浅谈循环经济与畜禽粪便资源化对策.pdf

第2 7 卷第3 期 2 0 0 8 年6 月 四 川 环 境 S I C H U A NE N R O N M E N T V o L 2 7 N o 3 J u n e2 0 0 8 环境经济 浅谈循环经济与畜禽粪便资源化对策 冯妍1 周红玲1 张恒2 1 吉林省环保联合会 长春1 3 0 0 2 1 2 吉林省兴环环境技术服务有限公司 长春1 3 0 0 2 1 摘要 畜禽养殖业的蓬勃发展 改善了农业生产结构 促进农村经济水平的提高 但是废弃物又造成了环境污染 运 用循环经济理论指导畜禽粪便污染环境的治理并使其资源化 在减少生态环境污染的同时 又提高了资源的利用效 率 具有很大的经济效益和生态效益 本文通过分析畜禽粪便对环境的危害及其资源特性 提出了资源化 无害化的 途径 关键词 循环经济 畜禽粪便 对策 中图分类号 X 7 0 5文献标识码 A文章编号 1 0 0 1 3 6 4 4 2 0 0 8 0 3 0 0 8 5 0 4 D i s c u s so nC i r c u l a rE c o n o m ya n dC o n v e r t i n gP o u l t r yE x c r e m e n ti n t oR e s o u r c e s F E N GY a m l Z H O UH o n g l i n 9 1 Z H A N GH e n 9 2 1 皿梳E n v i r o n m e n tF e d e r a t i o n C h a n g c h u n1 3 0 0 2 1 C h i n a 2 E 聊i r o n m e n t a lT e c h n o l o g y3 e r v i c e s1 z do fJ i l i n x i n g h u a n C h a n g c h u n1 3 0 0 2 1 C 托忸 A b s t r a c t T h ed e v e l o p m e n to fh u s b a n d r yi m p r o v e dt h es t r u c t u r eo fa g r i c u l t u r a lp r o d u c t i o na n dp r o m o t e dt h er u r a le c o n o m y l e v e l w h i l et h ew a s t e sr e s u l t e di ne n v i r o n m e n t a lp o l l u t i o n B ya p p l y i n gt h ec i r c u l a re c o n o m i ct h e o r y p o u l t r ye x c r e m e n t 咖b e c o n v e r t e di n t or e s o 嘲t or e d u c ee n v i r o n m e n tp o l l u t i o na n de n h a n c et h ee f f i c i e n c yo fr e s o u l v 七8u t i l i z a t i o n w h i c hh a sg r e a t e c o n o m i ca n de c o l o g i c a lb e n e f i t s B a s e do na n a l y s i so ft h eh a r m f u le f f e c to fp o u l t r ye x c r e m e n to nt h ee n v i r o n m e n ta n di t sf e a t u r e 鹊H 增删胤 t h i sp a p e rp r o p o s e da p p r o a c h e sf o ri t sc o n v e r s i o na n dd e t o x i f i c a t i o n K e y w o r d s C i r c u l a re c o n o m y p o u l t r ye x c r e m e n t o 咖t e 珊e a s u I 髓 随着我省畜禽养殖业的蓬勃发展 有力的促进 了农业经济的迅猛发展 但是 