原則,構(gòu)建一個資源高效利用、清潔生產(chǎn)、生態(tài)設(shè)計、可持續(xù)發(fā)展的綜合經(jīng)濟(jì)體系。
傳統(tǒng)的生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)體系結(jié)構(gòu)為“資源→生產(chǎn)→產(chǎn)品→排放”,它是一種物質(zhì)單項流動的經(jīng)濟(jì)模式,但循環(huán)經(jīng)濟(jì)是一種與自然環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的新模式。循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念要求將經(jīng)濟(jì)發(fā)展與自然生態(tài)保護(hù)相結(jié)合,構(gòu)建一種“資源→生產(chǎn)→產(chǎn)品→資源再生→資源”的循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式,整個經(jīng)濟(jì)鏈條不生產(chǎn)或只生產(chǎn)極少的廢棄物,從而緩解經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護(hù)的沖突。
循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展主要遵循三個原則,即減量化、再利用、資源化,每項原則都是實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)必不可少的條件。一是減量化,就是針對輸入端、輸出端,減少整個經(jīng)濟(jì)鏈條的資源消耗和廢棄物的產(chǎn)生量。二是再利用,主要針對生產(chǎn)過程,盡可能重復(fù)使用資源,延長資源循環(huán)周期,降低垃圾產(chǎn)生量。三是資源化,主要針對輸出端,將生產(chǎn)期間產(chǎn)生的廢棄物轉(zhuǎn)化為資源,降低廢棄物最終的處理量,實現(xiàn)廢棄物的資源化和再利用。
循環(huán)經(jīng)濟(jì)為畜禽廢棄物資源化提供了理論依據(jù)。畜禽糞尿資源化是指對畜禽糞尿進(jìn)行無公害處理,有效降低其生態(tài)環(huán)境危害,使其重新回到生態(tài)系統(tǒng)。畜禽廢棄物資源化是一種深層次的物質(zhì)循環(huán),有助于實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)和畜禽養(yǎng)殖系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展,實現(xiàn)畜禽糞尿的減量化、再利用、無害化。它能夠有效降低資源消耗,將畜禽糞尿轉(zhuǎn)化成可以二次利用的資源,構(gòu)成“資源→生產(chǎn)→產(chǎn)品→資源再生→資源”的物質(zhì)流動閉合回路,讓廢棄物自然地回到生態(tài)系統(tǒng),降低畜禽廢棄物對自然環(huán)境的危害,減輕生態(tài)負(fù)擔(dān),確保生態(tài)系統(tǒng)可以實現(xiàn)自我修復(fù)[1]。畜禽廢棄物資源化的代表形式如圖1所示。
圖1 畜禽廢棄物資源化的代表模式
3.1.1 糞污全量還田
該方案主要是將養(yǎng)殖場的糞尿收集起來,同時儲存在氧化池塘中。氧化池塘分為敞開式、覆膜式兩種,可以實現(xiàn)糞尿的無公害處理,最終將產(chǎn)出的肥料用于還田。該方案具有建設(shè)成本和處理費用低的優(yōu)勢,可以提升資源利用率,但需要占用大量土地,耗時長,需要長距離運輸。
3.1.2 糞尿堆肥利用
該模式以畜禽糞尿為原材料,進(jìn)行堆肥發(fā)酵。在畜禽糞尿堆肥發(fā)酵處理后,即可就近用于農(nóng)田或加工成為有機(jī)肥。該方案發(fā)酵周期短,可以實現(xiàn)無公害處理,但會產(chǎn)生大量臭氣,好氧堆肥難以控制,技術(shù)難度高。
3.1.3 分水肥料化利用
該方法是指采用氧化池塘儲存畜禽糞尿并實現(xiàn)二次利用。產(chǎn)物可以按照一定比例混合處理后用于還田(農(nóng)田灌溉、施肥)。該方法可以緩解糞尿處理壓力,為農(nóng)田提供充足的有機(jī)肥料,但是對儲存池容積要求高,周邊要配套一定量的農(nóng)田,并且要搭建糞水輸送管網(wǎng)和運輸車。
3.1.4 糞尿能源化利用
該方案需要構(gòu)建大中型沼氣工程,將周邊養(yǎng)殖場糞尿統(tǒng)一收集、統(tǒng)一沼氣發(fā)酵,發(fā)酵所生成的沼氣可以直接用于當(dāng)?shù)氐碾娋W(wǎng)發(fā)電,也可以提純天然氣,剩余的沼渣可以二次生產(chǎn)有機(jī)肥,沼液可以加工成有機(jī)營養(yǎng)液或深度處理后排放。該方案可以統(tǒng)一處理糞尿,降低小規(guī)模畜禽養(yǎng)殖場的糞尿處理成本,特別是在處理設(shè)施投資方面,能夠有效提升整個系統(tǒng)的利用率。但該方案前期投入較高、成本回收周期長,沼液集中處理大而集中,消化困難,處理成本高。
