李汪晟彭河山宋李思瑩吳根義,2*
(1湖南農(nóng)業(yè)大學(xué),湖南長(zhǎng)沙 410128;2環(huán)保部華南環(huán)境科學(xué)研究所,廣東廣州 510655)
大中型生豬養(yǎng)殖場(chǎng)污染防治模式研究
李汪晟1彭河山1宋李思瑩1吳根義1,2*
(1湖南農(nóng)業(yè)大學(xué),湖南長(zhǎng)沙 410128;2環(huán)保部華南環(huán)境科學(xué)研究所,廣東廣州 510655)
針對(duì)當(dāng)前規(guī)?;i養(yǎng)殖場(chǎng)污染防治模式選擇上的不確定性,選擇采用工廠化處理與資源化利用兩種典型處理模式的10 000頭 (年出欄量)生豬養(yǎng)殖場(chǎng),從污染防治設(shè)施投資成本、運(yùn)行費(fèi)用、效益、適用條件等方面進(jìn)行對(duì)比分析,指出兩種典型防治模式各自的應(yīng)用范圍及優(yōu)缺點(diǎn),以指導(dǎo)同類規(guī)模的生豬養(yǎng)殖場(chǎng)選擇合適的污染防治模式。
生豬養(yǎng)殖;工廠化處理;資源化利用;污染防治模式
我國(guó)畜禽養(yǎng)殖業(yè)品種繁多,養(yǎng)殖量大,是世界上主要的畜禽生產(chǎn)大國(guó),其中生豬出欄量連續(xù)多年位居世界第一,養(yǎng)殖量約占世界的50%。隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和人民生活水平的提高,畜牧業(yè)將繼續(xù)保持較快速度的發(fā)展[1],隨之而來(lái)的是不斷發(fā)展的畜牧業(yè)所帶來(lái)的糞污處理問(wèn)題,特別是生豬養(yǎng)殖污水產(chǎn)生量大,治理難度也大,其污染防治長(zhǎng)期受到人們的關(guān)注。目前國(guó)內(nèi)生豬養(yǎng)殖糞污處理方式主要有工廠化處理、資源化利用兩種典型模式,兩種模式在投資、運(yùn)行費(fèi)用及適應(yīng)條件均存在較大差異,我國(guó)畜禽養(yǎng)殖污染防治起步較晚,養(yǎng)殖企業(yè)對(duì)如何正確選擇處理模式還存在一定困惑。全面掌握不同防治模式的應(yīng)用范圍和適用條件是正確選擇生豬養(yǎng)殖場(chǎng)污染防治模式的前提。
1.1 對(duì)環(huán)境壓力逐漸增大
全國(guó)畜禽糞便的排放量從1988年的18.8億噸逐年上升,1998年已經(jīng)達(dá)到35億噸,據(jù)預(yù)測(cè),2020年全國(guó)畜禽糞便總量將達(dá)到42.44億噸[2]。據(jù)第一次污染源普查動(dòng)態(tài)更新數(shù)據(jù)顯示,2010年畜禽養(yǎng)殖COD、NH3-N排放量分別達(dá)到1 148萬(wàn)噸、65萬(wàn)噸,分別占全國(guó)排放總量的45%和25%、占農(nóng)業(yè)源排放總量的95%和79%[3]。據(jù)測(cè)算,一個(gè)年出欄10 000頭的生豬養(yǎng)殖場(chǎng),每年約產(chǎn)生2 190噸固體糞便和5 200 m3尿液,折合COD約460噸、總氮約37噸、總磷約5.6噸。規(guī)?;i養(yǎng)殖場(chǎng)污染物產(chǎn)生量大、排放比較集中,對(duì)環(huán)境造成的壓力更大。
1.2 難于選擇適合自身特點(diǎn)的污染防治模式
