淺析利用低碳科技打造節(jié)能減排型公安部二級(jí)警犬繁育基地的可行性

吳富森 董艷芳

在全國乃至世界能源危機(jī)越來越緊張的今天，節(jié)能減排成為當(dāng)務(wù)之急。在公安部二級(jí)警犬繁育單位中，如何有效開展節(jié)能減排技術(shù)，達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的雙贏，是本文研究的主要內(nèi)容。本文結(jié)合實(shí)際情況，對污水處理系統(tǒng)、沼氣產(chǎn)生系統(tǒng)和太陽能設(shè)備為載體的低碳科技在公安部二級(jí)警犬繁育基地的具體應(yīng)用和可行性進(jìn)行了闡述分析，結(jié)果表明，這一模式實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的雙豐收。

近年來，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展的加速，全球資源的大幅消耗，我國能源存儲(chǔ)也面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。能源供應(yīng)緊張、液體燃料短缺、環(huán)境污染嚴(yán)重、溫室氣體大量排放、農(nóng)村和城鎮(zhèn)清潔能源供應(yīng)不足等，成為制約我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸，節(jié)能減排技術(shù)的應(yīng)用成為緩解這一難題的最佳途徑。2010年，國務(wù)院印發(fā)了《節(jié)能減排綜合性工作方案》，明確了節(jié)能減排目標(biāo)和任務(wù)。

低碳科技是節(jié)能減排的一項(xiàng)重要技術(shù)手段?！暗吞肌笔侵傅湍芎?、低污染的生產(chǎn)生活方式。其通過盡量減少一次能源的使用，從而減少二氧化碳等溫室氣體排放，降低對大氣的污染。低碳科技主要從節(jié)電、節(jié)氣和廢棄物回收利用3個(gè)環(huán)節(jié)來改變生產(chǎn)生活方式。

公安部二級(jí)警犬繁育基地——貴州省公安廳警犬基地積極探索，根據(jù)自身特點(diǎn)，建立了以“污水處理系統(tǒng)、沼氣產(chǎn)生系統(tǒng)和太陽能設(shè)備”為載體的低碳科技發(fā)展模式。達(dá)到了節(jié)能減排的目的，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的雙贏。

低碳科技應(yīng)用于公安部二級(jí)警犬繁育單位的主客觀條件

主觀條件

公安部二級(jí)警犬繁育基地——貴州省公安廳警犬基地位于貴陽市南明區(qū)小碧鄉(xiāng)云盤村，占地50畝，整個(gè)基地分為辦公區(qū)、犬區(qū)和生活服務(wù)區(qū)3大區(qū)域。

有標(biāo)準(zhǔn)犬舍8棟230間，日常飼養(yǎng)犬只在250頭左右。職工50人，培訓(xùn)學(xué)員50人，每天就餐人數(shù)約280人次，每天用水近20噸，用電約600度，天然氣10kg，產(chǎn)生污水約15噸，生活垃圾 100kg。日常運(yùn)營成本較高，犬只排泄物對周圍環(huán)境影響極大。如何把對環(huán)境的污染降到最低，有效控制運(yùn)營成本，最終實(shí)現(xiàn)雙贏，是困擾警犬基地的難題。低耗能、低排放、低運(yùn)營成本成為警犬基地追求的目標(biāo)。致力于節(jié)能減排的低碳科技既是國家和政府大力支持的項(xiàng)目，也是保護(hù)環(huán)境的重要舉措，更是可以解決警犬基地目前難題的有效途徑。

客觀條件

警犬基地位于市郊，整個(gè)基地依山而建，可以充分利用地理優(yōu)勢和山地落差，污水處理?xiàng)l件成熟；樓群分布合理，設(shè)計(jì)科學(xué)，可以有效提高太陽能的日照吸收強(qiáng)度，而且貴州位于云貴高原，地勢較高，日照輻射量大，能源充足。這是污水處理系統(tǒng)和太陽能設(shè)備得以選擇和使用的客觀條件。警犬基地日常飼養(yǎng)犬只250頭左右，每天約產(chǎn)生糞便62.5 kg,犬只排泄物對周圍環(huán)境造成嚴(yán)重污染。如何使犬只糞便“價(jià)值化”，沼氣產(chǎn)生系統(tǒng)是最理想的選擇。

