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我国畜禽养殖污染多中心治理典型案例与优化路径

2018-03-12王子臣梁永红

江苏农业科学 2018年2期
关键词:粪污资源化废弃物

姜 海, 雷 昊, 白 璐, 王子臣, 梁永红, 吴 昊,4

(1.南京农业大学公共管理学院,江苏南京 210095; 2.江苏省农业科学院循环农业研究中心,江苏南京 210014; 3.江苏省农业环境监测与保护站,江苏南京 210036; 4.南京农业大学经济管理学院,江苏南京 210095)

近年来,随着居民畜禽产品需求增长,我国养殖业发展迅速。2014年畜禽养殖业总产值超过2.9万亿元,占农林牧渔业总产值1/3。随着养殖数量不断增长,养殖废弃物处置不当引发的环境问题也日益突出[1]。全国污染源普查结果显示,2010年畜禽养殖的化学需氧量、总氮量、总磷排放量分别达到1 268.3万、102.5万、16.0万t,分别占主要污染物排放总量的42%、22%、38%[2]。畜禽养殖污染治理成为中国农业可持续发展无法回避的重要问题[3]。在畜禽养殖业现代化发展过程中,欧美发达国家(地区)也曾面临严重的环境污染问题。因此,欧美国家(地区)制定严格的畜禽养殖污染排放标准与管理政策,积极推进养殖粪污资源化利用[4]。虽然,欧美国家(地区)养殖污染治理经验有许多方面值得我国借鉴,但是由于我国小型、分散养殖比例较高,污染治理的难度显著高于发达国家。实践表明,命令控制型政策和经济激励类政策对于养殖污染治理均不可或缺[5]。2013年,在《畜禽养殖污染防治管理办法》基础上,国家颁布实施《畜禽规模养殖污染防治条例》,初步解决了养殖污染治理无法可依的问题。但如何充分发挥政府综合职能,协同应用各类管理政策,构建符合不同地区实际、切实可行的养殖污染治理模式,才是解决我国养殖污染问题的关键。因此,本研究在反思传统畜禽养殖污染治理模式利弊基础上,应用多中心治理理论,提出通过引导种植企业(大户)、有机肥企业、专业污染处理公司等参与,综合发挥政府环境监管、利益协调、政策引导、服务购买等职能来推进畜禽养殖污染治理的思路,提出推广应用新型畜禽养殖污染治理模式的政策建议。

1 传统畜禽养殖污染治理模式反思

受“谁污染、谁治理”理念影响,长期以来畜禽养殖污染治理主要采取政府监管、养殖场(户)处理的模式[6],其他主体的参与程度较低。实践表明,大中型养殖场符合污染治理最小规模经济要求,可通过干清粪、雨污分流、厌氧发酵等设施[7],通过污水/沼液还田、沼气利用实现污染物资源化利用[8]。但传统模式在现实推广应用时面临以下障碍:一是小型、分散畜禽养殖场(户)往往达不到现行污染处理工艺的最小规模经济要求;二是对养殖收入依赖度低,小型、分散养殖场(户)主观上更加缺乏污染治理的激励;三是随着养殖、种植专业化分工程度提高和布局脱节,产业间物质经济联系割裂[9],沼渣、沼液的资源化利用受到诸多限制;四是养殖粪污处理与综合利用难以标准化并形成统一技术规范,不同地区、不同类型(规模)的畜禽养殖场(户)治理效果难以保证;五是政府(部门)主要通过行政命令下达污染减排任务,上下级政府(部门)、政府与养殖场(户)之间的对立与冲突激烈。从本质上来看,传统模式是以政府监管为核心的单中心治理结构[10],忽略了其他经济主体污染治理的意愿与能力,导致公共权利的单向度运行、公共资源的单极化配置,难以满足不同地区由于种植—养殖产业关系、经济发展水平与政府污染治理能力、水环境治理压力等差异带来的畜禽污染治理地方性需求[11]。

2 畜禽养殖污染治理新模式案例分析

在江苏省的支持下,近年太湖流域各地积极探索出现了一批畜禽养殖污染治理的新模式。在走访种植企业(户)、养殖场(户)、有机肥企业及地方管理部门的基础上,本研究总结出以下3个与传统模式存在明显差别的养殖污染治理模式案例。

