曾 錦， 魯 藝， 李文榮， 鄭 昊, 梁高飛， 衡圓圓, 徐 銳

(1.云南師范大學 能源與環(huán)境科學學院， 云南 昆明 650500； 2.丘北縣農業(yè)環(huán)境保護監(jiān)測站， 云南 丘北 663200)

2017年5月，國務院辦公廳公開發(fā)布《國務院辦公廳關于加快推進畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用的意見》[1]；2017年7月，農業(yè)農村部印發(fā)《畜禽糞污資源化利用行動方案(2017年～2020年)》[2]；同年，國家發(fā)展改革委員會連同農業(yè)農村部制定了《全國畜禽糞污資源化利用整縣推進項目工作方案(2018年～2020年)》，欲集中央預算內投資600億元，支持200個以上畜牧大縣開展畜禽糞污資源化利用整縣推進工作[3]。由此可見，隨著我國社會主要矛盾的轉變，人民對美好生活的需求日益強烈，國家也愈發(fā)重視生態(tài)文明建設，強力推進“創(chuàng)新，協(xié)調，綠色，開放，共享”的發(fā)展理念。云南省位于中國西南地區(qū)，毗鄰緬甸、越南等東南亞國家，在“一帶一路”戰(zhàn)略中占有非常重要的地理位置，因此云南各個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對輻射南亞、東南亞具有顯著的借鑒意義。云南具有得天獨厚的生物資源，自然環(huán)境條件優(yōu)越，在經(jīng)濟高速發(fā)展的當下，提出了爭做生態(tài)文明建設排頭兵的規(guī)劃[4]，并于2017年12月印發(fā)了《云南省推進畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用工作方案》[5]，該方案立足于云南省實際省情，在國辦意見基礎上進行了內容創(chuàng)新，強調以國家級畜牧大縣和省級畜牧產(chǎn)業(yè)重點縣為整縣推進的重點突破對象。而云南省丘北縣作為全國畜牧業(yè)生產(chǎn)大縣、全國生豬外調大縣，屬于國家發(fā)展改革委員會、農業(yè)農村部在整縣推進項目中的重點支持對象。丘北縣每年因畜牧業(yè)發(fā)展產(chǎn)生大量的畜禽糞污，保守估計達1000多萬噸(含沖洗水)，如果這些糞污得不到資源化的利用，既是對有效資源的一種浪費，更可能對當?shù)鼐用竦纳a(chǎn)生活環(huán)境造成日益顯著的污染，從而影響當?shù)芈糜萎a(chǎn)業(yè)的發(fā)展，進而影響到整個丘北縣的經(jīng)濟發(fā)展。因此，在丘北縣實施畜禽糞污資源化利用整縣推進項目既具有良好的政策基礎，同時也滿足現(xiàn)實需求，因此對丘北縣畜禽糞污資源化利用“整縣推進”項目進行規(guī)劃調研及可行性探索分析十分有必要也十分有意義。

1 丘北縣畜禽糞污排放及資源化利用現(xiàn)狀調研

1.1 研究區(qū)概況

丘北縣位于云南省東南部，文山州西北部， 在103°34′-104°45′E，23°45′-24°28′N，屬于中亞熱帶高原季風氣候，四季溫差小、干濕季分明，光照充足，年平均氣溫為16.7℃，年平均降雨量1143.3 mm，有國土面積5038平方公里，其中耕地面積182萬畝，林地面積453.86萬畝[6]。丘北縣全縣轄3個鎮(zhèn)9個鄉(xiāng)101個村民委(社區(qū))1265個自然村，總人口48.95萬人，農業(yè)人口占總人口的88%[6]。丘北縣自然條件優(yōu)越，有著豐富的土地資源、生物資源、礦場資源和水資源，普者黑風景區(qū)作為國家4A級旅游區(qū)、國家濕地公園，大大地促進了丘北縣的經(jīng)濟發(fā)展(見圖1)。