传统粗放的农村经 济发展模式恶化了生态环境 畜禽养殖业产生的畜 禽粪便已经成为农村面源污染的主要来源 据2 0 0 5 年统计资料 表明 全省猪 牛 羊 家禽存栏分别达到1 0 0 0 万头 5 2 5 万头 4 1 0 1 0 万只 1 8 1 2 2 5 万只 如果猪 牛 羊 家禽每天 可产生粪便的数量分别为2 4 公斤 1 3 7 公斤 1 公斤和0 1 公斤呤J 全年猪 牛 羊 家禽产生的 畜禽粪便数量分别为 8 7 6 万吨 2 6 2 5 3 万吨 1 4 9 7 万吨 6 6 1 5 万吨 全年畜禽粪便总量 4 3 1 2 5 多万吨 由于我省畜禽养殖业正从分散农户向集约化 工厂化养殖转变 专业化特征越来越明显 导致养 殖业与传统种植业日益分离 畜禽粪便用作农田肥 料的比重大幅度下降 另外 大多数养殖场没有污 染防治设施 大量粪便 污水未经有效处理直接排 人环境中 特别是经济相对落后的乡村 不少畜牧 养殖场粪便未经处理随意排泄 造成毒化水源 污 染大气 传播病菌 危害农田等一系列危害 给农 业生产和生态环境带来了严重的影响B J 因此 提倡循环经济理论来治理畜禽粪便环境污染 使其 资源化 化害为利 变废为宝 对农业生产和生态 环境都有着积极的意义 篷薯昙羿 酽茹1 9 一 女 吉林长春人 吉林省委党校11980 2 0 0 5 循环经济的意义 作者简介 冯妍 一 女 吉林长春人 吉林省委党校 循补兰仝 价明恧义 级环境经济专业本科生 助理工程师 当前可持续发展战略成为社会发展的主流 以 资源利用最大化和污染排放最小化为主线 逐渐将 万方数据 8 6 四川环境2 7 卷 清洁生产 资源综合利用 生态设计和可持续消费 等融为二体的循环经济战略是实现可持续发展的重 要手段 传统经济是一种由 资源一产品一污染 排放 所构成的物质单向流动的经济 而循环经 济倡导的是一种与环境和谐的经济发展模式 它要 求把经济活动按照自然生态系统的模式 组织成一 个 资源一产品一再生资源 的物质反复循环流 动的过程 使整个经济系统以及生产和消费的过程 基本不产生或者只产生很少的废弃物 从而根本消 解长期以来环境与发展之间的尖锐冲突 4J 减量化 再利用 资源化 是循环经济最重 要的三个原则 每一原则对循环经济的成功实施是 必不可少的 减量化原则针对的是输入端 旨在减 少进入生产和消费过程中物质和能源流量 再利用 原则针对生产过程 尽可能多次或多种方式地使用 物品 避免物品过早地成为垃圾 资源化原则针对 输出端 把废弃物再次变成资源以减少最终处理 量 也就是我们通常所说的废品回收利用和废物综 合利用 2 循环经济与畜禽粪便资源化的运作 流程 循环经济为解决畜禽粪便污染环境问题提供了 理论依据 当畜禽粪便资源化利用在畜禽养殖与生 态环境链条中循环流动时 延缓了对生态环境的输 出过程 对畜禽养殖与生态环境链条中所输出的畜 禽粪便进行环境无害化处理 使之以生态环境能够 容纳的形态重新流回生态环境系统中 畜禽粪便在资源化利用链条中与生态环境系统 之间的循环流动 是一种深层次的循环 这种系统 与系统之间的物质循环 实际上体现了畜禽粪便在 循环经济过程中的减量化 再利用 无害化 它将 畜禽粪便资源化利用链条作为子系统和谐的纳人生 态环境系统中 促进两个系统的协调共生 这种方 式能够减少对自然资源的索取 更有效地利用畜禽 粪便 化为可以继续利用的资源 形成资源一产品 再生资源一再生产品的物质流动闭合回路 最终 顺畅的进人生态环境系统中 降低畜禽粪便对生态 环境的影响 为生态环境减轻负担 并且提供自我 恢复的空间 例如 根据畜禽粪便的产生量 建立一个现代 农业园区 内设立工厂化养殖场 无公害果园 大 棚蔬菜 稻米等多元化生产基地 建设沼气池 沼 气用于圈舍照明 增温大棚 沼液用于果蔬苗木液 肥 沼渣用于农田作物有机肥和畜禽饲料 成为畜 禽一沼气一农作物一能源四位一体的生态农业模 式 从宏观农业及生态原理来看 此生态系统包括 了4 个子系统 即初级生产者 农作物 果蔬生 产 初级消费者 畜禽 分解者即利用系统 粪便污水净化 沼气工程 消费者 社会和农 户 系统内食物链达到最佳优化状态 使系统的 正负反馈协调统一 形成物流 能流 经济流的良 性循环 这是一种使物流循环增殖 资源利用率提 高 废弃物产生减少的低熵技术 资源化了的畜禽 粪便废物作为新的资源在降低自然资源消耗的同 时 给农业经济增长提供了有力的支撑 循环经济 