黃紅燕
(廣西壯族自治區(qū)蠶業(yè)技術(shù)推廣總站,南寧市530007)
廣西是全國最大的桑蠶繭生產(chǎn)基地,蠶繭產(chǎn)量全國第一,2014年桑園面積19.26萬hm2,年發(fā)種量達(dá)到700萬張,蠶繭產(chǎn)量34萬t。按此飼養(yǎng)量計算,每年養(yǎng)蠶產(chǎn)生的蠶沙(蠶糞便、吃剩的殘葉)接近200萬t。若處理不當(dāng),不僅容易造成家蠶病原物擴散,破壞養(yǎng)蠶環(huán)境,而且還會造成大氣和水源污染等環(huán)保問題,影響廣西蠶業(yè)持續(xù)健康穩(wěn)定發(fā)展。以蠶沙為主要原料發(fā)展沼氣,是實現(xiàn)蠶沙無害化處理和資源化應(yīng)用的有效途徑。
沼氣是利用有機物質(zhì)(如秸稈、雜草、蠶沙、人畜糞便等廢棄物)在一定的溫度、濕度、酸度等條件下,隔絕空氣,經(jīng)微生物分解,厭氧發(fā)酵而產(chǎn)生的可燃性氣體,是一種取之不盡、用之不竭的可再生能源。當(dāng)前生物質(zhì)能源開發(fā)逐漸成為熱點,沼氣作為一種可再生能源,不僅是農(nóng)村新能源建設(shè)至關(guān)重要的組成部分,也是中國可持續(xù)發(fā)展的重要環(huán)節(jié),已被科技部和農(nóng)業(yè)部明確列為今后重點開發(fā)的6類生物質(zhì)能源之一[1]。沼氣不僅可以照明,還能成為炊事燃料,為農(nóng)民提供了生活用能,有利于落實農(nóng)村節(jié)能減排和環(huán)境保護措施。建1個戶用沼氣池,它所產(chǎn)生的沼氣可替代薪柴、秸稈等傳統(tǒng)生物質(zhì)能源,每年達(dá)到2 t以上,這與面積為0.17hm2林地的年生物蓄積量相當(dāng)。與此同時,還可以減排二氧化碳15.7 t,減排甲烷12.5 kg[2]。發(fā)展沼氣,可以減少森林砍伐,有效保護林地,是節(jié)約能源資源、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的有效生產(chǎn)模式和消費模式,是發(fā)展循環(huán)農(nóng)業(yè)和建立節(jié)約型社會的有效手段。
隨著廣西蠶桑業(yè)的迅猛發(fā)展,每年產(chǎn)生的蠶沙接近200萬t,如處理不當(dāng),蠶沙污染問題會影響到廣西蠶業(yè)的健康發(fā)展。近幾年,廣西開始采用接菌種發(fā)酵處理生產(chǎn)有機肥及工廠統(tǒng)一回收蠶沙生產(chǎn)有機肥的方法處理蠶沙,實現(xiàn)了部分蠶區(qū)蠶沙的無害化處理和資源化利用。但目前廣西大部分蠶區(qū)處理蠶沙主要以自然堆漚為主,存在蠶沙隨意堆放,堆漚不徹底,造成病原污染和環(huán)境污染問題。發(fā)展沼氣工程是蠶沙無害化處理和資源化利用的有效途徑之一。蠶沙堆漚產(chǎn)生的沼氣可以作為燃料用于蠶室加溫,在補催青、感光收蟻、飼養(yǎng)管理等方面都取得很好的效果[3]。蠶沙經(jīng)沼氣池發(fā)酵后的沼氣渣、沼氣液中含有豐富的有機質(zhì)、腐殖酸、氮、磷、鉀等營養(yǎng)成分及氨基酸、維生素、酶、微量元素等生命活性物質(zhì)[4],是一種優(yōu)質(zhì)高效的有機肥料,且無有害病菌和寄生蟲卵,養(yǎng)分全、肥效高,可直接施入桑田,能明顯提高桑葉的產(chǎn)量和質(zhì)量,也可以作為水稻、蔬菜、水果、蘑菇等的肥料或養(yǎng)料[5]。蠶沙經(jīng)過沼氣池內(nèi)厭氧分解后,其熱腐酸含量大為減少,能有效避免作物根部中毒現(xiàn)象。經(jīng)過無害化處理的蠶沙進(jìn)入良性循環(huán)鏈,不僅保護了蠶區(qū)環(huán)境,而且變廢為寶,經(jīng)濟效益和社會效益顯著。