3.2.1 糞便機(jī)制化利用
該方案主要是采用堆肥發(fā)酵技術(shù),通過畜禽的糞污、農(nóng)作物秸稈等材料,生產(chǎn)出基質(zhì)土、基質(zhì)盤,可以用于果蔬施肥和花卉栽培。該方案可以實現(xiàn)整個養(yǎng)殖、種植產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)循環(huán),提升了畜禽廢棄物的利用率。但是,該方案生產(chǎn)鏈更長,基質(zhì)化處理過程復(fù)雜,會受到pH值、溫度值、碳氮比等因素影響,對技術(shù)要求較高[2]。
3.2.2 糞便墊料化利用
將畜禽糞尿進(jìn)行固液分離處理,固體糞便當(dāng)作堆肥發(fā)酵的原材料,之后采用無公害處理技術(shù)進(jìn)行處理,液體處理后可以用于還田。該方案可以降低后續(xù)處理難度,但無公害處理程度難以達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),對畜禽養(yǎng)殖有一定風(fēng)險。該模式在長期發(fā)展中逐漸得到完善,實現(xiàn)了規(guī)模化處理,代表性工藝如圖2 所示。
圖2 糞便墊料化工藝
3.2.3 糞便飼料化利用
將糞便和腐蝕物科學(xué)混合,對微生物處理后的糞便進(jìn)行堆肥發(fā)酵處理。糞便中的有機(jī)物會被蠅蛆生物分解,之后糞便可以用于生產(chǎn)有機(jī)肥,而蠅蛆、蚯蚓等生物體內(nèi)含有豐富的蛋白質(zhì),可以用于制作飼料。該方案是一種集約化模式,應(yīng)用成本低,資源利用率高,并且沒有二次排放和污染問題。為了避免鳥類等動物偷食飼料,該方案需要建設(shè)高精度化飼養(yǎng)環(huán)境。
3.2.4 糞便燃料化利用
糞尿等廢棄物經(jīng)過攪拌、加溫、脫水、擠壓等工藝,形成造粒,產(chǎn)生生物質(zhì)燃料。該模式可以將廢棄物直接轉(zhuǎn)化成為燃料,可以替代一部分傳統(tǒng)燃料,并且生產(chǎn)成本較低,減少了二氧化硫、粉塵、一氧化碳的排放量,但是糞尿脫水工藝會消耗一定能源。
達(dá)標(biāo)排放是指處理后的糞尿可以達(dá)到國家要求的排放標(biāo)準(zhǔn),通常采用厭氧消化、好氧處理工藝組合形式,對糞尿進(jìn)行深度處理。糞尿處理后要達(dá)到《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18596-2001)。畜禽糞便采用固體堆肥發(fā)酵方案,就近施肥還田或由相關(guān)生產(chǎn)公司統(tǒng)一處理。該方案主要是脫出糞尿中的氮、磷、細(xì)菌等物質(zhì),使其達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。該方案不需要建設(shè)大型糞尿儲存池,可以有效減少糞污存儲設(shè)施占據(jù)的土地空間,減少了建設(shè)成本,但是糞尿處理成本較高[3]。
目前,很多鄉(xiāng)鎮(zhèn)依然采用傳統(tǒng)的粗放發(fā)展模式,所以國家有關(guān)部門要加強(qiáng)新技術(shù)的宣傳,讓廣大畜禽養(yǎng)殖者深刻認(rèn)知畜禽廢棄物資源化的重要意義。例如,畜牧站可以定期舉辦畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化座談會、培訓(xùn)班,前期以畜禽養(yǎng)殖大戶為宣傳重點,以點帶面,提升新技術(shù)的普及率,也可以借助互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建“互聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)業(yè)教育”的宣傳形式。
地方政府要不斷轉(zhuǎn)變個人的管理職能,創(chuàng)新農(nóng)業(yè)管理理念,根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況,推出普惠性政策,如提高新技術(shù)的應(yīng)用補(bǔ)貼、積極引進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)企業(yè)等。同時,要嚴(yán)格推動政策落實,每個階段都要考察工作落實的有效性,充分發(fā)揮政府的引導(dǎo)職能,從而實現(xiàn)多方共贏。
循環(huán)經(jīng)濟(jì)是新時代推進(jìn)綠色發(fā)展的重要抓手,而進(jìn)一步加強(qiáng)畜禽廢棄物資源化技術(shù)的研究對推動畜禽業(yè)發(fā)展有著重要意義。人們要因地制宜地選擇畜禽廢棄物資源化技術(shù),并在實際應(yīng)用中不斷總結(jié)和完善,加強(qiáng)技術(shù)層面的突破,從而發(fā)揮新技術(shù)的效益。