2.1 种植企业(户)参与养殖污染治理案例

YT公司是一家从事经济林果种植的农业公司,位于江苏省南京市高淳区。公司拥有经济林基地共300 hm2,2013年销售水果400 t,苗木30万株。为了改良土壤肥力、提升农产品质量,公司在生产过程中需要大量使用畜禽粪肥。为解决粪肥供应问题,YT企业与周边26家分散畜禽养殖场(户)签订协议,收集养殖粪污,经厌氧发酵后还田利用。公司帮助养殖场(户)建设贮粪池,购买专业吸粪车(容量1.5 t/车)定期收集养殖废弃物,储存于公司经营农地内的堆肥场和储液池。养殖场(户)电话联系种植企业按照200元/车的价格出售废弃物,也可以自行出售给其他种植户。分散养殖场(户)的收集频率一般约为25 d 1次。公司建立了收集台账,粪污收购开具小票登记造册,按月汇总。收集后的畜禽粪污经固液分离后,固体粪肥在田间堆肥点经好氧堆肥发酵后还田使用,污水通过沉淀池发酵产生沼液,通过公司购置的滴灌系统还田。在该体系下,地方政府主要起着管控、监督、引导、补贴的作用,帮助促成养殖场(户)与YT公司之间的合作,并监督养殖场(户)、种植企业对养殖废弃物的循环利用情况。为实现以上目标,YT公司投资941万元,用于粪便收集和处理设备、还田利用设施、场地绿化等设施建设和设备购置。目前,已建成封闭堆肥场1 000 m2、翻料车间500 m2、污水沉淀池3 000 m2等硬件设施,购置吸粪车6台、翻料车1台。

该案例中,YT公司有较强的经济动机收集使用有利于提高产品品质、维持土地肥力的畜禽粪肥。经处理后还田的粪污资源化利用率可达100%。但是,该模式下养殖场(户)对污染治理责任认识不足,许多中、小养殖户的粪污倾向于就地还田,养殖粪污规范收集、存储和积极配合种植企业收集处理的积极性不够高,可能产生一定污染,也会提高模式的交易成本。此外,当收益和成本不对称时,种植企业收集使用养殖粪肥的积极性也会受到影响,如果缺乏必要的政策和资金支持,工程建设质量和持续运行可能出现困难。

2.2 有机肥企业参与养殖污染治理案例

LF公司是一家主要从事有机肥生产与销售的企业,位于江苏省太仓市浮桥镇。该镇经济发展水平高,工业发达,同时保持了一定的养殖规模,年出栏生猪4.23万头,家禽年存栏31.946万羽。在地方政府的支持下,LF公司建立养殖粪污收集体系,收集当地大中小型、分散畜禽养殖场畜禽粪便,与其他农业废弃物混合生产有机肥料销售。为提高养殖粪污处理能力与使用规模,公司还成立了有机肥施肥合作社,为周边大田作物提供机械施肥服务。LF公司与当地畜禽场(户)签订收集协议,并帮助养殖户建设粪污堆放棚,购置或租用专用吸粪车,定期为养殖场(户)有偿提供畜禽粪污收集服务,收集频率约为5 d 1次,并收取或支付一定费用(表1)。收集后的干粪处理后用于生产商品有机肥,污水经厌氧发酵处理后用于公司流转经营农地灌溉。政府负责促进养殖场(户)与有机肥企业之间合作,监督规范养殖场(户)、有机肥企业的生产行为。

LF公司生产基地占地6 hm2,每年可消纳12万t畜禽粪便,生产4.0万t商品有机肥。公司计划将运输半径在10 km内的20多家小养殖场纳入废弃物收集体系,截至2014年已与16家养殖场(户)达成粪污收集处理合作协议。2013年收集处理畜禽粪便约3.5万t,2014年上半年收集处理养殖粪污3536车,约2.3万t。此外,考虑到由于有机肥的传统施用付费劳动力成本过高,一定程度上制约了有机肥的销量,LF公司成立有机肥施肥合作社,购买3台农田施肥机,为当地大田作物的规模经营主体提供有机肥施肥服务。2013年接受施肥服务土地面积达133.3 hm2,2014年达233.3 hm2。大田作物规模种植农户和LF公司的合作一方面提高了作物产量及质量,使农户增产增收;另一方面拓宽了有机肥料的使用量,加大养殖粪污资源化利用的出路。