貴州位于世界三大喀斯特區(qū)域之一的中國西南巖溶地區(qū)中心腹地，地勢西高東低，自西部和中部向北、東、南三面傾斜，平均海拔1100米左右，日照輻射強(qiáng)。貴州是全國唯一沒有平原支撐的省份，山地和丘陵占全省總面積的92.5%。獨(dú)特的地理環(huán)境不僅造就了貴州的美麗與神奇，而且天然的山地落差為污水的收集、處理、利用等提供了得天獨(dú)厚的條件。

綜上所述，根據(jù)國家能源現(xiàn)狀和節(jié)能減排相關(guān)政策要求，結(jié)合貴州喀斯特地貌特點(diǎn)和警犬基地實(shí)際情況，以污水處理系統(tǒng)、太陽能設(shè)備和沼氣產(chǎn)生系統(tǒng)為載體的低碳科技是實(shí)現(xiàn)警犬基地節(jié)能減排的首選。

以低碳科技為依托的三大系統(tǒng)應(yīng)用原理

污水處理系統(tǒng)

污水處理系統(tǒng)采用生物接觸氧化工藝，該工藝操作簡單，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低，處理效果好，運(yùn)行穩(wěn)定，是目前較為成熟的中低濃度水處理工藝，能有效地確保污水達(dá)標(biāo)排放。

警犬基地主要采用中水回用技術(shù)，以辦公區(qū)、生活區(qū)產(chǎn)生的污水及犬只生活污水（包括犬的洗澡水和犬舍沖洗廢水）為原水，原水由排水系統(tǒng)收集后，進(jìn)入中水處理站，經(jīng)過一系列處理后，達(dá)到雜用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)入中水清水儲(chǔ)蓄池，最后由變頻給水泵抽送至各中水使用點(diǎn)。經(jīng)過處理凈化后形成的中水可以再次用于犬舍的沖洗，基地果園、菜園的綠化澆灌等。

基地中水回用技術(shù)經(jīng)過4年的連續(xù)運(yùn)行，處理效果穩(wěn)定，為警犬基地節(jié)約大筆水費(fèi)開支。經(jīng)計(jì)算，中水回用設(shè)備實(shí)際運(yùn)行功率為7.62KW/H，每處理1噸污水，需耗資0.48元，藥劑費(fèi)0.06元/m3污水，人工費(fèi)按0.26元/m3污水計(jì)，合計(jì)運(yùn)行費(fèi)用為0.746元/m3污水（不計(jì)折舊費(fèi)、維護(hù)費(fèi)等）。按警犬基地目前所在地自來水價(jià)格3.3元/m3計(jì)算，每年可節(jié)約水費(fèi)近8萬元，約為每年繳納自來水費(fèi)的3倍。

太陽能設(shè)備

警犬基地使用兩組太陽能，功率為16KW，蓄水容積為5噸，主要供應(yīng)除飲用外的生活用水，如浴室、餐具清洗等。

傳統(tǒng)觀念認(rèn)為，貴州是“天無三日晴”，太陽能的利用會(huì)受到自然條件的限制。但據(jù)貴州省山地環(huán)境氣候研究所氣象專家胡家敏介紹，貴州省由于地勢較高，全年總輻射量為3645.72兆焦耳／平方米。使用太陽能設(shè)備的用戶也普遍反映，每年3月份~10月份，一天內(nèi)的日照時(shí)間只要持續(xù)6小時(shí)~7小時(shí)，太陽能熱水器的儲(chǔ)水箱水溫即可達(dá)70度~80度，并且水溫可以保持3天~4天。