對(duì)于規(guī)?;i場(chǎng)糞污處理方式主要有資源化利用和工廠化處理兩種模式。工廠化處理又有物理法、化學(xué)法、生物法以及物化法多種工藝,生物法又可分為厭氧處理、好氧處理以及自然生態(tài)處理三大類,厭氧處理有厭氧序批式反應(yīng)器(ASBR)、厭氧擋板反應(yīng)器(ABR)、上流式厭氧污泥床(UASB)和完全混合式厭氧反應(yīng)器(CSTR)等工藝技術(shù);好氧處理包括活性污泥法、氧化溝、序批式反應(yīng)器(SBR)、接觸氧化法和膜生物法(MBR)等工藝方法;自然生態(tài)處理可采用氧化塘以及人工濕地等。透過(guò)不同工藝技術(shù)的表象,從本質(zhì)上看,規(guī)?;i場(chǎng)糞污處理可總結(jié)為沼氣(厭氧)-還田模式(資源化利用模式)和沼氣(厭氧)-好氧處理模式(工廠化處理模式)兩種模式。以這兩種模式為基礎(chǔ),不同模式應(yīng)用條件和要求不同,如何結(jié)合自身特點(diǎn),選擇適合的防治模式是當(dāng)前大部分養(yǎng)殖場(chǎng)存在的技術(shù)問(wèn)題。
2.1 典型工廠化處理防治模式案例分析
以采用工廠化處理防治模式的年出欄10 000頭豬場(chǎng)為例,該養(yǎng)豬場(chǎng)采用干清糞工藝,糞便好氧堆肥后生產(chǎn)簡(jiǎn)易有機(jī)肥,欄舍沖洗水和豬尿采用“固液分離+厭氧沼氣發(fā)酵+SBR好氧生化”模式處理。該養(yǎng)殖場(chǎng)地處于城市周邊,沒(méi)有足夠的土地消納豬場(chǎng)糞污,污水產(chǎn)生量為70噸/天左右,糞便產(chǎn)生量約為6噸/天。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)污水 COD為 7 000~7 500 mg/L,BOD5為3 000~4 000 mg/L,SS為 2 500~3 000 mg/L、NH3-N為450~600 mg/L,pH值為6~7.5。根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)保局要求,外排污水須達(dá)到《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》 (GB18596-2001)的要求。該場(chǎng)采用的處理模式如圖1所示。
2.1.1 投資及運(yùn)行成本分析
⑴土建及設(shè)備投資
該養(yǎng)殖場(chǎng)土建投資主要包括:調(diào)沉池7.68萬(wàn)元(192 m3)、沼氣池40萬(wàn)元(1 000 m3)、SBR池12.96萬(wàn)元(216 m3)、混凝沉淀池9.72萬(wàn)元(162 m3)、污泥濃縮池3.84萬(wàn)元(64 m3)、有機(jī)肥加工房10.00萬(wàn)元(250 m2)和配電及設(shè)備間2.00萬(wàn)元(40 m2)。設(shè)備投資主要包括排污泵1.52萬(wàn)元(4臺(tái))、污泥泵0.96萬(wàn)元(2臺(tái))、羅茨鼓風(fēng)機(jī)7.36萬(wàn)元(2臺(tái))、曝氣器0.9萬(wàn)元(50個(gè))、水下推流器4.3萬(wàn)元(1臺(tái))、疊螺脫水機(jī)4.88萬(wàn)元(1臺(tái))、豬糞固液分離機(jī)1.95萬(wàn)元(1臺(tái))、簡(jiǎn)易有機(jī)肥生產(chǎn)設(shè)備10.50萬(wàn)元(1套)、攪拌系統(tǒng)1.68萬(wàn)元(1套)、加藥投藥系統(tǒng)1.20萬(wàn)元(2套)和電控系統(tǒng)1.75萬(wàn)元(1套)。
綜上所述,糞便和污水處理設(shè)施土建和設(shè)備兩個(gè)部分的投資分別為10萬(wàn)元、12.45萬(wàn)元和76.2萬(wàn)元、24.55萬(wàn)元,合計(jì)123.2萬(wàn)元,其中設(shè)備投資37萬(wàn)元。
⑵運(yùn)行、設(shè)備維護(hù)和折舊成本
養(yǎng)豬場(chǎng)污水采用厭氧-好氧處理模式處理,除土建和設(shè)備投資較高外,設(shè)備運(yùn)行、維護(hù)、折舊費(fèi)用也是不可忽略的一部分。該養(yǎng)殖場(chǎng)糞污處理成本主要包含以下幾個(gè)方面。
①運(yùn)行電費(fèi):污水處理站日耗電量為125 kW,電費(fèi)價(jià)格為1元/kW,則污水處理站每天的電費(fèi)為125元,按污水處理站每日處理水量70噸計(jì)算,則污水處理電費(fèi)為1.79元/噸。