表1 LF公司养殖粪污收集付费标准

该案例下,有机肥企业通过明确的收费或付费协议,集中收集处理周边畜禽养殖场粪污并实现商品化利用。由于有机肥企业能够获取市场利润,对畜禽粪污的治理具有较高的积极性,为保证体系的可持续性运营提供了重要的经济基础。同时,该模式将畜禽粪便变为商品化肥料利用,增加了系统的造血功能,系统建设好以后可以自我造血运行,不需要过分依赖其他政府扶持。由于商品有机肥销售范围广,可实现养殖废弃物的异地消纳利用,受养殖场(户)所在地区种养规模及农田规模的限制小。调查显示,该体系的建成运行对解决当地的养殖污染治理难题做出了重要贡献。该模式也存在一些限制条件。在利益驱动与技术限制下,有机肥企业主要解决了畜禽干粪的资源化利用,养殖污水的收集、利用受养殖场(户)处理设施与周边农田、园地规模限制,有机肥企业收集利用的积极性也不高,资源化利用相对不够充分。为保证该体系的可持续运行,除了需要LF公司不断完善自身经营能力、拓展市场规模,也需要政府给予一定的补贴和奖励,以调动有机肥企业的积极性。

2.3 污染处理中心(公司)参与养殖污染治理案例

江苏省常州市武进区LJ片区是中小型生猪养殖场相对集中分布区,共分布养殖场(户)74家,以生猪养殖为主,生猪存栏量14 566头。其中,年存栏量少于500头的养殖场63家,占养殖场总数的85%,占年粪污产生量48.6%。为了加强养殖污染治理,当地政府在土地整理后形成的“万顷良田”范围内建设农业废弃物处理中心,集中收集、处理、利用周边中小养殖场(户)产生的畜禽粪污。农业废弃物处理中心建成后,地方政府通过招标委托第三方污染处理专业公司收集周边养殖场(户)粪污并负责处理中心的日常运行。为便于管理,处理中心根据养殖场的空间分布和养殖规模,划分出粪污收集的4个片区,每个片区各确定责任人,负责片区粪污的收集,同时,制定明确的收集计划表。在地方政府支持下,养殖(场)户按照实际畜禽存栏数量建设标准化贮粪池。养殖场废弃物直接进入贮粪池,通过处理中心密闭的吸粪车收集后集中处理。处理中心采用畜禽粪污与秸秆混合厌氧发酵工艺,通过沼气生态工程实现畜禽粪污无害化。沼气部分用来发电沼气站自身的用电需求,部分烧热水并出售。沼渣、沼液用来灌溉周边的“万顷良田”。该模式中,处理中心是最直接的关键主体,但政府的作用也十分突出:政府首先需要投入资金建设农业废弃物处理中心,帮助养殖户建设、改造储粪池;其次,政府需寻找并委托专业公司负责污染物收集服务体系的运行;第三,政府还需协调处理中心(公司)与种植大户的关系,将产生的沼渣、沼液根据农业生产的季节性需求科学灌溉农田。该工程预期实现片区范围内养殖场(户)污染物的全量处理,处理能力约为3 万t/年,工程建设总投资842.46 万元。养殖场(户)储粪池有效容积按照贮存5 d排污量设计,储粪池规格按照200头以下、200~500头、501~1 000头以及1 000头以上4种规格建造。处理中心全年运行费用约100万元,全部由地方政府承担。综合考虑成本与交通条件,公司配备不同规格的吸污车并设计运行频率,污染物收集处理能力达到96 t/d(表2)。

表2 LJ废弃物处理中心吸污车配备及运行情况

该案例具有以下特点:一是养殖场(户)与政府、专业污染处理公司签订三方协议,养殖粪污收集处理数量较为稳定;二是实现干湿混合的畜禽粪污收集,实现了污染物全量化收集处理,并建成专门化的养殖粪污收集队伍与运营体系;三是实现养殖粪污与秸秆等其他农业废弃物一体化处理。该模式的优势在于充分发挥地方政府环境保护职责,废弃物处理中心的建设及运行管理能够充分发挥政府引导及监管作用,污染物收集、处理率得到较好保障,资源化利用率高,更大程度地提高粪污资源化利用水平。通过采用“政府购买服务”方式治理污染,参与主体的责任、权利清晰。政府改变传统治理理念,从污染排放标准执行者与监督者转变为污染处理设施与服务的购买者,使得政府不仅保证建设了各类设施及体系,还通过自身角色转变等方式进一步加强了宣传、权责安排、主体协调等工作。该模式的限制条件在于基础设施建设和运行成本高,对地方政府的监管与财政能力要求高。处理中心建设到运行资金主要由政府独自承担,尤其工程建设和运行初期,财政压力较大。采用养殖粪污干湿混合的收集方式,在养殖场(户)分布零散、运输距离大的条件下,会显著加大收集运输的需求与成本。同时,由于污染物收集处理量大,产生的沼气、沼渣、沼液的合理利用十分重要,周边农田规模、沼渣和沼液的科学施用,往往受到土地分散经营、种养主体需求与利益不一致等因素影响。

