第一章 导论
1.1 研究背景与研究意义
1.1.1 研究背景
(1)农村居住环境是建设美丽乡村、实现乡村振兴的重要方面
2018 年一号文件提出乡村振兴,生态宜居,并指出推动乡村绿色发展,打造人与自然和谐共生发展新格局。目前我国有 6 亿人口居住在农村,且农村地区区域面积占到我国总量的 94%以上,这说明改善农村人居环境,可有效提高我国整体居民生活环境。虽然我国现有农村居住环境已经得到了长足的发展,但仍存在着不少的问题,例如基础设施配置不完善、发展不均衡不完善,和农村居民的期望仍然不匹配。因此改善农村人居环境是实施乡村振兴战略的突破点,且能为乡村振兴带来多重红利。一是有利于提升特色农业现代化建设。乡村振兴,产业兴旺是重点,重点在于农业废弃物的资源化利用和无害化处理,加强农村水环境治理和农村饮用水水源保护,推动农业绿色发展工程。二是有利于从源头上解决农村贫困难题。通过改善农村人居环境,吸引更多的工商资本、技术人才参与到乡村振兴之中,促进资金、技术、智力等资源向农村流动。三是有利于发展绿色生态乡村旅游。四是有利于促进城乡融合发展。
(2)生猪养殖污染是影响农村居住环境的重要因素
在我国,生猪养殖区域主要集中在城乡结合处或农村地区,而往往这些地区环境失守,是农村和城乡结合处环境监管长期缺位的结果。加之近些年畜牧养殖行业得到快速的发展,尤其是生猪养殖量快速提升,生猪粪污产生量迅速增大,仍采取之前的就地消纳消纳已无法解决大量粪污产生的问题,加之农村地区缺乏资金保障和监管力量,导致粪污污染状况持续恶化。2016 年,我国生猪存栏量 47592 万头,出栏量 68502 万头,总产值占整个牧业产值 45.3%。规模养殖比重46.9%,2016 年年出栏量 1 万头以上 4572 户,是污染排放的主体。生猪粪便约占畜牧业粪便总量的 1/3,2016 年,我国生猪粪污 COD 与氨氮排放量分别为 1810.3 万吨和 419.8 万吨,生猪粪污的排放量之大已成为农村地区土壤、水体和空气严重污染的主要原因,因此养殖污染严重威胁着我国农村地区的环境安全。加强生猪粪污污染防治和相关环境管理是现阶段农村环境保护的重要内容,建设美丽宜居乡村,是乡村振兴的一项重要任务,其中解决以畜禽粪污污染为代表的农村地区环境问题是必要的解决对策。加强粪污污染造成的农业面源污染防治,开展农业绿色发展行动,实现粪污资源化和开展有机肥替代化肥工作对于实施乡村振兴战略有重要的意义。
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1.2 研究方案
1.2.1 研究目标
立足于生猪养殖业绿色可持续发展目标,从实现生猪粪污资源化利用经济效益和生态环境效益双赢的目标角度出发,运用统计学与计量经济学等基础知识,从养殖企业视角,实证分析目前影响养殖企业进行粪污资源化利用行为及影响因素,指出目前养殖企业粪污资源化利用问题并提出解决对策。 具体目标
(1)从生猪养殖企业粪污资源化处理技术出发,分析粪污资源化处理技术模式与影响因素,并分析技术模式对企业经营的影响。
(2)分析生猪养殖企业粪污消纳方式以及影响因素。
1.2.2 研究内容
(1)养殖企业生猪粪污资源化处理技术模式及影响因素
通过调研问卷数据,分析目前养殖企业生猪粪污资源化处理技术模式现状,从经济效益和企业经营行为刨析企业技术模式的选择对企业经营的影响;并通过案例分析形式,分析目前影响企业生猪粪污资源化处理技术模式的影响因素。
(2)养殖企业生猪粪污消纳方式及影响因素
从消纳方式的角度进行切入,利用行为经济学理论,采用多变量 probit 模型,实证分析规模生猪养殖企业粪污消纳方式,以及不同消纳方式的影响因素。
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第二章 相关概念与文献综述
2.1 相关概念
基于本研究内容并借鉴已有研究成果,本研究对核心关键词进行如下界定:
(1)畜禽粪污及生猪粪污
