宝鸡市畜禽粪污资源化利用情况
2018-04-16谭向荣任光灿陕西省宝鸡市畜牧兽医中心张凌云陕西省宝鸡神农农业科技有限公司
文│谭向荣 任光灿(陕西省宝鸡市畜牧兽医中心)张凌云(陕西省宝鸡神农农业科技有限公司)
畜禽养殖废弃物资源化和无害化,事关农村居民居住环境的改善,关系农村能源革命,关系能不能不断改善土壤地力、治理好农业面源污染,是一件利国利民利长远的大好事。陕西省宝鸡市畜禽养殖模式已逐渐从散户养殖转向规模化、集约化、产业化发展。同时,带来了畜禽粪便和污水的急剧增加,一些养殖场、屠宰场存在畜禽粪便随意堆放、污水排放不达标现象,造成环境污染,影响到村民生活质量。
陕西省宝鸡市以畜禽养殖废弃物无害化处理和资源化利用为重点,以沼气和有机肥加工为主要处理方向,以就地就近用于农村能源和农用有机肥为主要使用方向,构建产业化发展、市场化经营和社会化服务的畜禽养殖废弃物资源化利用体系和种养结合、农牧循环的可持续发展新格局,并总结推广了神农生态模式(“菜-饲-畜-沼-肥”五位一体农业循环经济模式),取得了较好的经济效益、社会效益和生态效益。
一、基本情况
依据农业部开展的畜禽规模养殖场(小区)调查方案界定标准,截至2017年11月底,宝鸡市信息平台备案的规模养殖场(小区)共1591家。其中,年出栏生猪500头以上的有398家,其年存栏31.5万头,年出栏64.33万头;存栏奶牛100头以上的有86家,存栏4.72万头;年出栏肉牛50头以上的有130家,年存栏2.51万头,年出栏1.9万头;年出栏羊100只以上的有336家,年存栏6.78万只,年出栏2.55万只;存栏蛋鸡2000羽以上的有557家,年存栏370.78万羽,年淘汰4.79万羽;年出栏肉鸡1万羽以上的有78家,年存栏93.1万羽,年出栏162.52万羽,年产粪污总量为1046.15万吨。宝鸡市累计建成大型沼气池44座,养殖小区沼气池188座,万吨有机肥加工厂15个,养殖粪污设施化处理量每年达到340万吨,占畜禽粪污总量的32.5%。
二、主要畜种粪污处理技术
1.奶牛、肉牛粪污处理技术。
(1)厌氧发酵。生产沼气厌氧发酵是利用厌氧菌即甲烷细菌对牛粪尿和其他有机物废弃物进行厌氧发酵,产生的沼气用作能源,沼气渣和沼液经发酵后可用作肥料。
2009年,现代牧业(宝鸡)有限公司建场时投资6200万元建造了完善的粪污发酵处理系统。所有牛粪污经厌氧发酵,产生沼气,沼气通过脱硫脱水处理。沼气用于发电、锅炉燃烧、沼渣铺垫卧床、沼液有机肥还田,全部循环利用。现代牧业(宝鸡)有限公司现有沼气发酵池4.5万立方米,日处理粪污1500立方米,日产沼气 3.4万立方米。日产蒸汽150吨左右,沼气锅炉所产生的蒸汽可满足整个牧场使用。日发电2.4万度左右,能满足牧场60%的用电。该牧场周边主要作物是猕猴桃树和苗木,覆盖面积广。周边农户自建场以来一直使用现代牧业沼肥还田,效果显著。为更方便农户施用沼肥、降低各项成本,2015年7月筹资400万余元开工建设第一条管道,2015年11月完工开始灌溉使用,覆盖土地面积2800余亩。该牧场已实现“种+养+沼液还田”循环发展经济模式,粪污实现零排放。
(2)发酵还田。解决畜禽粪便最简单有效的途径是将畜禽排泄的粪便集中堆积到贮粪场堆肥发酵,以杀灭病原微生物,熟化的粪便还田,改良土壤,促进作物生长与增产。岐山县秦宝良种肉牛场占地100亩,存栏安格斯良种牛1200头,产生的粪污以堆积发酵为主。粪污处理场占地面积2790平方米,内有污水沉淀池一个,长30米、宽30米、深3米。每天采用人工干清粪方式,运送粪便到堆积场发酵。年处理粪污产量8700吨,绝大部分牛粪经堆积发酵直接用于果园、蔬菜、农田施肥,省时省力。
(3)生产有机肥。生物有机肥可以消除畜禽粪便的有机废弃物对环境的污染,提高肥料肥效、改善土壤理化性状,其肥力作用持久,作物防病增产效果显著。凤翔新澳特奶牛养殖场占地125亩,年存栏奶牛457头,建成占地1400平方米有机肥加工场,年可处理粪污20000吨。