模式下 人 畜禽养殖与生态环境之间互动影响已 不再是破坏生态环境 限制经济发展的障碍 而是 表现为一种社会 经济和环境 共赢 的有利局 面 3 畜禽粪便资源化措施 3 1提高畜禽粪便饲料化 3 1 1提高饲料的利用率 世界先进水平的肉猪生产料肉比为2 4 l 我 国目前只有少数达到3 5 1 肉鸡的料重比世界先 进水平为1 6 1 我国为2 2 2 l 蛋鸡的料蛋比 世界先进水平为2 4 1 我国是2 6 3 1 这表明 我国畜禽饲料生产技术与发达国家相比仍有不少差 距 大量的饲料未被畜禽消化吸收而排出体外 既 浪费了饲料又污染了环境 因此必须提高饲料的利 用率 研制先进的生态营养饲料 从饲料原料的选 购 配方设计 加工饲喂等过程进行技术研究 使 生产的饲料达到卫生 安全 营养的效果 从而降 低畜禽单位生长量的物质和能源的消耗 降低生产 成本 减少粪尿等废弃物的产生量 对畜禽养殖业 的源头进行污染控制 据有关资料介绍帕J 饲料利用率每提高O 2 5 个百分点 可以减少粪中氮的排出量5 1 0 但动物对饲料的利用率有明显的差异 如猪对脱脂 奶粉 血粉 鱼粉 脱壳大豆粉中氮的消化率均在 9 0 以上 高者可达9 5 而对羽毛粉 苜蓿粉 和玉米面筋饲料的利用率均低于7 0 当饲料中 非淀粉多糖由1 5 上升为4 9 时 氨的排放量从 3 5 8 减少到6 4 3 1 2 粪便用作饲料 畜禽粪便中的鸡粪较为适合加工成牛饲料 这 是由于鸡的肠道短 对营养物质的吸收能力较差 其所食饲料中约7 0 的营养物质未被消化吸收而 万方数据 3 期 冯妍等 浅谈循环经济与畜禽粪便资源化对策 作为粪便排出体外 鸡粪中的粗蛋白含量为2 0 3 0 按干物质计算 其中氨基酸含量不低于 玉米等谷物饲料 此外还含有丰富的微量元素和一 些未被识别的营养因子 鸡粪饲料化工艺流程为 鸡粪 干燥 分选 粉碎一筛分一搅拌及调配 产 品 3 1 3 使用绿色饲料 实践证明 含铜 锌量较高的饲料对猪确实有 显著的促长或防止腹泻等效果 这种饲料被广泛应 用于畜禽场的生产中 但由于长期使用高剂量的铜 和锌 大量的重金属随粪便排出体外 从而对生态 环境存在着一种潜在的污染影响 从环境保护的角 度看 这是一种不可取的方法 因此 在保证饲料 具有一定营养性的前提下 应该尽量使用不含高 铜 高锌的绿色饲料 另外 据报道 在饲料中添 加丝兰属植物提取物时 可明显减少粪中的氨气及 硫化氢等臭气的产生 减少量达4 0 6 0 沈 宪文 川等将E M 菌以一定比例加入到饲料中 结果 表明 这种做法既能使饲料中的蛋白质向有效养分 的方向转化 提高饲料利用率 又能抑制产生臭味 的腐败过程 大大减轻了养殖场周围的恶臭味哺1 3 2 提高畜禽粪便肥料化 畜禽粪便是一种有价值的资源 它包含农作物 所必需的氮 磷 钾 有机物和蛋白质等多种营养 成分 经过处理后可作为肥料和饲料 具有很大的 经济价值 畜禽粪便和废水含有很高浓度的有机 物 易于进行生物厌氧处理 回收具有能源价值的 沼气 经处理后的排水可用于农业灌溉和生产杂 用 粪便用作肥料 首先对粪便要及时清除 尽量 做到使干粪与冲洗水分离 对含固体粪便的污水要 进行固液分离 干粪和通过固液分离出的畜禽粪固 体物不能直接用作肥料还田 需进行无害化和资源 化处理 通常有以下几种处理方式 J 1 自然堆沤发酵法 建造较大的堆粪发酵 棚 中温堆放2 0 天以上 无害化后归田 此法适 用于畜禽场场地较大 周围居民少 农田较多 就 近可解决畜禽粪出路的情况 2 自然堆沤喷洒生物菌法 通过喷洒生物 菌群 加快堆沤速度 去除粪便恶臭 袋装储存或 外运进入农田 菜园或鱼塘 此法适用于畜禽场场 地较小 周围居民多 需外运解决畜禽粪出路的问 题 3 制作生物有机复合肥料法 有条件的畜 禽场可以建设有机复合肥料厂 畜禽干粪经粉碎 搅拌 加生物菌发酵 烘干造粒加工成便于运输与 储藏的系列固体肥料 产品可用于城市绿化 蔬 菜 瓜果 苗圃的施肥 3 3 提高畜禽粪便能源化 厌氧发酵产沼气 厌氧发酵主要分为液化 产酸和产甲烷三个阶 段进行 厌氧发酵工艺是微生物在厌氧条件下 将 有机质通过分解代谢 最终产生沼气和污泥的过 程 厌氧发酵与污水中溶解氧浓度 有机质的浓 度 环境的温度和酸碱度等因素有关 厌氧发酵处 理高浓度猪场污水 自身耗能少 运行费用低 而 且沼气是极好的无污染的燃料 有一定的经济效 益 厌氧发酵因菌群适宜温度不同 可分为高温 