生猪散养户污染治理代位管理模式

潘 月,郑知金,徐玉裕,徐 颋

（1.浙江大学农业与生物技术学院,浙江杭州 310058；2.湖州市环境保护局,浙江湖州 313000；3.湖州市埭溪镇农业综合服务中心,浙江湖州 313023；4.杭州市市区河道监管中心,浙江杭州 310008；5.杭州绿维环境技术有限公司,浙江杭州 310007）

生猪散养户污染治理代位管理模式

潘 月1,2,郑知金3,徐玉裕4,徐 颋5

（1.浙江大学农业与生物技术学院,浙江杭州 310058；2.湖州市环境保护局,浙江湖州 313000；3.湖州市埭溪镇农业综合服务中心,浙江湖州 313023；4.杭州市市区河道监管中心,浙江杭州 310008；5.杭州绿维环境技术有限公司,浙江杭州 310007）

与规模化养殖业的污染治理比较,散养户有很大的局限性,主要体现在投资成本、运行成本、循环经济回报、设施管理等方面。对此提出一套生猪散养户污染治理代位管理模式,并在实践中获得有效应用。

散养户；养殖污染；代位管理

1 养殖污染及生猪散养户发展

2012年5月10日,河南省信阳市中级人民法院就“许忠阳诉彭军环境污染损害赔偿纠纷一案二审”作出终审判决,判令彭军赔偿受害人许忠阳损失1万元,这是一起因为养猪污染引起的法律纠纷［1］。近年来,因为缺乏行政监管,缺少经济杠杆,农村地区生猪散养户在带动农民自身创收的同时,也带来了日益严重的农村环境污染问题,尤其是水源污染,由此引发的农村地区的环境投诉和污染纠纷案件数量不断上升。

据有关研究表明,我国生猪供给的70%来源于散养农户,25%来源于饲养专业户,其余5%来源于规模养猪场。所以,我国生猪饲养模式仍以农户散养为主。如果因为污染问题而取缔散养户,养猪量则出现锐减,市场上的生猪、猪肉价格必然要上涨,由此可见,在当前我国生猪生产的条件下,生猪散养模式应具有其不可替代的作用,不能因为污染问题而盲目禁止［2］。

2 散养户与规模化养殖场污染治理特点比较

2.1 规模化生猪养殖污染治理典型工艺

图1-2是用于生猪养殖污染物（废水、粪便）处理及沼气化利用的典型工艺［3］,既能回收能源实现循环经济,又能实现废水达标排放,但是由于这类治理工艺复杂,且专业化程度高,因此只适用于规模化养殖业。

2.2 典型工艺应用于散养户局限性分析

如果将图1-2所示的养殖污染治理工艺应用于散养型养殖户,则是不可实现的。本文从投资成本、运行成本、循环经济回报、设施管理4个方面进行比较,说明散养户污染治理的局限性。

图1 养殖废水处理及沼气化利用的工艺

图2 养殖粪便沼气化利用的工艺

散养户投资成本高于规模化养殖业。散养户单位投资水平过高。规模化养殖场的治理设施投资总量大,但单位投资水平较低［4］；相反,散养户规模小,投资总量小,但单位投资水平高,因此,无法承受增加污染治理设施的投资。散养户固定资产年摊销值过大。相比规模化养殖业,散养户的企业生命期过短,导致固定资产的年摊销值过大,或者,养殖户没有信心估计自己的持续经营能力,得过且过,导致拒绝投资治污设施。规模化养殖业生命期长,需要通过建设污染治理设施,降低社会法律风险,且固定资产摊销年限拉长,治污设施的固定资产年摊销成本相对散养户低得多。

散养户运行成本高于规模化养殖业。散养户单位产品收益难以支付对应污染治理费。规模化养殖业采用集约化管理,单位产品收益大,有经济能力支付产品产生的污染治理费；而散养户单位产品获益小,有时遇到口蹄疫、猪流感、市场定价波动等情况,导致亏本经营,难以支付且拒绝支付污染设施运行费。散养户污染治理的单位运行成本高。规模越小的污染治理设施,单位运行成本越高［4］；而规模化养殖业通过科学管理、经济优化,污染物治理的单位运行成本则较低。规模化养殖业有条件对污染物进行资源化利用,从而获得回报,抵销运行成本。而对散养户来说,污染物无法资源利用,而治理过程就是经济消耗。

散养户实施污染物资源化的经济回报差,即循环经济获益少。散养户污染物资源化性价比低。规模化养殖业污染物产生量大,资源化行为能够产生巨大的投资回报；而散养户的小规模污染资源化行为则是没有产出的额外消耗。散养户缺乏市场、技术、人力资源,不具备实现污染物资源化的开发与经营能力。污染物资源化,开发下游高附加值产品,构建下游延伸的生态产业链,需要市场销售下游产品,需要技术开发产品,需要人力实现资源化,只有规模化的养殖场才具备这样的能力。对于散养户来说,主导产业养殖业本身都承担着经济风险,更无实力开展下游产业链及附加值产品的开发。