②藥劑費(fèi):混凝中用到PAC(聚合氯化鋁)和PAM(聚丙烯酰胺)。PAC投加量為30 mg/L,市場(chǎng)價(jià)為2 000元/噸,則投加PAC費(fèi)用為0.06元/噸。PAM投加量為4 mg/L,市場(chǎng)價(jià)為16 000元/噸,則投加PAM費(fèi)用為0.064元/噸。消毒用次氯酸鈉,投加量為30 mg/L,市場(chǎng)價(jià)為1 500元/噸,則投加消毒劑費(fèi)用為0.045元/噸。
生產(chǎn)有機(jī)肥需要加入菌種,每生產(chǎn)1噸有機(jī)肥需要加入0.4 kg菌種,菌種市場(chǎng)價(jià)格為90元/kg,則生產(chǎn)1噸有機(jī)肥的藥劑費(fèi)為36元。按照每4噸糞便產(chǎn)生1噸有機(jī)肥計(jì)算,每天產(chǎn)有機(jī)肥1.5噸,則每天生產(chǎn)有機(jī)肥的菌種費(fèi)為54元。
③人工費(fèi)
圖1 固液分離+厭氧處理+SBR好氧處理模式
污水站自動(dòng)化處理程度較高,因此只配備一位兼職管理人員,每月工資為3 000元,則人工費(fèi)為1.43元/噸。堆糞場(chǎng)發(fā)酵生產(chǎn)有機(jī)肥自動(dòng)化處理程度較低,配備2名工作人員,每月工資為3 000元,則糞便處理需人工費(fèi)33.33元/噸。
綜上所述,該糞污處理中污水處理直接成本為3.39元/噸,即每天污水站的污水處理費(fèi)用為237.3元。糞便堆肥發(fā)酵生產(chǎn)有機(jī)肥的成本為42.33元/噸,即每天糞便處理費(fèi)用為254元。
④設(shè)備維護(hù)費(fèi)、折舊費(fèi)
年設(shè)備維護(hù)費(fèi)用按設(shè)備投資的5%計(jì),維護(hù)費(fèi)為37×5%=1.85萬(wàn)元/年;設(shè)備使用年限按20年計(jì)算,折舊費(fèi)為123.2/20=6.16萬(wàn)元/年。
2.1.2 效益分析
⑴處理效果分析
單純的厭氧+好氧技術(shù)很難去除養(yǎng)殖廢水中的氮、磷,處理后的水難以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的要求,必須進(jìn)一步進(jìn)行深度處理措施。本部分主要針對(duì)污水出水水質(zhì)和《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》 (GB18596-2001)的比較,通過(guò)試驗(yàn)檢測(cè)指標(biāo)后具體情況見(jiàn)表1。
表1 工廠化處理不同階段水質(zhì)指標(biāo) (mg/L)
從表1可以看出,豬場(chǎng)廢水經(jīng)厭氧沼氣發(fā)酵、SBR好氧生化處理后NH3-N、TP的值分別為182 mg/L和9.8 mg/L,均比GB18596-2001排放標(biāo)準(zhǔn)要高。設(shè)計(jì)中試實(shí)驗(yàn)將經(jīng)厭氧、好氧處理出水再經(jīng)過(guò)氧化塘處理,試驗(yàn)結(jié)果表明,氧化塘出水的CODcr、BOD5、NH3-N和TP分別為221、58、69和0.63 mg/L??梢钥闯鼋?jīng)氧化塘處理后的各項(xiàng)指標(biāo)均能達(dá)到GB18596-2001的排放標(biāo)準(zhǔn)。因此,豬場(chǎng)廢水經(jīng)厭氧沼氣發(fā)酵、SBR好氧生化處理后,還需經(jīng)過(guò)氧化塘處理這一必不可少的技術(shù)環(huán)節(jié)。
據(jù)《污水穩(wěn)定塘設(shè)計(jì)規(guī)范》(CJJ/T54-93),在進(jìn)塘BOD5濃度<300 mg/L時(shí),Ⅲ區(qū)(年平均氣溫在16℃以上的地區(qū))兼性塘的BOD5表面負(fù)荷為85 kg/104m2·天。從SBR出水濃度可以看出,BOD5的出水濃度為73.5 mg/L(表1),可以得出需建設(shè)面積為778 m2的兼性塘,按400元/m2的建設(shè)成本計(jì)算,需投資31.12萬(wàn)元。
