生豬養(yǎng)殖場低碳減排對策

孫海林，周 波，張 惠，王顯慧，王計偉，侍寶路，劉春雪，洪 平*

（1.安佑生物科技集團股份有限公司，江蘇 太倉 215400；2.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)，南京 210095)

生豬養(yǎng)殖場低碳減排對策

孫海林1，周 波2，張 惠1，王顯慧1，王計偉1，侍寶路1，劉春雪1，洪 平1*

（1.安佑生物科技集團股份有限公司，江蘇 太倉 215400；2.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)，南京 210095)

國內(nèi)畜牧企業(yè)在參與碳市場的過程中存在減排項目類型過于單一的問題，都集中在沼氣減排項目開發(fā)上，其他養(yǎng)殖環(huán)節(jié)項目開發(fā)較少。文內(nèi)綜合養(yǎng)豬業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈，從飼料環(huán)節(jié)、養(yǎng)殖環(huán)節(jié)和糞便處理環(huán)節(jié)分析其中碳減排的對策。2017年中國將建立全球最大的碳交易市場，生豬養(yǎng)殖業(yè)應(yīng)抓住這次機遇，完成低碳環(huán)保養(yǎng)殖業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。

1 飼料配合與加工

在飼料生產(chǎn)過程中，包括飼料的加工、運輸及飼料的消化率都會造成溫室氣體的排放，其占總排放量的比例較高。所以做低碳養(yǎng)豬場要優(yōu)先選擇生產(chǎn)效率高、運輸距離短、低能耗、消化率高的飼料產(chǎn)品。

首先在飼料配方設(shè)計中也可通過以下措施實現(xiàn)碳減排：低碳生態(tài)友好日糧配方、精準(zhǔn)日糧配方和低蛋白日糧[1]。飼料原料的生物處理如：發(fā)酵飼料和酶解飼料可增加飼料的營養(yǎng)、飼用價值，消除原料中的毒素、抗?fàn)I養(yǎng)因子，提高飼料的消化率，從而實現(xiàn)碳減排。也可在飼料中添加促進(jìn)消化的酶制劑、促進(jìn)腸道健康的微生物和平衡日糧營養(yǎng)的氨基酸類添加劑，降低日糧中的蛋白水平，提高飼料的消化利用率而實現(xiàn)碳減排[1]。飼料攝入后，一般的杜長大三元雜交豬對飼料氮的消化吸收率在30%～55%之間，約有45%～70%的氮會隨著糞便一起排出，如果對這些含氮較高的糞便處理不當(dāng)，會產(chǎn)生大量的氧化亞氮（N2O）對環(huán)境造成污染。所以在飼養(yǎng)前端，我們可以通過提高動物的飼料消化率，降低動物糞便的排放量，來實現(xiàn)碳減排。最近越來越多的公司已經(jīng)開發(fā)出自己的環(huán)保型飼料，通過降低日糧中蛋白質(zhì)的含量、增加一些限制性的氨基酸，并添加一些蛋白酶降解日糧中難以吸收的大分子物質(zhì)，從而提高飼料消化率。研究證明，降低生長育肥豬飼料中3%的蛋白水平，不僅可以減少豬12%～15%的豬糞尿排泄量[2]，而且可顯著降低糞便中約25%氮的含量[3]。由此可見環(huán)保飼料對溫室氣體減排的貢獻(xiàn)，且環(huán)保飼料在全國的應(yīng)用范圍并不廣泛，其開發(fā)成碳減排項目的潛力巨大。

此外，英國通過使用副產(chǎn)品代替常規(guī)飼料，大大減少了生產(chǎn)飼料所需的能源消耗實現(xiàn)碳減排；中國食物副產(chǎn)品、青綠飼料豐富，且沒有歐美飼料法規(guī)那么嚴(yán)格，所以畜牧業(yè)發(fā)展副產(chǎn)品代替飼料開發(fā)的空間也很巨大[4]。