警犬基地處于郊區(qū)，樓群布置合理，設(shè)計(jì)科學(xué)，位于服務(wù)大樓頂部的太陽能設(shè)備能最大限度地吸收太陽光。我們?nèi)粘Ｊ褂脽崴?，如洗浴，水溫一般要求達(dá)到40度~50度即可。因此，太陽能設(shè)備在警犬基地完全能夠正常發(fā)揮作用。據(jù)統(tǒng)計(jì)，當(dāng)氣溫處于15度~20度，光照時(shí)間保持在6小時(shí)~7小時(shí)，太陽能設(shè)備每日可提供的熱水約為5噸，平均溫度可達(dá)50度。

太陽能設(shè)備為警犬基地職工生活提供熱水服務(wù)，而且是“無償服務(wù)”，消耗的是自然資源，達(dá)到了環(huán)保節(jié)能的目的。經(jīng)測算，太陽能每天為警犬基地職工提供熱水5噸，水溫在45度左右，而每噸45度熱水用功率為5KW的電爐需耗電30多度，即警犬基地所需熱水每天耗電150度，以目前電費(fèi)價(jià)格0.8元/度計(jì)算，太陽能設(shè)備可為警犬基地每年節(jié)約電費(fèi)4萬余元。

沼氣產(chǎn)生系統(tǒng)

沼氣產(chǎn)生系統(tǒng)主要以警犬基地犬只日常排泄物及污水處理系統(tǒng)中沉淀的固體殘?jiān)?、生活有機(jī)垃圾為原料，發(fā)酵后，經(jīng)過系列工藝，產(chǎn)生的沼氣主要用于犬舍內(nèi)的沼氣照明燈以及警犬基地職工餐廳烹飪使用，工藝流程如圖1所示。

圖1 沼氣產(chǎn)生系統(tǒng)工藝流程

首先沼氣產(chǎn)生系統(tǒng)每日產(chǎn)生得讓沼氣可保持犬區(qū)內(nèi)連續(xù)5小時(shí)的照明和取暖，折合用電約100度，即每年可節(jié)約電費(fèi)29200元。其次該系統(tǒng)的應(yīng)用有效降低了警犬基地污水及廢物的排放量，每年節(jié)約了垃圾處理費(fèi)用10萬余元。第三，剩余的沼氣殘?jiān)鳛榉柿?，再次作用于警犬基地果園、菜園，實(shí)現(xiàn)警犬基地“零排放”的生態(tài)發(fā)展目標(biāo)。

這三大系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，使警犬基地形成一個(gè)自給自足的生態(tài)區(qū)。污水處理系統(tǒng)解決了警犬基地80%的日常用水，沼氣產(chǎn)生系統(tǒng)提供了警犬基地的烹飪用電、犬區(qū)照明用電，解決了警犬基地最大垃圾源，太陽能設(shè)備為警犬基地職工提供更貼心的熱水服務(wù)。沼氣殘?jiān)?、犬只糞便作為肥料再次培育了警犬基地四季常青的菜園和碩果累累的果園。

節(jié)能減排效果分析

警犬基地在2008年投入130萬元，建成了污水處理系統(tǒng)、沼氣產(chǎn)生系統(tǒng)，購置了太陽能設(shè)備，并投入使用。以這三大系統(tǒng)為載體的低碳科技使用，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排的最終目的，打造出了以綠色、環(huán)保、生態(tài)為一體的警犬基地，開創(chuàng)了養(yǎng)犬業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的先河。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，2008年以來，警犬基地日常運(yùn)營成本明顯下降，具體數(shù)據(jù)詳見表1。