⑵收益分析
該處理模式下產(chǎn)生的利潤(rùn)主要在于沼氣作為燃料利用和糞便生產(chǎn)有機(jī)肥出售。經(jīng)測(cè)定日沼氣產(chǎn)量為152 m3(甲烷含量約為76.2%),平均每天有機(jī)肥產(chǎn)量為1.5噸。按照目前市場(chǎng)價(jià)格沼氣為0.8元/m3(沼氣實(shí)際為養(yǎng)殖場(chǎng)自用)、有機(jī)肥400元/噸(未注冊(cè)商標(biāo)、未包裝),可以得出該養(yǎng)殖場(chǎng)每天沼氣和有機(jī)肥的收入為722元。因此,年出欄10 000頭的生豬養(yǎng)殖場(chǎng)糞污采用工廠化模式,其年處理費(fèi)用Y1=(日污水處理費(fèi)用+日糞便處理費(fèi)用)×365+每年設(shè)備維修和折舊費(fèi),即為25.93萬(wàn)元/年,毛收入為26.35萬(wàn)元/年,則該養(yǎng)殖場(chǎng)糞污采用工廠化處理模式凈收益為0.42萬(wàn)元/年。
2.2 典型資源化利用防治模式案例分析
同樣以采用資源化利用防治模式的年出欄10 000頭生豬規(guī)模化豬場(chǎng)為例,該養(yǎng)殖場(chǎng)采用干清糞工藝,糞便經(jīng)厭氧堆肥發(fā)酵后儲(chǔ)存農(nóng)業(yè)利用,欄舍沖洗水和豬尿采用“糞污儲(chǔ)存(厭氧)+還田”模式處理,糞水經(jīng)沼氣發(fā)酵后產(chǎn)生的沼氣通過(guò)脫水、脫硫后利用,沼液儲(chǔ)存在儲(chǔ)存池后作為液態(tài)肥料使用。養(yǎng)殖場(chǎng)地位于農(nóng)村丘陵地區(qū),周圍有配套消納豬場(chǎng)糞污的土地3 500畝,污水處理量約為70 m3/天,糞便產(chǎn)生量約為6噸/天。具體糞污防治模式見(jiàn)圖2。
2.2.1 投資及運(yùn)行成本分析
⑴土建及設(shè)備投資
圖2 資源化利用-糞污還田模式
資源化利用還田模式,糞便經(jīng)簡(jiǎn)單堆肥發(fā)酵后儲(chǔ)存農(nóng)業(yè)利用,污水經(jīng)沉淀、厭氧發(fā)酵后儲(chǔ)存農(nóng)業(yè)利用。年出欄10 000萬(wàn)頭生豬養(yǎng)殖場(chǎng)土建投資主要包括:沉淀池9.72萬(wàn)元(162 m3)、沼氣池40.00萬(wàn)元(1 000 m3)、尿液儲(chǔ)存池9.72萬(wàn)元(162 m3)、堆糞場(chǎng)10.00萬(wàn)元(250 m2)和配電及設(shè)備間4.80萬(wàn)元(40 m2)。設(shè)備費(fèi)用主要包括豬糞固液分離機(jī)1.95萬(wàn)元(1臺(tái))、沼液沼渣抽排泵1.20萬(wàn)元(2臺(tái))。
綜上所述,該豬場(chǎng)糞污防治設(shè)施建設(shè)土建投資為74.24萬(wàn)元,設(shè)備投資為3.15萬(wàn)元,合計(jì)77.39萬(wàn)元。
⑵運(yùn)行、設(shè)備維護(hù)和折舊成本
該養(yǎng)殖場(chǎng)糞污處理成本主要包含以下幾個(gè)方面。
①運(yùn)行電費(fèi):污水處理站、沼液沼渣抽排泵日耗電量為10 kW,電費(fèi)價(jià)格為1元/kW,污水處理站每天的電費(fèi)為10元,污水處理站每日處理水量為70噸,則污水處理電費(fèi)為0.14元/噸。
②人工費(fèi):堆糞場(chǎng)糞便厭氧發(fā)酵,自動(dòng)化處理程度較低,配備1名工作人員,每月工資為3 000元,則需人工費(fèi)16.67元/噸。
綜上所述,污水資源化利用成本為0.14元/噸,即每天污水利用運(yùn)行費(fèi)用為10元。堆糞場(chǎng)糞便處理成本為16.67元/噸,即每天堆糞處理運(yùn)行費(fèi)用為100元。
