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大型沼气工程建设“崇明模式”探析

文章来源:农民日报 人气:发表时间:2020-02-22 作者:胡立刚 何烨
家住上海市崇明县竖新镇大东村的岑爱妹,轻轻转动燃气灶开关,青蓝的火苗噌地腾起,显得非常饱满。因为是干烧,所以灶上的锅几秒钟就滋滋响,岑阿姨关掉火,拿起锅,指着锅底说:“没有锅灰,很干净。”因为就住在大东片区沼气站旁边,岑阿姨家的厨房已经成为前来观摩学习崇明县沼气工程的人经常来的地方,“3个月用气才用105元左右,是原来用液化气价格的三分之一,而且不用换煤气罐,方便。”
崇明县位于长江入海口,与上海市区隔江而望,生态岛的功能定位体现了崇明之于上海的特殊性。在这个东西长达75公里的狭长小岛上,种养殖业是农民增收的主要来源,农业废弃物污染则是制约生态岛发展的主要瓶颈。建设崇明生态岛,必须找到农业废弃物特别是畜禽粪污的长效处理办法。2009年始,崇明县开展新一轮沼气工程建设,剑指畜禽粪污的污染治理和资源化利用问题。
顶层设计:破解单体沼气原料不足难题
岑爱妹所在的大东村是一个以生猪分散饲养为主的行政村,每家养猪不多,从几头到上百头不等。过去生猪粪污处理能力不足,村里的环境可想而知,村民们怨声载道,有时还引发邻里争吵。沼气工程确实是消纳排泄物的好去处,但一家一户建单体沼气,既不经济又不安全,因为原料不稳、技术粗放,产气也就不稳定。2010年,2009年崇明县在新一轮沼气工程建设前做出了顶层设计,即以行政村为单位,按区域划片,每个片区沼气工程集中处理所在片区的生猪粪污。
片区沼气工程是如何运行的?记者通过沼气工程运营方上海源垦沼气工程管理有限公司的刘鹏得知,片区沼气工程一般选择一个或几个行政村作为一个片区,在片区的中间地带建设一个站点,每日收集片区内所有生猪散养户的猪粪猪尿,在沼气站集中处理,沼气集中供应给站点所在村的住户。
 “一个片区沼气工程可以处理2000-3000头存栏生猪的粪污,供气户数可达到300-500户。”刘鹏说,“集中收集、集中处理、集中供气,片区内的生猪粪便就这样被整建制解决了。”
片区化沼气工程是解决一家一户散养户生猪粪尿的现实之举,而随着养殖业的提升与整合,散养终将面临着被专业化、规模化的养殖场替代,那么规模养殖场的畜禽粪污如何处理呢?
崇明县富民农副业基地是一家规模农场,拥有1个年存栏7000头的规模化养猪场。“规模养殖场都要经过标准化改造,配套的沼气工程规模基本在700立方米以上,同时还要匹配足够的农田面积,这样沼渣、沼液等生物肥料才有去处。”上海林海生态技术股份有限公司的技术副总陈泽昂说。在富民农副业基地的沼气站,记者看到,雨污分流设施、污水储存池防渗设施、干湿分离设施、沼渣堆放棚、有机肥生产设施、沼渣沼液专用运输车辆等一应俱全。农副业基地猪场的队长赖忠良说,周边2000多亩地一直在使用他们的有机肥,沼渣做成的有机肥料供不应求,更重要的是,以前的晒粪场变成了晒谷场,方圆一里地不再有臭味,农场的生态价值得到体现。
目前,崇明县已建设5个规模化沼气工程,沼气利用率为50%,为4台燃气锅炉和6台沼气发电机组提供沼气稳定运行,并为周边农村居民提供燃气。
“片区+规模化畜禽场”沼气工程,目的是解决畜禽粪便污染问题,如果目标还是停留在解决畜禽粪便污染的层面,也就谈不上模式创新,但记者发现,崇明的沼气工程把自身发展目标提升到推动“农业、农村、农民”发展的高度,解决畜禽粪便污染问题,给农户带去清洁、便宜的生活能源,给现代农业提供有机肥料,改善和维护农村生态环境,运营公司有利可图,这是一个多方共赢的局面,难怪不少专家学者把崇明的沼气工程称之为“崇明模式”了。
运营模式:市场化运作,避免“有人建设,没人管理”
中国沼气利用的历史可追溯到民国时期,却始终没能突破技术和管理这两关,沼气跑、冒、漏的现象时有发现。2000年以来,沼气工程迎来了新一轮的发展,但技术和管理的瓶颈始终没有突破,规模场、户用沼气工程闲置浪费现象非常惊人。