為推動國家生態(tài)文明建設(shè),農(nóng)業(yè)部開展“美麗鄉(xiāng)村”創(chuàng)建活動?!懊利愢l(xiāng)村”是社會主義新農(nóng)村建設(shè)理念,內(nèi)容和水平的全面提升。為響應(yīng)農(nóng)業(yè)部“美麗鄉(xiāng)村”活動,2013年4月廣西壯族自治區(qū)黨委政府也提出了開展“美麗廣西·清潔鄉(xiāng)村”活動?;顒右郧鍧嵓覉@、清潔水源、清潔田園為主要任務(wù),清理和處理各種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄物,推廣農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)實用技術(shù),防治農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境污染,大力改善農(nóng)村地區(qū)生產(chǎn)生活環(huán)境。蠶沙是蠶區(qū)的主要廢棄物,堆放在田間地頭,污染生產(chǎn)環(huán)境。在“美麗廣西·清潔鄉(xiāng)村”活動中被列為蠶區(qū)要解決的首要問題?;顒娱_展以來,很多蠶區(qū)把蠶沙的無害化處理作為“清潔田園”專項活動十大主推技術(shù)來抓,部分蠶區(qū)把發(fā)展蠶沙沼氣作為蠶沙無害化處理的主推技術(shù),河池的宜州、環(huán)江,來賓的象州等建立了“蠶—沼—?!蹦J剑〉昧撕芎玫某尚?,解決了蠶沙亂堆亂放的問題。發(fā)展蠶沙沼氣將有助于蠶區(qū)節(jié)能減排和養(yǎng)蠶環(huán)境保護措施的落實,是推動蠶區(qū)開展社會主義新農(nóng)村建設(shè)的有效途徑。
根據(jù)農(nóng)業(yè)部沼氣科學(xué)研究所的研究,沼氣發(fā)酵菌種在8℃~60℃范圍內(nèi)都能發(fā)酵產(chǎn)氣,溫度低于8℃時,一般不產(chǎn)氣。廣西地處亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候的南部,光照充足,太陽總輻射量達(dá)376.56~418.40 kJ/cm2,平均氣溫為17℃~22℃,持續(xù)日數(shù)為270~340d。良好的光熱條件,極有利于廣西農(nóng)村沼氣的應(yīng)用與發(fā)展。
2.2.1 蠶沙是沼氣的優(yōu)質(zhì)原料蠶沙作為蠶桑生產(chǎn)的主要副產(chǎn)品,有機質(zhì)達(dá)80%以上,含氮量2%~4%,碳氮比例為26∶1,干物質(zhì)含量為18%,含水量為82%,與常用的豬糞、牛糞等沼氣原料相仿,是發(fā)酵產(chǎn)沼氣的優(yōu)質(zhì)原料,能確保沼氣的持續(xù)正常產(chǎn)生。