散养户无法管理专业化污染治理设施。针对专业化、集成型的污染治理设施,规模化养殖业有能力组建专业管理队伍,实现污染设施的专业化、精细化管理,保证正常稳定的达标、经济合理的运行。散养户的主导养殖产业采用的是粗放型管理模式,不可能在配套污染治理设施上投入环保专业队伍,进行专业化、精细化的管理。

2.3 散养户污染环境影响优势

污染物对环境影响程度取决于2个因素,第1个是污染源强度,第2个是污染物受纳环境的承载力、环境容量。规模化养殖业污染物排放量大,污染源强度自然大,受纳环境的承载力、环境容量就很有限了。所以,只有符合环境保护标准的达标排放,才能减轻环境影响。而散养户污染强度小,往往农村的周边又有大片的农田或者其他种植业,所以受纳环境的承载力、环境容量相对较大,所以,国家法律也未对散养户制定需要强制达标的环境排放标准。

3 散养户污染治理技术对策与代位管理

通过上述比较,我们将散养户的污染治理特点列入表1,并在此基础上,根据可操作条件,提出散养户污染治理对策。

表1 规模化与散养户污染治理的比较及对策

3.1 降低投资成本

清洁生产,减少污染物排放,减少设施投资。选择清洁健康的生产方式,例如消毒采用火焰高温消毒法,替代液碱化学浸泡法；选择有机饲料。实施干清粪,干清粪后重点解决干粪去向,如集中堆肥产沼。这样可以减少进入污水处理系统的污染物总量,减少负荷,减少设施的规模投资。

延长污染治理设施使用年限。鼓励散养户长期发展,延长污染治理设施的使用年限；或者规定在有污染治理设施的地区可以有散养户,到达规模后不允许新增散养户,除非自行配套新建污染治理设施,以延长污染治理设施的使用年限,减少固定资产年摊销值。

3.2 减少运行成本

提高产品品质。散养户的管理优势是,管理者亲历亲为,有条件培育出高品质的农家猪、有机猪,提高产品销售额,从而有资金投入污染治理。

清洁生产为前提。如前所述,通过清洁生产,可以减少污染物总量,不仅可以减少投资成本,也自然可以减少运行成本。

无动力工艺为核心。如厌氧、自然湿地、氧化塘等工艺,免除电费。

优化最大的环境容量。通过分析周边环境的承载力,因地制宜地将部分污染物或者中间半处理状态的污染物,用于周边资源化,可以减少动力系统的运行费用。

最低运行费用深度处理。达标处理、深度处理时,多考虑节省运行费用的工艺细节设计,如浅层曝气,滤料切割曝气等。

可再生能源。将可再生能源作为动力,如太阳能、风能、重力势能（高地、坡地）等。

鼓励下游产业经济模式。鼓励下游产业经济模式,但不强制实施。散养户发展污染物资源化,开发下游产业同时获得回报难度很大,当然如果个别散养户能够有特长、有兴趣去实现,也应鼓励。不强制实施,完全凭散养户自发主动。

3.3 循环经济

少投资、不投资的简单资源化对策。少投资、不投资的简单资源化目的是,让污染物资源化能够持续实施下去,重点是少投资、不投资、简单,而不是经济回报有多大。

因地制宜资源化对策。根据周边农业的产业特色消纳污染物,可以事半功倍的实现污染物资源化去除。

规划集中资源化配套对策,但不强制。地区污染物集中资源化处理,有助于规模化消除散养户的污染物,并获得经济回报,但是并不强制,因为市场经济模式下,如果集中资源化处理单位,一旦经营不佳,则有可能毁掉整个脆弱产业链,最终导致污染物无所去向。

3.4 代位管理

粗放型设施,解决大污染负荷。用最粗放的设施,配合最简单的管理,解决大污染负荷,例如,无动力沼气池,没有运行成本,几乎无需管理,同时还能利用沼气。

工艺简单可操作。处理工艺流程要极其简单,并且极易操作,便于无任何环保知识的业主去管理。

智能化。使专业化、精细化管理环节操作简洁化。

采用代位模式实现管理。代位管理包括两方面,一是信息监控,二是维护检修。将需要专业化、精细化管理环节深度简洁化,并通过行政或服务机构实现代位监控,通过外包方法实现代位维护,减少差旅时间消耗及成本。如通过手机信息监控电信号,在电机故障时,由村委会机电工来完成维修。

3.5 优化环境容量对策

因地制宜地实现环境容量资源化。选择周边适合的资源化方式消纳污染物,实现污染物进入环境最容易、最经济且最小影响环境。

多环节多途径实现资源化。多环节指在污染物处理工艺过程的各个环节,如在源头可以将粪便固形物进行堆肥施田,沼气池之后也可将沼液用于肥田；多途径的意思是,既有堆肥的出路,又有沼气工程的出路,也有直接灌溉的出路,这样减少季节性、经济性波动对污染物负荷削减的稳定性影响,从而影响处理工艺。