畜禽粪污是指在畜禽养殖过程中产生的畜禽固体粪便、尿液以及冲洗粪污所产生的污水;生猪粪污特指生猪养殖生产过程中所产生的固体粪便、尿液及冲洗粪污所产生的污水。畜禽粪污对养殖场暂无经济利润性,被长期丢弃,进而造成养殖场周边环境差,对于生态环境和产业发展带来负面影响。
(2)生猪养殖企业
生猪养殖企业是指经当地农业、工商等行政主管部门批准,具有法人资格的养殖场。
(3)生猪粪污资源化处理技术
生猪粪污资源化处理技术是指可以处理生猪粪污、实现设备的正常运转,最终实现生猪粪污达到资源化利用或相关排放标准的技术集合(鄢帮有等,2010)。
收集技术:畜禽养殖场的粪污收集方式受到养殖畜种、饲养工艺、地理条件、气候等因素影响,各类畜禽养殖场会根据其自身条件采用不同的收集技术。目前畜禽养殖生产中所采用的主流粪污收集方式主要有:干清粪、水泡粪、发酵床以及水冲清粪等(张庆东等,2013)。其中水冲清粪即用水冲的方式清洁养殖圈舍的粪便,该技术设备工艺相对简单,操作简便,因此是很多小规模畜禽养殖中所通常采用的技术。但由于这类清粪方式用水量较大,导致空气质量较差,且该技术会产生较大的污水量,会对后期的粪污处理造成很大的难度。因此,这类技术并不为我国所提倡。干清粪、水泡粪以及发酵床技术相比于水冲清粪用水量少,后续处理难度小,是目前我国规模养殖场主要采用的收集技术。
贮存技术:很多养殖场忽略粪便储存设施的建设,导致粪污进行无害化处理之后发生第二次污染,因此在规模化畜禽养殖,储存设施的制备和利用是必不可少的。从我国目前实际情况来看,对于固体粪污,应设置堆粪场;对于液体或者半液态粪污一般需要设置贮存池(全国畜牧总站,2016)。
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2.2 文献综述与国外经验借鉴
2.2.1 文献综述
2.2.1.1 畜禽粪污资源化利用处理技术研究
粪污资源化处理技术是资源化利用的核心环节,其运行效率直接决定了粪污资源化利用模式的成功与否。近几年,我国粪污资源化处理技术不断提高,已经有一系列的技术投入日常资源化运营中,因此如何选择合适的粪污资源化利用技术成为学者们关注的问题。
粪污治理与资源化利用技术多种多样,并且有不同的分类方式。2017 年,农业部发布的《畜禽粪污资源化利用行动方案》中,将目前粪污资源化处理技术模式分为 7 种:粪污全量收集还田利用模式粪污专业化能源利用模式;沼气-还田模式(资源利用化模式);沼气(厌氧)-自然处理模式沼气(厌氧)-好氧处理模式;异位发酵床模式;污水肥料化利用模式;污水达标排放模式。而国家畜牧总站(2016)将粪污治理与资源化利用技术分为四类:种养结合类,集中处理类,清洁回用类与达标排放类。可以看出,目前现阶段对粪污治理技术的划分界限并不明确,有交叉部分,例如,企业往往会以经济利润最大化为目标,即选择将固体粪污进行种养结合,也会选择将液体粪污进行达标排放。
从粪污资源化利用的内涵来看,资源化利用即粪污的再利用,通常包括燃料化、肥料化、基料化、饲料化、材料化。各类研究结果表明,目前虽然由众多粪污资源化的专业技术,粪污资源化利用并不成熟(萱梦等,2018;宋成军等,2011;张强等,2013;廖青等,2013)。张玉华分析了我国三类不同粪污资源化利用技术,研究结果表明,粪污资源化利用技术适用区域由一定的要求。孙智军(2007)的研究表明,目前粪污资源化利用的主要方式为厌氧技术和堆肥技术,且若养殖企业采用单一的粪污资源化利用方式,治理效果不佳,应该将多种资源化利用方式有机结合起来。
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第三章 养殖企业生猪粪污资源化处理技术模式及影响因素 ......................... 163.1 样本特征 ..................................... 16