2.2.2 廣西是全國最大的蠶繭生產(chǎn)基地,為發(fā)展蠶沙沼氣提供充足的原料?!笆濉币詠?,廣西緊緊抓住國家“東桑西移”的戰(zhàn)略機遇,大力發(fā)展桑蠶業(yè),推進(jìn)蠶業(yè)生產(chǎn)實現(xiàn)了跨越式發(fā)展。2005年廣西蠶繭產(chǎn)量奪取全國第一,連續(xù)10年成為全國最大的原料繭生產(chǎn)基地,目前每年養(yǎng)蠶產(chǎn)生的蠶沙接近200萬t。由于廣西地屬低緯度地帶,屬于亞熱帶蠶區(qū),1年可養(yǎng)蠶10批以上,養(yǎng)蠶時間可以從3月持續(xù)到11月,一年當(dāng)中蠶沙的產(chǎn)出量大、產(chǎn)出時間長,為發(fā)展蠶沙沼氣提供充足的原料。
2.3.1 政府重視農(nóng)村能源建設(shè)工作,已形成一套成熟的監(jiān)管辦法多年來,廣西區(qū)黨委、政府高度重視農(nóng)村能源建設(shè),連續(xù)10余年將沼氣建設(shè)列為為民辦實事的主要內(nèi)容之一,廣西農(nóng)村沼氣實現(xiàn)了快速發(fā)展。截至2012年底,廣西已累計建成農(nóng)村戶用沼氣池395.1萬座,沼氣池入戶率居全國第一,年產(chǎn)沼氣15.8億m3[4],給廣西農(nóng)民帶來了巨大的經(jīng)濟效益,證實了沼氣作為新能源在廣西有著很好的開發(fā)價值。廣西1989年就成立了自治區(qū)能源辦公室,各市、縣也都設(shè)立了農(nóng)村能源機構(gòu),部分市、縣的鄉(xiāng)鎮(zhèn)還設(shè)有能源站。截至2009年,全區(qū)有農(nóng)村能源推廣機構(gòu)723個,從事農(nóng)村能源推廣工作2240多人。出臺了《廣西壯族自治區(qū)農(nóng)村能源建設(shè)與管理條例)、《大中型沼氣工程管理暫行辦法》等法規(guī),形成了一套切實可行的監(jiān)管辦法,使農(nóng)村沼氣建設(shè)規(guī)范有序,有章可循[7]。
2.3.2 形成了系統(tǒng)的農(nóng)村沼氣推廣研發(fā)隊伍,為發(fā)展蠶沙沼氣提供有力的技術(shù)支撐廣西農(nóng)村沼氣經(jīng)過幾十年的發(fā)展,培養(yǎng)了一大批沼氣管理和技術(shù)人員,形成了比較系統(tǒng)的沼氣推廣、研發(fā)、建設(shè)的人才結(jié)構(gòu)。廣西共有獲得國家沼氣生產(chǎn)工職業(yè)資格證書的技術(shù)人員1.47萬人,其中高級工640多人[7]。為蠶沙沼氣的發(fā)展提供了人才隊伍支撐。同時,廣西沼氣經(jīng)過多年發(fā)展,探索出戶用養(yǎng)殖型沼氣,大中型養(yǎng)殖場沼氣,養(yǎng)殖小區(qū)和聯(lián)戶沼氣等多種沼氣建設(shè)模式,滿足不同原料、不同規(guī)模用戶需求,為發(fā)展以蠶沙為主要原料的沼氣池提供了有力的技術(shù)保障。
廣西的能源資源短缺,缺煤、缺油、缺天然氣,且電力資源也不足,部分農(nóng)村日常生活用能以燒柴、秸稈為主,不僅給農(nóng)民生活帶來不便,而且不利于林地的保護。20世紀(jì)80年代,廣西恭城縣創(chuàng)造“養(yǎng)殖—沼氣—種植”三位一體沼氣生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展模式后,農(nóng)村沼氣建設(shè)得到了各級政府的重視,通過示范宣傳,極大地調(diào)動了廣大農(nóng)民群眾沼氣建設(shè)的熱情,建池農(nóng)戶充分享受到沼氣帶來的好處[7]。沼氣成為農(nóng)民照明、做飯的燃料,為農(nóng)村提供生活用能,不僅節(jié)省了農(nóng)戶砍柴用工,減少了使用液化氣,電力的費用,同時改善了農(nóng)村居住環(huán)境。