3 基于多中心治理的畜禽养殖污染治理优化路径分析

3.1 养殖污染治理利益相关主体分析

以上案例分析表明,我国畜禽养殖污染治理可以应用多中心治理理论进行优化[12]。结合公共物品生命周期中生产者、消费者和中介者分类方法[13-14],从紧急性、权利性、合理性出发,政府、养殖场(户)是畜禽养殖污染治理的确定型利益相关者,种植企业(户)、有机肥企业、污染处理公司属于预期型主体(表3)。畜禽养殖污染治理中,养殖场(户)是污染物的生产者和政府管制的对象,有效的治理需养殖场积极承担环境责任,主动配合其他主体行动。政府是环境管制者,也是最权威的利益关系协调人与最主要的公共服务购买人。种植户(企业)是污染物最终利用者。有机肥生产企业、专业污染处理公司具有参与推动养殖粪污处理和资源化利用的动机,但是往往面临激励不足或成本过高问题。促进预期型主体参与是优化畜禽养殖污染治理的重要途径。

表3 畜禽养殖污染治理利益相关者划分

3.2 种植企业(户)参与下的养殖污染治理路径优化

种植企业(大户)是畜禽粪便的“消费者”。由于经济效益高,许多蔬菜、果树种植企业(户)自发使用畜禽粪便来稳定或增加经济收益。通过鼓励配套种植企业(户)配套粪污收集、储用设施[15],使更多的畜禽粪便直接输送给种植企业(户),既可以减少养殖场(户)污染处理的压力,又能增加种植者的收益。但是养殖场(户)与种植企业(户)在粪便收集、运输成本分摊上容易产生分歧,畜禽养殖的连续性与种植施肥的季节性存在矛盾,要使种植企业(户)积极参与,往往需要政府充分发挥在宏观(产业布局规划等)和微观(经济补贴、环境监管等)层次上发挥利益协调人的角色,给养殖场(户)和种植企业(户)提供适度的推力与拉力(图1路径Ⅰ)。

3.3 有机肥企业参与下的养殖污染治理路径优化

有机肥企业通过收集养殖废弃物与秸秆等其他农业废弃物生产有机肥,使养殖粪污转化为经济价值较高的商品。通过鼓励有机肥企业建立畜禽粪污收集和有机肥生产体系,可间接地协调种养关系。同时,商品有机肥的销售范围广,有利于养殖废弃物在异地还田,解决种养产业空间分布不均衡难题。但是出于成本与利润考量,有机肥生产者与使用者的自利性选择可能与社会期望存在偏差,例如更倾向于与大型养殖场合作,只收集利用畜禽干粪而忽视养殖污水的处理利用。因此,有机肥企业的参与往往需要政府提供适度补贴,并协调有机肥企业与养殖企业(户)、社会需求之间可能的冲突(图1路径Ⅱ)。

3.4 污染处理中心或专业公司参与下的养殖污染治理路径优化

通过“政府出资、定向购买、契约管理、评估兑现”契约化购买营利、非营利组织或其他社会机构的服务已成为现代公共管理的重要组成[16]。在其他主体参与污染治理激励严重不足的前提下,政府可以通过购买服务,委托专业污染处理公司参与养殖废弃物资源化利用,减少地区养殖场(户)污染处理压力。由于污染治理的公益性强、投资回收期长,地区性污染处理中心(平台)的建设可由政府投资,委托第三方托管运营。在购买畜禽养殖粪污治理社会服务时,政府需要充分发挥管控、监督、引导、补贴等多种职能,才能促进污染物治理社会化服务良性发展(图1路径Ⅲ)。

4 畜禽养殖污染多中心治理模式推广建议

在新的经济社会环境下重新构建种植业、养殖业之间的物质经济关系,是促进我国农业产业转型升级,构建环境友好、资源节约型农业发展方式的重要途径。应加大政策创新力度,推广预期型主体参与的多中心的畜禽养殖污染治理模式,促进我国养殖污染治理水平的全面提升。

