浅析利用低碳科技打造节能减排型公安部二级警犬繁育基地的可行性

吴富森 董艳芳

在全国乃至世界能源危机越来越紧张的今天，节能减排成为当务之急。在公安部二级警犬繁育单位中，如何有效开展节能减排技术，达到经济效益和社会效益的双赢，是本文研究的主要内容。本文结合实际情况，对污水处理系统、沼气产生系统和太阳能设备为载体的低碳科技在公安部二级警犬繁育基地的具体应用和可行性进行了阐述分析，结果表明，这一模式实现了经济效益和社会效益的双丰收。

近年来，随着经济发展的加速，全球资源的大幅消耗，我国能源存储也面临着严峻的挑战。能源供应紧张、液体燃料短缺、环境污染严重、温室气体大量排放、农村和城镇清洁能源供应不足等，成为制约我国经济社会可持续发展的瓶颈，节能减排技术的应用成为缓解这一难题的最佳途径。2010年，国务院印发了《节能减排综合性工作方案》，明确了节能减排目标和任务。

低碳科技是节能减排的一项重要技术手段。“低碳”是指低能耗、低污染的生产生活方式。其通过尽量减少一次能源的使用，从而减少二氧化碳等温室气体排放，降低对大气的污染。低碳科技主要从节电、节气和废弃物回收利用3个环节来改变生产生活方式。

公安部二级警犬繁育基地——贵州省公安厅警犬基地积极探索，根据自身特点，建立了以“污水处理系统、沼气产生系统和太阳能设备”为载体的低碳科技发展模式。达到了节能减排的目的，实现了经济效益和社会效益的双赢。

低碳科技应用于公安部二级警犬繁育单位的主客观条件

主观条件

公安部二级警犬繁育基地——贵州省公安厅警犬基地位于贵阳市南明区小碧乡云盘村，占地50亩，整个基地分为办公区、犬区和生活服务区3大区域。

有标准犬舍8栋230间，日常饲养犬只在250头左右。职工50人，培训学员50人，每天就餐人数约280人次，每天用水近20吨，用电约600度，天然气10kg，产生污水约15吨，生活垃圾 100kg。日常运营成本较高，犬只排泄物对周围环境影响极大。如何把对环境的污染降到最低，有效控制运营成本，最终实现双赢，是困扰警犬基地的难题。低耗能、低排放、低运营成本成为警犬基地追求的目标。致力于节能减排的低碳科技既是国家和政府大力支持的项目，也是保护环境的重要举措，更是可以解决警犬基地目前难题的有效途径。

客观条件

警犬基地位于市郊，整个基地依山而建，可以充分利用地理优势和山地落差，污水处理条件成熟；楼群分布合理，设计科学，可以有效提高太阳能的日照吸收强度，而且贵州位于云贵高原，地势较高，日照辐射量大，能源充足。这是污水处理系统和太阳能设备得以选择和使用的客观条件。警犬基地日常饲养犬只250头左右，每天约产生粪便62.5 kg,犬只排泄物对周围环境造成严重污染。如何使犬只粪便“价值化”，沼气产生系统是最理想的选择。

贵州位于世界三大喀斯特区域之一的中国西南岩溶地区中心腹地，地势西高东低，自西部和中部向北、东、南三面倾斜，平均海拔1100米左右，日照辐射强。贵州是全国唯一没有平原支撑的省份，山地和丘陵占全省总面积的92.5%。独特的地理环境不仅造就了贵州的美丽与神奇，而且天然的山地落差为污水的收集、处理、利用等提供了得天独厚的条件。

综上所述，根据国家能源现状和节能减排相关政策要求，结合贵州喀斯特地貌特点和警犬基地实际情况，以污水处理系统、太阳能设备和沼气产生系统为载体的低碳科技是实现警犬基地节能减排的首选。

以低碳科技为依托的三大系统应用原理

污水处理系统

污水处理系统采用生物接触氧化工艺，该工艺操作简单，运转费用低，处理效果好，运行稳定，是目前较为成熟的中低浓度水处理工艺，能有效地确保污水达标排放。

警犬基地主要采用中水回用技术，以办公区、生活区产生的污水及犬只生活污水（包括犬的洗澡水和犬舍冲洗废水）为原水，原水由排水系统收集后，进入中水处理站，经过一系列处理后，达到杂用水质标准进入中水清水储蓄池，最后由变频给水泵抽送至各中水使用点。经过处理净化后形成的中水可以再次用于犬舍的冲洗，基地果园、菜园的绿化浇灌等。

基地中水回用技术经过4年的连续运行，处理效果稳定，为警犬基地节约大笔水费开支。经计算，中水回用设备实际运行功率为7.62KW/H，每处理1吨污水，需耗资0.48元，药剂费0.06元/m3污水，人工费按0.26元/m3污水计，合计运行费用为0.746元/m3污水（不计折旧费、维护费等）。按警犬基地目前所在地自来水价格3.3元/m3计算，每年可节约水费近8万元，约为每年缴纳自来水费的3倍。

太阳能设备

警犬基地使用两组太阳能，功率为16KW，蓄水容积为5吨，主要供应除饮用外的生活用水，如浴室、餐具清洗等。

传统观念认为，贵州是“天无三日晴”，太阳能的利用会受到自然条件的限制。但据贵州省山地环境气候研究所气象专家胡家敏介绍，贵州省由于地势较高，全年总辐射量为3645.72兆焦耳／平方米。使用太阳能设备的用户也普遍反映，每年3月份~10月份，一天内的日照时间只要持续6小时~7小时，太阳能热水器的储水箱水温即可达70度~80度，并且水温可以保持3天~4天。