4 散养户污染治理的代位管理模式

综上对策,最经济的设施投资与运行成本、适宜的循环经济效益回报以及优化的环境容量,最终需要操作简单的代位管理来实现污染防治与环境效益。代位立足于简洁的专业化,通过稳定的手机信号方式实施监控,通过专业维修实现频率不高的维护与检修,是散养户污染防治得以持续运行的执行核心。

我们在浙江省湖州市某农村完成一项散养户污染治理代位管理模式实例应用。该区共有三户生猪散养户,总存栏数为1000头,年出栏数1500头,周边有农田,种植水稻,受该养殖户影响农田沟渠水源污染严重,散发恶臭。根据调查情况,做如下规划与设计。

划定该区域为该村落的小集中养殖区,区域大小可根据发展或需求适当扩大或缩小,新增散养户,集中于该区域,其他区域为禁养区。

污染治理设施的工艺流程见图3。

工艺设计参数及建设内容包括：人工格栅3道,沼气池800m3,配套排渣泵1台,贮气柜1座,10 m3,有动力生化池1座,10m3,配套风机1台。

代位管理设施。整个流程中只有有动力设施的风机需要专业维护与检修,其余设施均为粗放型管理且简单明确。因此代位管理目标为有动力设施的配套风机,只要风机能持续或定期运行,有动力设施出水就得以保障。配置电信号传输手机模块一块,信号接收手机则分别由相关管理部门、监管部门掌控。管理部门为村委会的机电工。

图3 某散养户污染治理设施的工艺流程

运行情况。在连续16个月中,监管部门手机信号收到系统疑似故障6次,其中停运4次,同时信号发送至机电工手机,基本在2h以内,完成检修。机电工每月1次维护,实现系统不间断正常运行。

运行费用。机电工每年额外管理补贴为1100元,维修耗材费238元,其他运行费用为电费3650元,总计年费用4988元,单头猪对应污染治理运行成本为3.325元。另外,夏季部分猪粪外卖用于堆肥,冬天沼气全部用于猪棚供暖,得到额外回报。

环境改善。该系统的出水水质COD最高达到500mg·L-1,平均保持在220mg·L-1左右,氨氮高时达到100mg·L-1,平均保持在30mg·L-1L,虽然出水水质有所波动,但是始终保持运行,保持了80%以上的污染物去除率,周边环境包括水沟渠得以明显改善。所以,无论出水水质高低,保持系统运行、总能保持一定的污染物削减是环境改善的关键,这主要依靠代位管理模式实现。

5 散养户污染治理代位管理模式原则

通过生猪散养户污染治理代位管理模式的实践,明确该模式的管理核心在于“极其简单、经济的业主管理”“直观方便的‘代位’监控”“低成本、易操作的‘代位’维护”3个方面,且符合下列4项原则。

无动力、易操作的方式削减污染大负荷。无动力沼气系统是散养户养殖业目前最成熟的技术,能削减80%以上的污染物,并且能够产生沼气进行热能利用,且操作简单,极少管理。

因地制宜资源化符合环境容量。合理规划区域环境承载力,充分抓住环境容量优势,实现因地制宜的资源化,以无成本的方式消除污染物,并弱化有动力设施的去污量,可以节省成本且弱化专业管理。

有动力达标设施精细化代位管理与无线网络信息化监控。代位管理将专业化、精细化的技术内质及管理行为完全剥离于散养户,虽然为散养户处理污染物,但是散养户无需懂得原理,只要管理好最少的常识性的简单环节,而一些特殊环节采用最常见设备设施,其维修、维护则由专业人员代为管理,如村委会的机电工。无线网络信息化监控是判断是否要维修的主要手段。

通过代位管理让治污设施保持运行是主要目标,而不是一定要达标。通过代位管理与监控,目的是让污染设施运行起来,工艺简单的污染治理设施只要运行起来,其污染物的削减量是巨大的,是对环境最有效的贡献。而对具备相对大环境容量的散养户污染来说,达标只是锦上添花,并非主要目标。

［1］ 佟训舟.农村畜禽养殖废水污染纠纷解决的关键问题探析［J］.环境保护,2012,18：51-52.

［2］ 宋连喜.生猪散养模式的利弊分析与趋势预测［J］.中国畜牧杂志,2007,43（18）：17-20.

［3］ 徐芹选,郑西来.用循环经济理念治理畜禽养殖业污染［J］.家畜生态学报,2006,27（2）：109-113.

［4］ 乔颖丽,吉晓光.中国生猪规模养殖与农户散养的经济分析［J］.中国畜牧杂志,2012,48（8）：14-19.

（责任编辑：卢福庄）

S815

A

0528-9017（2014）02-0274-04

文献著录格式：潘月,郑知金,徐玉裕,等.生猪散养户污染治理代位管理模式［J］.浙江农业科学,2014（2）：274-277.

2013-11-18

潘 月（1980-）,女,在职研究生,从事环境技术工作。E-mail：hzsstb@163.com。