圖1 丘北縣地理位置圖

丘北縣是全國畜牧業(yè)生產(chǎn)大縣，于2012年成為全國生豬外調大縣，于2017年標準規(guī)?；竽琉B(yǎng)殖戶突破3000戶，畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展迅速。丘北縣近六年來的畜牧業(yè)生產(chǎn)情況如圖2～圖5所示，畜禽養(yǎng)殖量整體呈穩(wěn)步增長趨勢。據(jù)統(tǒng)計，2012年～2017年全縣生豬存欄增長68.94%，生豬出欄增長9.11%；大牲畜存欄增長66.85%，其中肉牛存欄增長74.07%，肉牛出欄增長65.26%；羊存欄增長10.94%，羊出欄增長12.58；家禽存欄增長15.70%；家禽出欄增長21.01%。丘北縣六年來總體實現(xiàn)畜牧業(yè)產(chǎn)值增長40.96%，農民人均畜牧業(yè)純收入增長66.67%，畜牧業(yè)發(fā)展已經(jīng)成為丘北縣經(jīng)濟發(fā)展的重要組成部分。

1.2 畜禽糞污排放狀況

近年來，丘北縣以自身資源為基礎，充分發(fā)揮產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，大力發(fā)展畜牧業(yè)，助力脫貧攻堅、精準扶貧，不斷通過政策扶持、技術培訓等措施，優(yōu)化公司+基地+合作社+農戶飼養(yǎng)模式，加快推進丘北縣畜牧業(yè)向區(qū)域化布局、規(guī)模化養(yǎng)殖轉變，養(yǎng)殖效益穩(wěn)步增加。然而丘北縣在畜牧業(yè)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟高速發(fā)展的同時，產(chǎn)生了大量亟待處理的畜禽糞污，畜禽糞污產(chǎn)生量隨著養(yǎng)殖規(guī)模的擴大、養(yǎng)殖數(shù)量的增加而不斷增加。

圖2 丘北縣生豬養(yǎng)殖年變化情況

圖3 丘北縣牛養(yǎng)殖年變化情況

圖4 丘北縣羊養(yǎng)殖年變化情況

圖5 丘北縣禽類養(yǎng)殖年變化情況

1.2.1 養(yǎng)殖規(guī)模及糞污產(chǎn)生量

截至2017年底，丘北縣生豬存欄98萬頭，大牲畜存欄36萬頭，牛存欄32.6萬頭，羊存欄22萬只，禽存欄175萬只，蛋產(chǎn)量1447噸，肉類總產(chǎn)量10267噸，畜牧業(yè)產(chǎn)值達174936萬元，農民人均畜牧業(yè)純收入為2000元。丘北縣共有標準規(guī)?；B(yǎng)殖戶(場)3052戶，具體的畜禽養(yǎng)殖規(guī)模情況見表1。

表1 丘北縣畜禽養(yǎng)殖規(guī)模情況

根據(jù)丘北縣2017年畜禽存欄實際狀況，參考國家環(huán)?？偩值男笄菁S便排泄系數(shù)(見表2)[7]，粗略估算丘北縣畜禽糞污年排放總量(見表3)。

表2 畜禽糞污排放系數(shù) (kg·d-1)

表3 丘北縣畜禽糞污年排放總量 (萬t)

由表3可知，丘北縣畜禽糞污年排放總量達557.99萬t(不包括沖洗水)，其中由豬產(chǎn)生的糞污為189.58萬t,約占排放總量的33.98%；由牛產(chǎn)生的糞污為356.97萬t, 約占排放總量的63.97%; 由羊產(chǎn)生的糞污為3.77萬t, 約占排放總量的0.68%；由禽(雞)產(chǎn)生的糞污為7.67萬t, 約占排放總量的1.37%。綜上所述，丘北縣的畜禽糞污排放主要以豬牛為主。

1.2.2 分布狀況

丘北縣于2018年制定完成并已實施《丘北縣畜禽養(yǎng)殖禁養(yǎng)區(qū)限養(yǎng)區(qū)劃定方案》，丘北縣以普者黑風景區(qū)為核心劃定畜禽養(yǎng)殖禁養(yǎng)區(qū)、限養(yǎng)區(qū)，以各鄉(xiāng)鎮(zhèn)為中心劃定集中養(yǎng)殖區(qū)，為畜禽糞污資源化利用、減少農業(yè)面源污染奠定了堅實的基礎。及時了解丘北縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)具體的畜禽養(yǎng)殖分布狀況，尤其是規(guī)?；B(yǎng)殖場(戶)及養(yǎng)殖密集區(qū)的分布情況，對制定丘北縣的整縣推進方案十分重要。現(xiàn)將丘北縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的生豬養(yǎng)殖大戶、牛羊養(yǎng)殖大戶現(xiàn)有的存欄量進行統(tǒng)計，主要分布情況如表4所示。