中温和常温发酵 高温发酵的温度为5 0 6 0 C 中温发酵的温度为3 0 3 5 常温发酵即变温 发酵 发酵温度受季节 气温 影响 厌氧发酵 要求温度相对稳定 温度的急剧变化可导致发酵的 终止 地下的温度因受气温的影响较小 因此 常 温猪场沼气发酵装置常常建于地下 对于养殖一万头的猪场 其废水采用厌氧发酵 工艺处理后 每天可产沼气1 5 0m 3 按农业部指 导价格1 2 T W m 3 计算 年收人6 5 7 万元L 9J 沼 气可用于发电或作为燃气使用 每天有沼液1 0 0 m 3 作为肥料用于果树 蔬菜的种植 每年减少 化肥用量5 3 吨 按现有市价8 0 0 形吨计 一年可 节约肥料成本4 2 5 万元 以上两项每年经济效益 达1 0 8 2 万元 只要具备一定的沼气产生量和合适 的用户量 沼气供民用基本上无技术障碍 4 畜禽粪便资源利用现状及存在的问 题 4 1 畜牧业发展政策与环境政策脱节 大力发展 畜禽养殖业一直是农业部门的政策目标 各级农业 部门都将畜牧业发展作为农村产业结构调整 实现 农业增长的重要内容加以推行 由于环境保护不是 其核心职能 畜禽养殖污染防治在其政策目标中没 有得以充分体现 同样 过去农村和农业的环境保 护职能不在环保部门 加之受人力 物力和财力所 限 环保部门重点加强了城市和工业的污染防治 畜禽养殖污染却没有被纳入重点内容一 4 2 缺乏对畜禽养殖污染资源化治理的鼓励措施 如在税收 信贷 用地 用电 补偿等方面没有相 应的优惠扶持政策 从而导致商品有机肥价格居高 不下 10 l 万方数据 8 8 四川环境2 7 卷 4 3 畜禽养殖业发展和污染治理缺乏全局性规划 和布局 畜禽规模养殖场 户 的建设发展尚未 完全纳入统一的审批管理 致使农村生态环境较脆 弱 污染容量较小的地区盲目发展了畜禽规模养殖 项目 部分饮用水源保护区域亦发展了规模畜禽养 殖场 给水源地和周边环境带来严重影响 引 4 4 畜禽养殖污染排放量大 浓度高 如果依赖 于工业化达标排放处理既不经济 亦不符合目前农 村实际条件 因此 只能走资源化利用的路子 但 由于投入不足 经费匮乏 致使污染治理基础设施 缺乏规模 技术研究严重滞后 农艺 工程措施研 究示范规模较小 示范推广力度不够 5 畜禽粪便资源化的建议 5 1 明确农业部门和环保部门之间的职能 加强 各部门协调和职能部门监管力度 积极推进畜禽养 殖污染治理和资源化利用 制定相应的法律法规 标准 强制畜禽养殖业对畜禽废弃物综合利用和环 境治理 引导畜牧养殖业的发展回归到大农业生态 系统中去 实现农业循环经济系统的良性循环u 1 5 2 税收 信贷 用地 用电 补偿等方面应有 相关的优惠扶持政策 增加畜禽养殖科技资金数 额 鼓励支持畜禽粪便资源化的项目开发与研究的 同时 建立激励机制 对自觉治污的养殖场 户 给予更多的优惠和补助 对污染严重而又拒不采取 治理措施的业主予以处罚 以确保整治目标的实 现 1 1 I 5 3 畜禽养殖业发展要有全局性规划和布局 加 强管理 实施种 养区域平衡一体化政策 在发达 国家畜禽业发展绝大多数属于既畜养又种植的模 式 他们有充足的土地可以消化畜禽粪便 如荷兰 全国只有四个大型农场 整个农业 畜禽业分散在 全国1 3 7 万个家庭农场中 产生的废弃物可自已 消化 5 4 加大资金投入 在技术上进行革新和注重终 端产物的利用 利用畜禽粪养殖蚯蚓 蚯蚓养殖的 方法很多 有简易养殖法 肥堆养殖 塑料大栅养 殖 工厂化养殖 越冬养殖 田间养殖 垃圾处 理养殖 立体多层箱养殖等 简易养殖适合于农村 集体或个体养殖 可充分利用房前屋后 庭院空地 及木箱 筐 罐 盆 池等容器 肥堆养殖主要利 用果园 桑园 饲料园 菜园 大田等园地 有条 件 规模较大的企业可以进行大棚工厂化养殖 提 高效率 一些大饲养场开始修建蓄水池 截留暴雨溢 流 并将清洗畜栏后的废水集中蓄人 经过沉淀 曝气等作用后 用泵打人喷灌系统 灌溉农田 草 坪 地 和牧场 畜禽粪尿中含有大量粗纤维 蛋白质 糖类和脂肪类物质 其成分与人工合成的 废物明显不同 它们在自然界易于分解 并参与物 质再循环过程 充分利用这些循环途径 既能利用 粪尿中的营养物质 又免于其对环境的危害 5 5 运用农牧结合系统之间的流动 使物质和能 量从种植业流向畜牧业 再部分地从畜牧业返回到 种植业的模式 如经济林果园中 建成种果树 种 草 养畜 养蜂并举的生态果园 以提高土地的利