廣西是全國最大的原料繭基地,種桑養(yǎng)蠶涉及76個縣(市)、590個鎮(zhèn)(鄉(xiāng))、88.2萬戶農(nóng)戶,蠶區(qū)的蠶沙沒有得到良好的應(yīng)用。如在蠶區(qū)發(fā)展蠶沙沼氣,不僅能解決蠶農(nóng)蠶沙處理問題,還可為蠶農(nóng)養(yǎng)蠶加溫、照明、煮飯燒水提供清潔能源,產(chǎn)生的沼渣、沼液可作為優(yōu)質(zhì)的有機肥施入桑園,實現(xiàn)“蠶—沼—?!钡牧夹匝h(huán)。廣西昭平縣江口村,是昭平縣“桑—蠶—沼—?!鄙鷳B(tài)循環(huán)模式示范村,該村建有生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)示范桑園1005hm2,建有標(biāo)準(zhǔn)大蠶房450多m2,標(biāo)準(zhǔn)化蠶沙池1008座,年產(chǎn)鮮繭350多t,產(chǎn)值860萬元;建有沼氣池10021座,沼氣入戶率達(dá)96%,沼氣、沼液、沼渣折算經(jīng)濟效益達(dá)120萬元,綜合效益960多萬元[8]。蠶農(nóng)煮飯、燒水炒菜全部用沼氣,既省錢又衛(wèi)生,蠶農(nóng)充分享受到發(fā)展蠶沙沼氣帶來的好處。因此蠶沙沼氣在廣西各蠶區(qū)有著廣闊的發(fā)展前景。
發(fā)展蠶沙沼氣,必須加大宣傳力度,讓各級蠶業(yè)部門及廣大蠶農(nóng)充分認(rèn)識到發(fā)展蠶沙沼氣的重要性和必要性,利用廣西作為全國蠶繭主產(chǎn)區(qū)的有利條件,大力發(fā)展蠶沙沼氣。對已發(fā)展蠶沙沼氣的先進(jìn)典型,要大力宣傳,利用開現(xiàn)場會、參觀學(xué)習(xí)等方式,組織各級干部、蠶農(nóng)學(xué)習(xí)先進(jìn)經(jīng)驗,充分認(rèn)識到發(fā)展蠶沙沼氣帶來的好處,積極參與發(fā)展蠶沙沼氣。也可在各蠶區(qū)培育一批蠶沙沼氣池的示范點進(jìn)行示范推廣,通過典型示范帶動蠶農(nóng)開展蠶沙沼氣建設(shè)。
沼氣池的建設(shè)需要投入一定的資金,尤其是大型沼氣池,如果單靠蠶農(nóng)投入,會影響蠶農(nóng)的積極性。國家非常重視能源建設(shè)工作,廣西區(qū)黨委、政府也高度重視農(nóng)村能源建設(shè),連續(xù)10余年將沼氣建設(shè)列為為民辦實事的主要內(nèi)容之一,多年來投入大量資金發(fā)展農(nóng)村沼氣。各級蠶業(yè)部門應(yīng)積極爭取能源部門的經(jīng)費支持,同時多方面籌集資金,鼓勵企業(yè)及其他社會組織參與蠶沙沼氣建設(shè),充分發(fā)揮政府、社會、蠶農(nóng)的作用,為蠶沙沼氣建設(shè)提供資金保障。
廣西蠶桑產(chǎn)業(yè)經(jīng)過近十年的高速發(fā)展,種桑養(yǎng)蠶已逐步向優(yōu)勢區(qū)域集中,生產(chǎn)經(jīng)營模式也發(fā)生了的變化,多種經(jīng)營模式共存。目前,小蠶共育模式在各蠶區(qū)大面積推廣,2013年小蠶共育率超過60%,蠶農(nóng)合作組織252個,約占廣西蠶農(nóng)戶數(shù)5%,組織化程度逐步提高,但大部分蠶農(nóng)生產(chǎn)仍以小規(guī)模的家庭生產(chǎn)經(jīng)營為主。廣西發(fā)展蠶沙沼氣應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)營模式多樣化,設(shè)計推廣滿足不同蠶區(qū)、蠶農(nóng)需求的沼氣池。