4.1 统筹政府养殖污染治理的监管、协调和引导职能

政府在畜禽养殖污染治理中,应调整完善角色定位,从单一的环境管制标准执行者与污染排放监督者转变为污染排放监督者、污染物资源化利用的引导组织者、污染处理服务的购买者等多种角色。首先,应充分发挥政府的区域资源优化配置规划引导职能。在科学划分宜养区、限养区和禁养区基础上,确定不同类型区养殖总量上限与布局要求,明确地区准入门槛,加强布局引导,为畜禽粪便就近还田提供充足的土地消纳空间。现实管理中,农业部门与国土部门应加强联系,在农村土地综合整治中,预留部分用于畜禽养殖或污染无害化处理设施用地,解决种养结合的土地难题。其次,严格落实政府的污染处理与排放监管者身份,畜禽养殖污染减排应纳入地方政府目标责任管理,提高规模化养殖污染治理的法制化、规范化水平。对于大中型养殖场,应加强监管,必要时进行自动实时监测,确保污染处理设施建设到位并正常运转。最后,是充分发挥政府的教育服务功能。在加强环境保护与守法意识教育基础上,采用鼓励性、支持性措施,引导养殖场(户)转型发展。把粪污治理技术作为新型农民科技培训、农村劳动力转移培训和农民素质教育工程的重要内容,鼓励采取环境友好的生产方式,推行清洁生产技术,规范养殖行为。

4.2 构建养殖污染治理的多元合作机制

应重视不同利益主体关系协调,提高种植企业、有机肥企业和其他社会主体参与养殖污染治理的积极性,降低合作交易成本,提高合作效率与可持续性。首先,应明确参与污染治理企业的权利与责任,确保“权责对等”。通过土地流转、有条件补贴等政策,帮助种植业与养殖业生产者建立合作关系,推广生态养殖和优质农产品生产方式。通过适度补贴、技术扶持等措施,调动有机肥企业参与积极性,并辅助消除可能来自养殖场(户)的阻力。按照“收集物业化、服务专业化”原则,以及产品商品化、运营专门化、融资多元化的思路,积极引导专业的农业废弃物处理服务企业参与养殖污染治理,打造绿色生态的新型农村环保产业链。其次,不同地区应根据畜禽养殖污染治理的紧迫性与政府财政能力,将公益性畜禽污染治理项目的运行费用纳入地方预算,完善有机肥生产补贴政策和“三沼”全量利用补贴政策等,提高各类主体参与积极性,加快形成畜禽养殖污染多中心治理格局。

4.3 建立公益型与经营型相互补充的地区畜禽养殖粪污收集处理体系

多中心污染治理模式能否运行成功,往往取决于能够建立完善、高效、合理的废弃物收集体系。通过科学规划与合理布局,实现种植业与养殖业空间布局上的协调发展,是在宏观上节约畜禽养殖污染治理成本的最佳手段。但是,在具体实施层面,部分地区仍需政府辅助种植企业(户)、有机肥企业或处理中心,组建公益型与经营型相结合的畜禽养殖粪污专业收集队伍,完善畜禽粪污收集服务体系。应根据地区畜禽养殖规模、有机肥企业与种植企业(户)数量与处理能力等情况,优先支持有机肥企业、种植企业(户)建立与自身生产经营相结合的经营型畜禽粪污收集队伍。在企业收集能力与意愿不足、政府投入能力较强的地区,可以考虑与秸秆收集等相结合,建设公益型畜禽粪污收集专业队伍,直接搭建种植业与养殖业物质循环的桥梁。

4.4 推广高效的畜禽养殖粪污资源化利用模式

畜禽养殖污染治理的根本目标在于实现养殖废弃物资源化利用。上海市鼓励养殖场优先采用沼气工程和生态还田型模式;江苏省积极推行种养平衡、农牧结合、循环农业、发酵床等生态健康养殖技术,重点推广“猪-沼-电”、“猪-沼-鱼”等资源化模式,均取得一定效果。江苏省常熟市创建有机肥施肥专业合作社,有效降低种植企业(户)使用有机肥成本过高、施肥效率过低问题,也显著增加了有机肥市场需求。应结合不同地区具体情况,确定可行的废弃物无害化、资源化模式,择优选用附加值较高的利用方式。同时,应完善地方公益性农业技术服务体系,加快形成有机肥、沼渣、沼液等施用技术指南,帮助种植企业(户)更加科学地实现资源化利用。

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