以2008年為界點(diǎn)，警犬基地職工數(shù)和飼養(yǎng)犬?dāng)?shù)基數(shù)不斷增加，而水、電、煤氣及垃圾處理費(fèi)用卻在逐年下降。2011年，警犬基地飼養(yǎng)犬只數(shù)比2006年翻了5翻，然而2011年每頭犬的年平均飼養(yǎng)費(fèi)用僅占2006年的1/4，即每頭犬每年節(jié)省0.245萬元。按常規(guī)計(jì)算，2011年，警犬基地飼養(yǎng)犬?dāng)?shù)是2006年的5倍，在水、電、天然氣及垃圾處理費(fèi)用方面也應(yīng)呈相應(yīng)比例（即5倍左右）增長，而2011年警犬基地用于水、電、天然氣及垃圾處理的費(fèi)用分別是2006年的1.75倍、1倍、1.25倍、1.4倍。由此可見，低碳科技給警犬基地帶來的經(jīng)濟(jì)效益是相當(dāng)可觀的。

表1 ：2006年~2011年警犬基地各項(xiàng)費(fèi)用明細(xì)對比

可行性分析和社會(huì)效益

可行性分析

隨著全球氣候的變暖，可利用能源資源的大量消耗，節(jié)能減排呼聲越來越高。在這樣的情形之下，通過大力推廣低碳科技，使用污水處理系統(tǒng)、沼氣產(chǎn)生系統(tǒng)及太陽能設(shè)備，最大限度地開發(fā)利用可再生資源，加強(qiáng)水資源的循環(huán)利用，可為應(yīng)對氣候變化，實(shí)現(xiàn)能源、環(huán)境和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展作出積極貢獻(xiàn)，這也是國家政府大力倡導(dǎo)和支持的。

貴州省公安廳警犬基地作為公安部二級(jí)警犬繁育單位，其規(guī)模、性質(zhì)和需求決定了這三大系統(tǒng)存在的合理性和必要性。每天20噸的用水量、62.5kg的犬只的排泄物，需要一個(gè)科學(xué)的生態(tài)系統(tǒng)來解決和容納。污水處理系統(tǒng)、沼氣產(chǎn)生系統(tǒng)和太陽能設(shè)備作為一整套節(jié)能減排工藝，相互輔助，有效解決了水、電等能源緊張問題，最大限度地減少垃圾污染物的排放；同時(shí)，經(jīng)科學(xué)測算，每年將減少二氧化碳等溫室氣體排放1000余噸，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保的雙贏。這種應(yīng)用模式對自然條件的要求不高，設(shè)備簡單且易操作，運(yùn)行穩(wěn)定，每年可為單位減少近50萬元的水電以及垃圾處理費(fèi)，經(jīng)濟(jì)效益可觀，在相應(yīng)規(guī)模的公安部二級(jí)警犬繁育單位推廣是非?？尚械?。

社會(huì)效益

以污水處理系統(tǒng)、沼氣產(chǎn)生系統(tǒng)和太陽能設(shè)備為依托的低碳科技，立足于全球化低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展趨勢，依靠國家宏觀政策和地方的法規(guī)條例，充分結(jié)合警犬基地的地理優(yōu)勢，積極探索節(jié)能減排的新路子，這種發(fā)展模式為建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)提供了實(shí)踐案例，為低碳生活、低碳消費(fèi)社會(huì)觀念和意識(shí)形態(tài)的形成及轉(zhuǎn)變提供了經(jīng)驗(yàn)借鑒。

同時(shí)，該模式可以在類似的養(yǎng)殖單位進(jìn)行宣傳推廣、試行，不僅可以為單位節(jié)省開支，大量減少污染物的排放，促進(jìn)水資源的循環(huán)利用，而且能有效利用天然資源，達(dá)到節(jié)能減排的目的。

貴陽市的低碳城市建設(shè)剛剛起步，任重而道遠(yuǎn)，這一低碳經(jīng)濟(jì)模式，響應(yīng)了國家的號(hào)召和政策，減輕了政府的負(fù)擔(dān)，在環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展方面起到了示范帶頭作用，同時(shí)為貴陽市的低碳城市建設(shè)提供了一個(gè)投入少、效果好、可復(fù)制、可推廣的示范模板，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的雙豐收。