“从工业设计的角度来说,唯有可设计、可预测、可控制,才能实现工程建设的目的。”同济大学生物质能源研究中心主任朱洪光教授说。
朱洪光教授和他的团队与上海林海生态技术股份有限公司进行产学研相结合,为崇明县的沼气工程提供技术支持撑。上海市农委和崇明县农委经过系统考察和论证,筛选出朱教授提供的“可控式沼气技术体系”的技术支持方案。
沼气产生的过程要做到全程稳定可控,同济大学朱教授和他的团队对沼气进行了一定的技术革新。其中,几个关键点的改进效果非常直观,如一是应用高分子复合材料解决了漏气问题。二是改进投料方式和配方,解决了“要气时没气,不要气时老来气”的问题。三是增设了增温保温设备,在冬季低温难发酵时也能持续供气。
技术问题归科学,而运营管理则是人和制度设计的问题了。很多沼气工程建好后难以持续运行,关键就是没有专业技术人员维护,本来是惠民的好事打了水漂。崇明县从2009年开始建设的沼气工程项目,从一开始就采取市场化的思路,政府用好政策,管好资金,委托“林海”公司“按照建管一体化的模式,对所建沼气工程进行全面托管。2013年林海公司组建了专业运营子公司—上海源垦沼气管理有限公司,对已建沼气工程实行专业化运行管控服务。
“整个沼气工程从建设到管理都包给我们,公司自负盈亏。由于沼气工程本身的公益性,政府也会给予我们适当的补贴,虽然公司托管业务盈利不强,但保证了这个项目的长期运行,我们自身的沼气事业也可以长久了。”“林海”公司董事长助理王秀海说。
“现在我们已经建好的沼气工程项目都在正常运转,也有专业的维修和保养团队不定期检查。从提供能源到产出资源,农业废弃物在这个循环系统中,实现了自身处理的可持续性。而随着养殖业的提升与整合,专业化、规模化的养殖场将替代农村散养户,将来我们的目标是实现整个区域农业生产废弃物的沼气全量化处理,沼气工程在农业面源污染治理中将发挥重要的作用。”朱洪光教授说。
发展方向:大型沼气是趋势,相关政策需跟上
2015年4月,国家发展改革委和农业部联合印发了《2015年农村沼气工程转型升级工作方案》,其中提出年度中央预算内投资将支持建设日产沼气500立方米以上的规模化大型沼气工程,预计年可新增沼气生产能力4.87亿立方米,处理150万吨农作物秸秆或800万吨畜禽鲜粪等农业有机废弃物,同时鼓励各地利用地方资金开展中小型沼气工程、户用沼气、沼气服务体系建设。
沼气工程是公益性事业。公益事业市场化,这是上海作为一个改革开放先行试点区的主要思路,市场化让权责更明确,管护更专业,也更有针对性。但是,政府购买服务,并不意味着政府可以做甩手掌柜,在遵循市场规律的同时,还需做好政策扶持与监督。
“一个沼气工程,从小处说,事关涉农资金的效率,从大处说,则事关一个区域三农工作的顶层设计。猪粪尿通过沼气工程这个载体实现污染治理,从现实看,往往行百里者半九十,需要系统化扶持和监管政策配套。”崇明县农委畜牧办罗峰说。
我国还没有生物质能源安全管理方面的相关法规条款,所以沼气安全监管无“法”可依,而安全生产非农委所长,这是其一。沼气工程的长期运营需要财政的政策支持,包括用气补贴,沼气发电接入电网补贴等,这是其二。过了技术关之后,养殖场、沼气工程、农用地这三者的匹配问题,也需要多部门协调支持。
对于朱洪光教授来说,他的思考更多地集中在技术层面,比如产生的沼气能源不能得到充分利用,有30%甚至50%要浪费掉;养殖业受市场的影响较大,原料不稳定会影响工程产气和供气;养殖工艺的改变必将影响到沼渣液的量;还有畜禽饲料添加剂可能会给沼肥带来重金属污染。这些问题都需要进一步的技术攻关。
“我们曾经去德国考察过他们的沼气工程。除了]技术先进以外,不单是沼气工程建设,整个生态循环环环相扣,内部实现良好运转,让人印象深刻。农业生态循环本身就是一个系统工程,我们也是在实践中积累经验,‘崇明模式’还有很大提升的空间。”朱洪光教授说。
 
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