③設(shè)備維修費(fèi)、折舊費(fèi)
年設(shè)備維修費(fèi)用按設(shè)備投資的5%計(jì),維修費(fèi)為3.15×5%=0.1575萬(wàn)元/年;設(shè)備使用年限按20年計(jì)算,折舊費(fèi)為77.39/20=3.87萬(wàn)元/年。
2.2.2 效益分析
⑴效果分析
利用農(nóng)業(yè)種植土地消納養(yǎng)殖糞污,其消納能力主要是以耕地總氮(TN)的承載力來(lái)核定,耕地畜禽承載力可以按以下公式計(jì)算[4]:
式(1)中,CN:區(qū)域畜禽養(yǎng)殖承載量,單位為頭/畝;γ:畜禽糞便有機(jī)肥提供TN養(yǎng)分占作物生長(zhǎng)、發(fā)育全過(guò)程TN消耗總量的比值,取值范圍0~1,本研究取值0.4;ρ:作物在種植過(guò)程中因自然災(zāi)害、田間管理不當(dāng)?shù)纫驍?shù)造成經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量失真的氮養(yǎng)分消耗校正系數(shù),取值10%;TNZ:畜禽TN的產(chǎn)污系數(shù),單位為kg/頭;ε:畜禽糞便有效收集率,取值80%;θ:畜禽糞便收集、運(yùn)輸過(guò)程中以氨態(tài)形式揮發(fā)的流失率,取值30%;τ:作物形成100 kg產(chǎn)量吸收的營(yíng)養(yǎng)元素的量,單位為kg; :有機(jī)肥利用效率,TN取值45%。
每生產(chǎn)100 kg水稻所需吸收氮量為2.2 kg[4],生豬養(yǎng)殖TN產(chǎn)污系數(shù)為3.7 kg/頭[5]。根據(jù)上述公式可以計(jì)算得出,CN的值為3頭/畝,即年出欄10 000頭生豬養(yǎng)殖場(chǎng)須配套3 333畝水稻田地對(duì)豬場(chǎng)糞污進(jìn)行消納,根據(jù)場(chǎng)區(qū)配套土地來(lái)看,完全可以消納該養(yǎng)殖場(chǎng)產(chǎn)生的生豬糞污,能夠?qū)崿F(xiàn)污染物對(duì)環(huán)境的零排放。
⑵收益分析
該處理模式下產(chǎn)生的利潤(rùn)主要在于沼氣及節(jié)約化肥收益,沼氣產(chǎn)量和上述工廠化處理模式下產(chǎn)生的沼氣產(chǎn)量相同,即152 m3/天。該模式下的費(fèi)用支出主要在于糞污澆灌田地產(chǎn)生的運(yùn)輸費(fèi)用,分析該模式下的收益,需要根據(jù)運(yùn)輸距離從以下兩個(gè)方面分析。
①不需要運(yùn)輸工具運(yùn)輸
養(yǎng)殖場(chǎng)周圍配套土地可以直接用管道進(jìn)行運(yùn)輸,此種情況下分析得出:沼氣按市場(chǎng)價(jià)折算收入為4.44萬(wàn)元/年(沼氣為養(yǎng)殖場(chǎng)自用)。據(jù)史常亮[6]等分析,水稻種植每畝化肥投入為161.78元/年,考慮到液態(tài)肥料需要管道鋪設(shè)費(fèi)用,根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況,因糞肥(包括堆肥和沼液)的使用,每畝可減少化肥投入80元,3 500畝合計(jì)減少化肥投入28萬(wàn)元。每天糞污處理費(fèi)用(包含設(shè)備維護(hù)和折舊費(fèi))為220.34元,則該養(yǎng)殖場(chǎng)糞污采用資源化利用防治模式的凈收益為24.40萬(wàn)元/年。
②需要運(yùn)輸工具運(yùn)輸
如養(yǎng)殖場(chǎng)周邊農(nóng)業(yè)種植用地?zé)o法利用管道輸送,則沼液需采用車輛運(yùn)輸,沼液運(yùn)輸費(fèi)用的高低受運(yùn)輸距離影響,距離的增加將直接導(dǎo)致成本增加。