(4)培养蚯蚓,生产生态肥料。将畜禽粪便、生活污泥、果皮、秸秆等固体废弃物按比例堆肥发酵,引入蚯蚓,活蚯蚓制造动物饲料、鱼类饵料,收集的蚯蚓粪是养花种草的理想肥料。宝鸡市高新区康源牧业用牛粪堆积生产蚯蚓,最终形成农作物秸秆养牛—牛粪养蚯蚓生产绿色生态肥料—蚯蚓粪促进绿色有机农作物生产的生态链。
2.生猪粪污处理技术。
(1)生产沼气。生产沼气,实现沼渣、沼液的综合利用。宝鸡市陈仓区兴业良种猪繁育场占地155亩,现存栏生猪4500头,场内建设了一座120立方米的沼气池,规范化堆粪场面积800平方米,年处理粪污800多吨。
通过课题研究,习作课堂中教师的教学行为有了明显的转变,由此带来的是:学生平面设计的兴趣和技能得到了提高,学习的差异得到了尊重,学习的时空得到了拓展。更重要的是,学生的学习态度和自主意识得到了明显的转变,通过碎片化和移动学习,自主、合作、探究的学习方式正在逐步形成。本课题组通过调查问卷对学生进行调查分析,发现通过微课教学,学生普遍较为欢迎也更乐于接受,课前可通过移动终端碎片化学习,教学过程中学生可以反复观看学习,丰富多样的微课视频呈现让课堂不再枯燥,学生的学习主动性明显提高,技能掌握情况也明显改善,教学效果呈现良性发展态势,这些改变为其他专业课程的微课翻转课堂模式改革提供了范例和经验。
(2)发酵生产有机肥。凤翔神农生猪养殖场占地50亩,存栏生猪3000头,年出栏猪6000头。场区建设有机肥加工厂,年可处理粪污4.3万吨,生产有机肥1万余吨,主要供给于陈仓、凤翔的大棚蔬菜,所产粪污尚不能满足有机肥加工厂的生产需要。
3.生物发酵和垫料模式。该模式是指采用垫料和生物发酵床为主的养猪粪便污染处理模式,可以使猪粪便直接经过垫料或发酵床的生物菌进行发酵,使之成为有机肥,然后进行清除利用,是一种“零排放”的处理方式。扶风县天度镇海硕养殖有限公司,存栏生猪830头,采用发酵床养猪,实现利润生态环保养殖。
4.奶山羊、肉羊粪污处理技术。
(1)堆肥处理。麟游县种羊场占地约11亩,羊存栏810只,年出栏种羊100只,出栏肉羊200只。该场采用干清粪工艺,尿污采取干垫土填埋方式,每天清理收集圈舍、运动场羊粪后,用少量土填埋圈舍尿污。尿污经发酵后,半年清理羊舍土污一次,羊舍无尿污排出,尿污达到零排放。收集的羊粪堆积到堆粪场,自然发酵,年处理羊粪约2000吨,收集的羊粪经三个月堆积发酵后销售给礼泉、乾县等地的果农。羊舍清理的土粪二次发酵后,施入农田。
(2)制作复合颗粒肥料。陇县佳瑞奶山羊养殖场占地30亩,现存栏奶山羊185只,年产生粪尿81吨。养殖场将产生的所有粪便统一收集,在粪污处理区进行堆积,表面覆盖塑料薄膜,植入菌种辅料,并经高温发酵腐熟后,形成高效有机肥。该场年可生产有机肥65吨,最后直接用于辣椒基地肥料,施肥面积达10亩,可满足无公害辣椒生产施肥的需要。
5.肉鸡、蛋鸡粪污处理技术。
(1)自然堆肥。宝鸡市金台区金鹏养殖专业合作社占地面积3亩,鸡舍5栋,存栏蛋鸡10000只。在粪污处理方面,主要采用条垛式堆肥发酵处理鸡粪,年处理鸡粪量360吨左右。处理后的鸡粪主要销售给附近的葡萄园做肥料,鸡场在减少污染的同时,增加了一定的收益。
6.饲料制作和沼气生产。考虑到鸡粪中各种添加剂的残留以及使用粪便饲喂动物存在的不确定安全隐患,以及北方气温低不易发酵,鸡粪的碳氮比远低于沼气发酵的最佳碳氮比,需要添加辅料等影响因素,宝鸡市绝大多数规模蛋鸡场尚未采取这两种处理方式。
三、推广神农生态模式
1.神农生态模式(“菜-饲-畜-沼-肥”五位一体农业循环经济模式)。神农生态模式是由宝鸡神农农业科技有限公司探索形成,该企业是以生猪养殖、设施蔬菜种植、畜禽粪便资源化利用为主的农业科技型企业。该生态模式以沼气工程为纽带,利用物质形态和能量转换的特点,将残次果蔬生产饲料、饲料供给养殖、养殖粪污发酵产气、沼气用于猪舍取暖及农户供气、发酵产物加工有机肥、有机肥施用蔬果生产、沼液用于蔬菜叶面肥等有机结合在一起,形成一个产气、积肥同步、种养并举,能源、物流良性循环的能源生态系统工程。