在建造沼氣池時,應(yīng)因地制宜地推廣多種沼氣發(fā)展模式,避免沼氣發(fā)展模式過于單一。養(yǎng)蠶規(guī)模小的農(nóng)戶可選擇沼氣池容量6~100m3的小型沼氣池或可移動式沼氣池。小蠶共育戶或養(yǎng)殖規(guī)模大的農(nóng)戶可選擇50 m3以上的中型沼氣池。成立蠶桑合作組織的,可以由合作社牽頭,建200~300 m3的大型沼氣池,由合作社統(tǒng)一管理,集中供氣。
沼氣池建成后,如果后續(xù)的管理和服務(wù)跟不上,蠶農(nóng)在使用過程中就會遇到許多管理和技術(shù)上的問題,如果時間久了得不到解決,就會挫傷蠶農(nóng)使用沼氣的積極性。最終會造成蠶農(nóng)棄用沼氣,從而對推廣蠶沙沼氣產(chǎn)生負(fù)面效應(yīng)。廣西農(nóng)村沼氣經(jīng)過多年的發(fā)展,已形成了一套成熟的監(jiān)管辦法,各地蠶業(yè)部門在發(fā)展蠶沙沼氣時,應(yīng)積極與當(dāng)?shù)啬茉床块T溝通,將蠶沙沼氣納入當(dāng)?shù)啬茉床块T統(tǒng)一管理,由專業(yè)人員指導(dǎo),同時加強蠶區(qū)沼氣服務(wù)體系建設(shè),為蠶農(nóng)提供優(yōu)質(zhì)、安全的服務(wù),確保沼氣建成后能正常運轉(zhuǎn)。
蠶沙是發(fā)酵生產(chǎn)沼氣的使用過程中會存在一些問題:一是廣西推廣大蠶地面育,由于防病需要,每天使用石灰,殘留在蠶沙中的石灰在發(fā)酵罐中容易板結(jié),不易清理;二是由于蠶沙比其它常用的沼氣原料(如豬糞、牛糞)輕,進(jìn)料后易浮在水面,造成進(jìn)料口堵塞,影響大批量進(jìn)料;三是廣西一年當(dāng)中有3個月左右的時間不養(yǎng)蠶,原料供應(yīng)不連續(xù),影響沼氣池持續(xù)產(chǎn)氣。廣西要發(fā)展蠶沙沼氣,應(yīng)加強技術(shù)研究與開發(fā)應(yīng)用,不斷引進(jìn)推廣沼氣新技術(shù)、新產(chǎn)品、新池型、新工藝,解決蠶沙沼氣應(yīng)用過程中存在的問題,為蠶沙沼氣的可持續(xù)發(fā)展提供強有力的技術(shù)支撐。首先是開發(fā)適合以蠶沙為主要原料的沼氣池型,通過新池型、新工藝解決蠶沙沼氣應(yīng)用問題。2014年,廣西蠶業(yè)技術(shù)推廣總站與廣西林業(yè)科學(xué)研究院農(nóng)村能源研究所合作,針對蠶沙進(jìn)料難的問題開展池型與工藝研究,重點解決了進(jìn)料和浮渣清理問題,現(xiàn)已在武鳴基地建成一座300 m3的大型沼氣池并投入使用。希望通過廣西蠶業(yè)技術(shù)推廣總站示范帶動廣西蠶區(qū)發(fā)展蠶沙沼氣;二是開展原料替代研究,比如把廢棄桑枝、木薯桿及玉米秸稈等其它農(nóng)作物秸稈進(jìn)行預(yù)處理作為原料儲備,不養(yǎng)蠶的季節(jié)定期投放,解決沼氣發(fā)酵原料不連續(xù)問題,使不養(yǎng)蠶季節(jié)也能有原料投放并正常產(chǎn)氣,鞏固沼氣使用率和提升沼氣使用效益,確保蠶沙沼氣持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。
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