表4 丘北縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)主要畜禽存欄量

注：此表畜禽養(yǎng)殖存欄量僅統(tǒng)計丘北縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的生豬養(yǎng)殖大戶、牛羊養(yǎng)殖大戶，數(shù)據(jù)采集于2018年2月前；—為該鄉(xiāng)鎮(zhèn)無生豬養(yǎng)殖大戶或牛羊養(yǎng)殖大戶。

由表4可知，畜禽養(yǎng)殖大戶主要集中在錦屏鎮(zhèn)、八道哨彝族鄉(xiāng)和樹皮彝族鄉(xiāng)，該地區(qū)畜禽養(yǎng)殖量相對較多，產(chǎn)生的畜禽糞污量大。為更加清晰地掌握丘北縣畜禽養(yǎng)殖的地理分布狀況，根據(jù)表1的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，將各鄉(xiāng)鎮(zhèn)分為生豬密集區(qū)、牛羊密集區(qū)，如圖6所示。

圖6 丘北縣生豬密集區(qū)、牛羊密集區(qū)分布圖

1.3 畜禽糞污資源化利用總體狀況及存在問題

1.3.1 總體狀況

丘北縣擁有適宜建設農村戶用沼氣池的農戶達61000戶，截至2017年底，建設農村戶用沼氣池27686口，占適宜建池戶的45.4%，然而隨著我國農業(yè)產(chǎn)業(yè)結構的調整，沼氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也迎來轉型升級期[8]，新建的農村戶用沼氣池越來越少，丘北縣農村戶用沼氣使用率不到建池數(shù)的40%，農村沼氣池病舊現(xiàn)象嚴重。丘北縣建設農村沼氣鄉(xiāng)村服務網(wǎng)點105個，全縣的沼氣用戶基本被覆蓋，然而目前能夠維持運轉的僅有5個。丘北縣目前有10個養(yǎng)殖小區(qū)和聯(lián)戶沼氣工程、有1個目前正在施工中的大型沼氣工程，以上11個工程項目共建設厭氧發(fā)酵池總容積3250 m3，而已經(jīng)建設沼氣工程的標準規(guī)?；B(yǎng)殖戶(場)占現(xiàn)有標準規(guī)模養(yǎng)殖戶(場)的0.3%。丘北縣內大多養(yǎng)殖場無沼氣處理設施，豬糞處理大多采用三級沉淀，其流程缺失，效果并不理想，對環(huán)境造成的污染依然很嚴重；目前丘北縣內無有機肥加工廠、無規(guī)?；逊蕡?，建設的養(yǎng)殖小區(qū)和聯(lián)戶沼氣工程也基本停運；丘北縣與深圳市朗坤環(huán)境集團有限公司于2017年11月簽訂了5000萬元的項目合作協(xié)議，項目分三期建設，預計2020年底建成投產(chǎn)，可以對病死畜禽、畜禽糞污以及其他廢棄物進行無害化處理和資源化利用，擬設計處理能力為10t·d-1。

1.3.2 存在問題

(1)丘北縣畜禽養(yǎng)殖從農戶個體化向集約化、規(guī)?；D變，農村戶用沼氣池原料短缺[9]，廢棄、病舊現(xiàn)象突出。

(2)缺乏完善的建后服務市場機制框架。沼氣池能否運營良好，“三分靠建池，七分靠管理”，普通沼氣用戶缺乏專業(yè)的管理技術，而丘北縣現(xiàn)有的農村沼氣服務體系又運營困難。

(3)丘北縣畜禽養(yǎng)殖量大，規(guī)?；B(yǎng)殖場多，分布范圍廣，然而目前畜禽糞污的處理大多停留在原始階段，資源化利用程度低、對環(huán)境污染大，缺乏科學統(tǒng)一、因地制宜的規(guī)劃處理。