这种模式能充分利用设施蔬菜生产和畜牧养殖的废弃物,化害为利,变废为宝,可有效解决农村面源污染问题,改变农村用能结构,形成农村能源多能互补模式,达到经济效益、社会效益、生态效益三丰收。
2.模式背景。宝鸡神农农业科技有限公司位于陕西省宝鸡市凤翔县槐北村,该村是陕西省命名的“一村一品”养猪示范村,全村年出栏生猪3万头左右,由于废弃物处理等环保设施不到位,导致当地环境压力较大。
凤翔县地处渭北旱塬西部,拥有耕地73万亩,人口52万,其中农业人口46万,是宝鸡市粮、菜、果种植优势区域和主要生产基地。近年来,苹果产业已经成为全县农业的主导产业,是全国苹果矮砧技术示范县,苹果种植面积20万亩,年产优质果品20.5万吨,苹果年产值5.6亿元。随着绿色果品、有机果品生产基地建设要求,农户对果品产地和产品认证的认识不断提高,每年需要大量的有机肥用于果业生产。该公司采用“企业+基地+农户”的模式,收购农户养殖粪便,集中进行生物有机肥料加工,除部分用于企业自有蔬菜基地生产外,大部分以商品形式对外出售。因市场需求量大,结合不同区域对肥效的需求不同,该公司生产主要采取订单生产方式,形成了产销一体化模式,既提升了产品品质,又保证企业产销结合。
企业按照“菜-饲-畜-沼-肥”五位一体农业循环经济模式,以建设沼气工程处理畜禽养殖产生的粪污,产生新能源沼气和有机肥原料沼渣。其中,沼气主要用于周边村户集中供气,实现商品化销售,沼渣用于深加工生产生物有机肥,实现对外销售和解决企业蔬菜生产肥料需求;将残次蔬果生产饲料,用于供给养殖需要,减少了残次蔬果的废弃污染问题;通过水肥一体化系统将沼液输送至蔬果生产基地,用于蔬果生产,节肥、节水25%左右。目前,该公司建成700立方米大型沼气工程1处、万吨生物有机肥加工中心1处,沼液水肥一体化技术管网1套。
3.模式图。
4.运行机制。采取“企业+合作社+农户”的生产经营模式,在项目区大力推广生猪健康养殖技术、生物发酵床养殖技术、沼液水肥一体化计划、三沼综合利用技术,并开展沼气配送、太阳能安装工程,形成“菜-饲-畜-沼-肥”五位一体农业循环模式,既实现废弃物综合利用的目标,又形成以沼气供气、太阳能利用为主的农村能源多能互补模式。在项目区集中收购周边养殖户畜禽粪便,并转化为清洁能源供农户使用,降低农户生活用电成本,增加农户产业收入,为地方经济发展做出贡献。
5.推广情况。该模式在槐北村进行推广,通过有机肥加工厂、沼气工程,年可转化废弃物4.3万吨,生产生物有机肥1万吨、沼渣900吨、沼液1.2万吨,实现经济效益1000万元。企业在槐北村开展沼气清洁能源配送工程,免费为当地327户农户安装沼气,形成以沼气供气、太阳能利用等方式为主要途径的农村能源多能互补模式,并实行养殖小区沼气供暖、蔬菜基地沼液水肥一体化工程,实现了“畜-沼-菜”良性循环模式,达到废弃物互为原料、再使用、再利用的目的,对农业可持续发展起到促进作用。集中收集全村养殖废弃物,通过对废弃物的重复利用,年可转换养殖废弃物4.3万吨,产生的沼气作为清洁能源,可再生能源进行供气,可有效提高当地空气质量;沼气发酵残留物的综合利用,对改良土壤、减少化肥农药的使用、开展生态农业具有重要的作用。
四、建议
1.加大财政投入。设立畜牧业环境污染防治专项资金,加大对养殖场配套建设污染防治设施的财政支持,并对通过贷款融资用于污染防治设施建设的养殖场给予贷款贴息支持,以减轻养殖场治污的经济负担,提高养殖者开展污染防治的积极性。
2.引导社会资本参与污染防治。目前,粪污治理主要以养殖企业自行建设沼气工程、三分离一净化、土地消纳等为主要方式,但都存在局限性,不能彻底解决粪污问题。按照“谁投资、谁受益”的原则,运用市场机制和财税支持等政策,引导社会资本积极参与畜禽养殖场污染防治,实现社会化、专业化的污染防治运营服务。