從實(shí)際情況出發(fā),養(yǎng)殖場(chǎng)周圍配套的土地施用糞肥距離遠(yuǎn)近不一,為進(jìn)行綜合核算,采用運(yùn)輸平均距離進(jìn)行核算??梢允┯眉S肥收益與運(yùn)輸成本的比值來(lái)確定糞肥運(yùn)輸?shù)呐R界平均距離(糞肥運(yùn)輸臨界平均距離是指年運(yùn)輸費(fèi)用剛好等于糞肥施用收益),糞肥運(yùn)輸臨界平均距離計(jì)算具體公式如下。
式(2)中,LTD:糞肥運(yùn)輸臨界平均距離,單位為km;R:施用糞肥的收益,單位為萬(wàn)元;SP:糞肥運(yùn)輸單價(jià),取值2.0元/噸·km;BSA:日產(chǎn)糞肥量,單位為噸/天。
3 500畝水稻可減少化肥投入 28萬(wàn)元,年出欄10 000頭的生豬養(yǎng)殖場(chǎng)糞污采用典型資源化利用防治模式處理費(fèi)用Y2=(日污水處理費(fèi)用+日糞便處理費(fèi)用)×365+每年設(shè)備維修和折舊費(fèi),即為8.04萬(wàn)元/年。根據(jù)上述公式可以得出,糞肥運(yùn)輸臨界平均距離為3.6km。在糞污采用車輛運(yùn)輸施用的情況下,配套土地平均運(yùn)輸距離在3.6 km以內(nèi),糞污處理利潤(rùn)都是正值,則養(yǎng)殖場(chǎng)完全可選擇該處理方式,如配套土地比較分散,運(yùn)輸平均距離超過(guò)3.6 km,則應(yīng)考慮采用其他方式處理或減量化措施。
3.1 工廠化處理模式
對(duì)比資源化利用的模式可以看出,工廠化處理模式的主要優(yōu)勢(shì)在于:適用性廣、占地面積小、基本不受土地條件限制;主要缺點(diǎn)在于:投資大,萬(wàn)頭豬場(chǎng)糞污處理的投資約154.32萬(wàn)元(包含兼性塘建設(shè)費(fèi)用31.12萬(wàn)元);運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用高,處理1噸污水需要3.39元左右;機(jī)械設(shè)備多,維護(hù)管理難度大;需要專門(mén)的技術(shù)人員進(jìn)行運(yùn)行管理。
工廠化處理模式適用于經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)、養(yǎng)殖場(chǎng)周邊沒(méi)有足夠的可消納養(yǎng)殖糞污土地的養(yǎng)殖場(chǎng),采用這種模式的豬場(chǎng)規(guī)模較大,年出欄量一般在10 000頭以上。
3.2 資源化利用模式
對(duì)比工廠化處理模式可以看出,資源化利用模式下的主要優(yōu)勢(shì)在于:最大限度地實(shí)現(xiàn)資源化和污染物零排放,投資費(fèi)用低(比工廠化處理要低99.41%)、運(yùn)行成本低(比工廠化處理要低371.16%)、無(wú)需專人管理;同時(shí)還可減少種植業(yè)的化肥施用,增加土壤肥力。主要缺點(diǎn)在于:需要配套大量土地消納豬場(chǎng)產(chǎn)生的糞污,年出欄10 000頭的生豬養(yǎng)殖場(chǎng)至少需要約3 300畝土地;雨季和非施肥季節(jié)需考慮糞肥的儲(chǔ)存;不合理的利用會(huì)造成大氣、水體以及土壤的污染。
資源化利用模式適用周邊農(nóng)業(yè)種植發(fā)達(dá),特別是周邊有可常年施肥的蔬菜、果樹(shù)等集中式農(nóng)業(yè)種植區(qū),如沼液采用車輛運(yùn)輸,一般來(lái)說(shuō)運(yùn)輸平均距離以不超過(guò)3.6 km為宜。