(4)丘北縣是全國生豬外調大縣，許多農戶與公司達成合作，形成“代養(yǎng)”模式，即由公司提供豬苗，農戶通過飼養(yǎng)管理僅賺取飼養(yǎng)費。而迫于環(huán)保的壓力，部分農戶不得不新建相關的糞污處理措施，資金花費較大，因此畜禽糞污的處理已經(jīng)成為廣大“代養(yǎng)”農戶的“心頭病”。

(5)資金投入不足。財政和政策支持力度不夠,規(guī)模化養(yǎng)殖場(戶)對中小型沼氣項目的申報積極性不高，項目投資較大，但在使用過程中的直接經(jīng)濟效益并不明顯。

2 整縣推進項目模擬分析

2.1 整縣推進的總體目標與實施路徑

擬制定的丘北縣整縣推進畜禽糞污資源化利用項目建設方案，始終堅持以企業(yè)為主體、政府支持、市場化運作的方式，實施“源頭減量+過程控制+末端利用”的運行機制[3]，參考畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用技術及推廣模式[10]，以種養(yǎng)一體化為原則，大力發(fā)展農牧循環(huán)經(jīng)濟。畜禽糞污就近就地消納利用，形成具有鮮明特色的畜禽糞污資源化利用模式，實現(xiàn)全縣范圍內畜禽糞污資源化利用、有機肥替代化肥、解決農業(yè)面源污染問題。通過項目實施，預計使丘北全縣畜禽糞污資源化利用率達到90%以上，其中規(guī)模養(yǎng)殖場產(chǎn)生的糞污資源化利用率達到100%。

2.2 建設內容及規(guī)模

6000 m3沼氣工程1個、年產(chǎn)5萬t有機肥加工廠1個、年產(chǎn)1萬t有機肥加工廠1個，500 m2堆肥場2個，1000畝的糞水肥料化利用示范基地[10]，1000畝的糞便墊料化利用示范基地[10]，1000畝的沼液沼渣三七種植示范基地。

2.3 建設目標

該項目擬對丘北縣規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖場(戶)產(chǎn)生的畜禽糞便進行集約化處理、資源化利用，以種養(yǎng)一體化為原則，大力推進有機肥的生產(chǎn)、加工、使用，構建糞水肥料化使用示范基地、糞便墊料化使用示范基地以及沼液沼渣三七種植示范基地等，通過多種能源利用模式，優(yōu)勢互補，在實現(xiàn)環(huán)保的同時增大養(yǎng)殖戶(場)的經(jīng)濟效益。