警犬基地处于郊区，楼群布置合理，设计科学，位于服务大楼顶部的太阳能设备能最大限度地吸收太阳光。我们日常使用热水，如洗浴，水温一般要求达到40度~50度即可。因此，太阳能设备在警犬基地完全能够正常发挥作用。据统计，当气温处于15度~20度，光照时间保持在6小时~7小时，太阳能设备每日可提供的热水约为5吨，平均温度可达50度。

太阳能设备为警犬基地职工生活提供热水服务，而且是“无偿服务”，消耗的是自然资源，达到了环保节能的目的。经测算，太阳能每天为警犬基地职工提供热水5吨，水温在45度左右，而每吨45度热水用功率为5KW的电炉需耗电30多度，即警犬基地所需热水每天耗电150度，以目前电费价格0.8元/度计算，太阳能设备可为警犬基地每年节约电费4万余元。

沼气产生系统

沼气产生系统主要以警犬基地犬只日常排泄物及污水处理系统中沉淀的固体残渣、生活有机垃圾为原料，发酵后，经过系列工艺，产生的沼气主要用于犬舍内的沼气照明灯以及警犬基地职工餐厅烹饪使用，工艺流程如图1所示。

图1 沼气产生系统工艺流程

首先沼气产生系统每日产生得让沼气可保持犬区内连续5小时的照明和取暖，折合用电约100度，即每年可节约电费29200元。其次该系统的应用有效降低了警犬基地污水及废物的排放量，每年节约了垃圾处理费用10万余元。第三，剩余的沼气残渣作为肥料，再次作用于警犬基地果园、菜园，实现警犬基地“零排放”的生态发展目标。

这三大系统的正常运转，使警犬基地形成一个自给自足的生态区。污水处理系统解决了警犬基地80%的日常用水，沼气产生系统提供了警犬基地的烹饪用电、犬区照明用电，解决了警犬基地最大垃圾源，太阳能设备为警犬基地职工提供更贴心的热水服务。沼气残渣、犬只粪便作为肥料再次培育了警犬基地四季常青的菜园和硕果累累的果园。

节能减排效果分析

警犬基地在2008年投入130万元，建成了污水处理系统、沼气产生系统，购置了太阳能设备，并投入使用。以这三大系统为载体的低碳科技使用，实现了节能减排的最终目的，打造出了以绿色、环保、生态为一体的警犬基地，开创了养犬业循环经济的先河。经统计，2008年以来，警犬基地日常运营成本明显下降，具体数据详见表1。

以2008年为界点，警犬基地职工数和饲养犬数基数不断增加，而水、电、煤气及垃圾处理费用却在逐年下降。2011年，警犬基地饲养犬只数比2006年翻了5翻，然而2011年每头犬的年平均饲养费用仅占2006年的1/4，即每头犬每年节省0.245万元。按常规计算，2011年，警犬基地饲养犬数是2006年的5倍，在水、电、天然气及垃圾处理费用方面也应呈相应比例（即5倍左右）增长，而2011年警犬基地用于水、电、天然气及垃圾处理的费用分别是2006年的1.75倍、1倍、1.25倍、1.4倍。由此可见，低碳科技给警犬基地带来的经济效益是相当可观的。

表1 ：2006年~2011年警犬基地各项费用明细对比

可行性分析和社会效益

可行性分析

随着全球气候的变暖，可利用能源资源的大量消耗，节能减排呼声越来越高。在这样的情形之下，通过大力推广低碳科技，使用污水处理系统、沼气产生系统及太阳能设备，最大限度地开发利用可再生资源，加强水资源的循环利用，可为应对气候变化，实现能源、环境和社会的可持续发展作出积极贡献，这也是国家政府大力倡导和支持的。

贵州省公安厅警犬基地作为公安部二级警犬繁育单位，其规模、性质和需求决定了这三大系统存在的合理性和必要性。每天20吨的用水量、62.5kg的犬只的排泄物，需要一个科学的生态系统来解决和容纳。污水处理系统、沼气产生系统和太阳能设备作为一整套节能减排工艺，相互辅助，有效解决了水、电等能源紧张问题，最大限度地减少垃圾污染物的排放；同时，经科学测算，每年将减少二氧化碳等温室气体排放1000余吨，实现了节能环保的双赢。这种应用模式对自然条件的要求不高，设备简单且易操作，运行稳定，每年可为单位减少近50万元的水电以及垃圾处理费，经济效益可观，在相应规模的公安部二级警犬繁育单位推广是非常可行的。

社会效益

以污水处理系统、沼气产生系统和太阳能设备为依托的低碳科技，立足于全球化低碳经济的发展趋势，依靠国家宏观政策和地方的法规条例，充分结合警犬基地的地理优势，积极探索节能减排的新路子，这种发展模式为建设资源节约型、环境友好型社会提供了实践案例，为低碳生活、低碳消费社会观念和意识形态的形成及转变提供了经验借鉴。

同时，该模式可以在类似的养殖单位进行宣传推广、试行，不仅可以为单位节省开支，大量减少污染物的排放，促进水资源的循环利用，而且能有效利用天然资源，达到节能减排的目的。

贵阳市的低碳城市建设刚刚起步，任重而道远，这一低碳经济模式，响应了国家的号召和政策，减轻了政府的负担，在环境保护和可持续发展方面起到了示范带头作用，同时为贵阳市的低碳城市建设提供了一个投入少、效果好、可复制、可推广的示范模板，实现经济效益和社会效益的双丰收。