⑴生豬養(yǎng)殖場(chǎng)產(chǎn)生的糞污進(jìn)行資源化利用模式,若周圍配套土地為“不需要運(yùn)輸工具運(yùn)輸”情況下,其運(yùn)行費(fèi)用為8.04萬(wàn)元/年,產(chǎn)生的年收益為24.40萬(wàn)元/年;若周圍配套土地為“需要運(yùn)輸工具運(yùn)輸”情況下,其年運(yùn)行費(fèi)用Y3=8.04+0.38×t×d×104萬(wàn)元(式中t表示每天豬場(chǎng)產(chǎn)生的廢水,單位為噸;d為糞污運(yùn)輸?shù)木嚯x,單位為km),產(chǎn)生的收益為Y*=32.44-Y3萬(wàn)元;資源化利用模式下糞污處理運(yùn)行成本和其運(yùn)輸距離有很大關(guān)系,本文給出的糞污運(yùn)輸臨界距離計(jì)算公式為L(zhǎng)TD=R× 104/(SP×BSA×365),根據(jù)年出欄10 000頭生豬養(yǎng)殖場(chǎng),可以得出糞污運(yùn)輸臨界距離為3.6 km。
⑵對(duì)于年出欄10 000頭生豬養(yǎng)殖場(chǎng),工廠化處理模式下建設(shè)投資為154.32萬(wàn)元,資源化利用模式下建設(shè)投資為77.39萬(wàn)元。養(yǎng)殖場(chǎng)可以從兩個(gè)方面進(jìn)行糞污處理模式的選擇:①養(yǎng)殖場(chǎng)周邊沒(méi)有足夠土地消納糞污的地區(qū),則考慮選擇工廠化處理模式;②養(yǎng)殖場(chǎng)周圍有配套土地消納生豬養(yǎng)殖場(chǎng)糞污,可根據(jù)糞污運(yùn)輸距離進(jìn)行選擇,若糞污運(yùn)輸距離在3.6 km以內(nèi),則考慮選擇資源化利用模式。
[1]梁華東,何迅,鞏細(xì)民,等.中國(guó)畜禽糞便污染問(wèn)題、無(wú)害化處理及開(kāi)發(fā)生產(chǎn)有機(jī)肥料技術(shù)與政策 [J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào),2014,30 (增刊):75-80.
[2]陳丹丹,谷子林,王圓圓,等.畜禽糞便污染及其防治措施的研究 [A].見(jiàn):中國(guó)畜牧獸醫(yī)學(xué)會(huì),中國(guó)農(nóng)業(yè)工程學(xué)會(huì),生態(tài)環(huán)境與畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展學(xué)術(shù)研討會(huì)暨中國(guó)畜牧獸醫(yī)學(xué)會(huì)2012年學(xué)術(shù)年會(huì)和第七屆全國(guó)畜牧獸醫(yī)青年科技工作者學(xué)術(shù)研討會(huì)會(huì)議論文集——T01畜舍環(huán)境與調(diào)控技術(shù)專題[C].北京:2012.
[3]李冉.我國(guó)畜禽養(yǎng)殖污染防治現(xiàn)狀、問(wèn)題及政策建議——基于生豬養(yǎng)殖大省湖南的調(diào)查[J].經(jīng)濟(jì)研究參考,2013(43):41-46.
[4]陳天寶,萬(wàn)昭軍,付茂忠.基于氮素循環(huán)的耕地畜禽承載力評(píng)估模型建立與應(yīng)用[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2012(1):193.
[5]蘇文幸.生豬養(yǎng)殖業(yè)主要污染源產(chǎn)排污量核算體系研究[D].長(zhǎng)沙:湖南師范大學(xué),2009.
[6]史常亮,朱俊峰.我國(guó)糧食生產(chǎn)中化肥投入的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)和分析[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境,2016(9):59.
X713
B
1673-4645(2016)11-0024-05
2016-09-27
國(guó)家水體污染控制重大專項(xiàng),農(nóng)業(yè)源控制管理制度與減排政策示范研究(2014ZX07602-004)
李汪晟(1993-),湖南常德人,在讀研究生,Tel:18673124591,E-mail:550593667@qq.com*
吳根義(1973-),湖南長(zhǎng)沙人,教授,E-mail:wugenyi99@163.com