針對各鄉(xiāng)鎮(zhèn)養(yǎng)殖分布情況，本項目建設主要實現(xiàn)以下目標，項目建設區(qū)域分布如圖7所示：

(1)擬在八道哨彝族鄉(xiāng)和錦屏鎮(zhèn)交界處建設1個6000 m3沼氣工程，并建設1個有機肥加工廠。

(2)擬在蛋禽存欄10000羽以上的養(yǎng)殖場建堆肥場1個、有機肥加工廠1個。

(3)擬在新店、舍得等養(yǎng)殖密集區(qū)建立合適的堆肥廠(區(qū)域糞污處理中心)1個。

(4)擬在官寨鄉(xiāng)、曰者鎮(zhèn)建立糞水肥料化利用示范基地。

(5)擬在溫瀏鄉(xiāng)、平寨鄉(xiāng)實施糞便墊料化利用示范基地。

(6)擬在距離沼氣工程的合適范圍內建沼液沼渣種植示范基地1個。

(7)規(guī)模化養(yǎng)殖場(戶)糞污處理設施建設的配套與升級。

2.4 工藝模式選擇

(1)沼氣工程工藝類型：能源生態(tài)型，采用厭氧+還田模式(厭氧消化工藝：糞污水，完全混合式厭氧反應器(CSTR))。

(2)堆肥工藝類型：便捷高效型，采用高溫好氧堆肥。

(3)有機肥加工工藝類型：經(jīng)濟適用型，高溫好氧+沼氣發(fā)酵。

(4)糞水肥料化利用工藝類型：節(jié)約環(huán)保型，氧化塘儲存，需配套建設糞水輸送管網(wǎng)或購置糞水運輸車輛。

圖7 項目建設區(qū)域分布圖

(5)糞便墊料化利用工藝類型：循環(huán)利用型，固液分離+好氧發(fā)酵。

2.5 資金需求估算

根據(jù)項目建設目標，資金需求估算如下：

(1)6000 m3沼氣工程1個：2400萬元。

(2)有機肥加工廠2個：1000萬。

(3)堆肥廠2個：1800萬。

(4)糞水肥料化利用示范點1個：100萬元。

(5)糞便墊料化利用示范點1個：100萬元。

(6)沼液沼渣種植示范基地1個：100萬元。

(7)規(guī)模化養(yǎng)殖場(戶)糞污處理設施建設的配套與升級：1000萬。

該項目總投資為6500萬元，其中申請中央資金3500萬元，占總投資的53.85%；地方配套資金1000萬元，占總投資的15.38%；企業(yè)自籌資金2000萬元，占總投資的30.77%。

2.6 經(jīng)濟效益估算分析

該項目建成后，經(jīng)濟效益估算如下。

2.6.1 收入分析

沼氣：年產(chǎn)沼氣197.1萬m3，沼氣價格按照集中供氣1.0元·m-3計算，每年可獲經(jīng)濟效益197.1×1.0萬元=197.1萬元，共計：197.1萬元。沼肥：年產(chǎn)沼液360 t×365 d=13.14萬t，年產(chǎn)沼渣40 t×365 d=1.46萬t。按每噸沼渣100.00元，每噸沼液10.00元計，年產(chǎn)值277.4萬元。

有機肥：年產(chǎn)有機肥6萬t，按每噸有機肥800元，年產(chǎn)值4800 萬元。

收入總計：5274.5萬元。

2.6.2 運行費用分析

人工費：3000元·人月-1×45人×12月=162萬元·年-1。

水電費：10.2噸水·天-1×2.0元·噸-1×365天+2265.73度電·天-1×0.60元·度-1×365天=50.36萬元·年-1。

折舊費：土建工程折舊費按30年計算，殘值為3%，設備折舊按15年計，殘值為3%，則年折舊費=2279萬元·年-1×(1-0.03)/30+2331×(1-0.03) /15=224.43萬元·年-1。

維修費：按設備購置及安裝費的 1%計算，年維修費= 2681萬元·年-1×1% =26.81萬元·年-1。

工程運行費用總計：463.6萬元。

(3)凈收入計算

年凈收入=5274.5-463.6萬元=4810.9萬元。

2.7 小結

丘北縣禽糞污資源化利用整縣推進項目的實施，除了會產(chǎn)生非常良好的社會效益和生態(tài)效益外，整個項目的經(jīng)濟效益也比較明顯，靜態(tài)投資回收期預計為1.35年。以上數(shù)據(jù)分析僅基于項目模擬，提供一定的參考，丘北縣整縣推進具體實施方案仍需進一步商討。

3 結論與展望

現(xiàn)階段丘北縣畜禽糞污資源化利用比例嚴重偏低，資源化利用技術與模式相對比較單一，大多糞污資源化利用項目的效率偏低甚至已經(jīng)停滯，未能充分發(fā)揮其效益。然而，丘北縣擁有著良好的經(jīng)濟社會發(fā)展狀況，自然條件優(yōu)越，區(qū)位優(yōu)勢明顯。因此，在丘北縣實施畜禽糞污資源化利用整縣推進項目是完全可行且有必要的，符合農業(yè)可持續(xù)發(fā)展原則，遵循了“創(chuàng)新、協(xié)調、綠色、開放、共享”的發(fā)展理念，符合丘北縣的實際發(fā)展需求，能夠很好地解決丘北縣眾多規(guī)?；B(yǎng)殖戶(場)的后顧之憂，并帶動地方經(jīng)濟的發(fā)展。當下的丘北縣應緊抓時代機遇、政策紅利，積極申報全國畜禽糞污資源化利用整縣推進項目，爭取早日拿到試點縣名額。而未來，丘北縣在成功實施整縣推進項目后，可結合清潔發(fā)展機制(CDM)，把整縣推進項目申報成碳金融項目，通過碳匯交易，不斷完善項目的建后服務市場機制框架，進一步增強項目的生命力和可持續(xù)性。