3.2 养殖企业生猪粪污资源化处理技术模式及适用性分析 ..................... 17
第四章 养殖企业粪污消纳方式及影响因素 .......................... 28
4.1 养殖企业粪污消纳方式 ..................................... 28
4.2 理论分析与模型构建 .............................. 29
第五章 结论与政策建议 ....................................... 35
5.1 主要结论 ...................................... 35
5.2 政策建议 ....................................... 36
第四章 养殖企业粪污消纳方式及影响因素
4.1 养殖企业粪污消纳方式
(1)企业会选择自家还田、免费赠送种植户与销售给周边种植户三类消纳方式。
在 97 家企业中,由 47 家会选择自家还田的消纳方式。除自有耕地消纳一部分,养殖场还会免费赠予或者销售给周边种植户。有 62 家养殖企业会免费赠予粪污给周边种植户,占比为 64%;有 27 家养殖企业会销售给周边种植户,占比为 28%。对于目前种植户来讲,施用粪肥还未普及,并且粪肥的施用往往会增加种植户的成本,因此种植户对于粪肥的施用积极性不高。
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第五章 结论与政策建议
5.1 主要结论
(1)不同规模养殖企业粪污处理技术模式各异
根据最终处理产物为划分依据,将目前企业粪污资源化利用技术分为四类:固体粪污商品有机肥制作+污水制作水肥;固体粪污商品有机肥制作+污水达标排放;固体粪污简易堆肥处理+污水制作水肥;固体粪污简易堆肥处理+污水达标排放。从规模来看,养殖规模在 500-3000 头的养殖企业更倾向于固体粪污简易堆肥处理+污水制作水肥处理模式,占比可达 53%;3000-5000 头的养殖企业选择固体粪污简易堆肥处理+污水达标排放处理模式的更多,占到 50%;养殖量在5000-10000 头的养殖场企业选择固体粪污商品有机肥制作+污水制作水肥处理模式的较多,占到43%;对于超大型生猪养殖企业,各类处理模式比例分布较为均匀,固体粪污商品有机肥制作+污水达标排放处理模式所占比例最高,占到 32%。
(2)养殖企业粪污处理技术模式受到各类因素影响
养殖企业粪污处理技术受到企业的养殖规模、耕地资源状况、经济效益、技术支持和政策扶持五个因素影响。具体来讲:1.养殖规模。大型养殖企业偏好于粪污资源化利用产品的深加工,污水达标排放或选择商品有机肥的出售,可有效减少周边土地消纳的压力。对于小型企业,其粪污资源化利用的重点在于选择治理成本最小的初级技术模式。 2.耕地资源。耕地资源是决定企业粪污资源化利用技术选择的重要因素。就地消纳是最为经济的选择,可以有效减少跨区域运输带来的人力成本与运输成本以及不必要的深加工成本。若企业周边耕地资源丰富,企业一般不会将粪污产物进行深加工,若企业周边耕地资源紧张,企业才会选择进一步处理粪污产物。3.经济效益。养殖场等处理主体作为粪污资源化利用产业链中的主体,在经济活动中所考虑的主要是成本与收益的关系。对于大型养殖企业来讲,粪污产物进行深加工,提高产物附加值是使其经济效益最大化的技术模式;对于小型企业来讲,因此其实现效益最大化的方式为缩小粪污资源化利用成本,采用初级粪污资源化利用技术。4.技术支持。专业第三方的技术支持有利于推动粪污资源化利用,有利的技术支持对于大型养殖企业的推动作用要大于中小型养殖企业。5.政策扶持。一方面,政府进行强制性措施,要求各类养殖场必须实现粪污资源化利用。另外一方面,政府也采取了一系列的经济激励措施,主要方式为相关的基础设施建设。政策扶持会推动企业选择对于企业利益最大化的技术模式。
参考文献(略)