2 畜舍設(shè)計及生產(chǎn)管理

在豬場的選址布局，豬舍的建筑和配套設(shè)施上也有很多實現(xiàn)低碳減排的空間?，F(xiàn)在國家推廣種養(yǎng)結(jié)合，所以在豬場的選址布局上，應(yīng)考慮周圍是否有足夠的農(nóng)田來消納豬場所產(chǎn)生的廢液和廢渣，實現(xiàn)低碳養(yǎng)殖。同時應(yīng)根據(jù)地區(qū)氣候、地理狀況及冬夏兩季風(fēng)向規(guī)劃好畜舍的建筑朝向。在生豬的養(yǎng)殖生產(chǎn)過程中，如豬舍的降溫、保暖、通風(fēng)及飼料加工所消耗的電能及化石能源造成的碳排放占豬場總排放的大部分。在環(huán)控設(shè)計方面，應(yīng)盡量采用密閉隔熱式畜舍，提高設(shè)備及能源利用效率，如減少窗戶面積；墻體和屋頂加裝低碳、可再生、隔熱性能好的保溫材料，都可降低豬場用于維持恒溫所需能源的消耗，從而實現(xiàn)碳減排[5]。對于冬季畜舍內(nèi)的供暖問題，以地?zé)峁┡姆绞阶顑?yōu)，它的優(yōu)點包括：熱效率高、熱量集中、與豬接觸面積大熱損失小；也可充分利用豬場內(nèi)的廢棄熱源如沼氣發(fā)電產(chǎn)生的熱水等，降低保暖電能的消耗[6]。在設(shè)計豬場的污水管理系統(tǒng)時，應(yīng)以源頭減量為根本原則，采用雨污分流、飲污分流、回收利用等措施盡量減少豬場污水的排放量；對于豬場糞便的管理，以干清糞的收集方式為宜，干清糞的工藝能保存豬糞中的營養(yǎng)成分、肥料價值高，對水體的污染低，且易于凈化處理[7]。

此外，我們可以盡量使用一些清潔能源，如太陽能、風(fēng)能、地?zé)岷驼託獾?。其減排量按其替代產(chǎn)生這些電能所需燃燒的標(biāo)準(zhǔn)煤的碳排放。目前在碳交易試點區(qū)域，有部分太陽能相關(guān)企業(yè)主動希望和養(yǎng)殖場合作開發(fā)太陽能節(jié)能減排項目：通過在場區(qū)內(nèi)免費安裝太陽能電池板，產(chǎn)生的電能以較低價格甚至免費提供給企業(yè)，而這開發(fā)的節(jié)能項目經(jīng)核證后可在國際市場進(jìn)行銷售，實現(xiàn)互利雙贏[8，9]。

在生產(chǎn)管理環(huán)節(jié)低碳減排的空間也非常巨大。由于國內(nèi)豬品種眾多，選擇飼養(yǎng)耗能低，產(chǎn)仔多、生長快的豬種能減少大量溫室氣體的排放[5]。同時采用先進(jìn)的遺傳育種、飼養(yǎng)管理技術(shù)，提高豬的生產(chǎn)性能、養(yǎng)豬的生產(chǎn)效率也可相應(yīng)減少一定的碳排放。中國平均年每頭母豬可提供13頭商品豬，而歐美發(fā)達(dá)國家可達(dá)20頭以上，這之間的差距主要來源于飼養(yǎng)管理和自動化水平的差距。豬只健康狀況較差或死亡，會浪費飼料及水電資源，造成更多的碳排放，所以改善豬只的健康狀況，減少死淘率也能減少碳排放[10]。

3 糞污處理

養(yǎng)殖業(yè)環(huán)保壓力最突出的問題便是糞便與廢水處理過程中溫室氣體的排放，畜牧業(yè)排放的主要溫室氣體甲烷（CH4）和二氧化氮（NO2）都是在這個過程產(chǎn)生。糞尿中的有機物大部分都是植物從土壤中吸收過來的，最終還是要回到土壤中；但是近年來由于化肥的普遍使用，使得農(nóng)民不再施用動物糞尿，造成土壤中有機質(zhì)含量減少、板結(jié)嚴(yán)重，這樣的土壤上也很難長出優(yōu)質(zhì)的農(nóng)產(chǎn)品。大量廢棄的糞尿過度堆積，造成水體和土壤的污染，所以種養(yǎng)結(jié)合才是生豬養(yǎng)殖業(yè)最環(huán)保的做法，讓這些糞尿重新回到土壤中。

目前國內(nèi)大部分豬場都是采用水泡糞或水沖糞的方式處理糞便，國內(nèi)一些意見認(rèn)為：水泡糞需要消耗大量的水，這對后期的污水處理帶來很大的麻煩，但為何歐美國家水泡糞的方式卻如此成功？這就是我們和國外對畜禽污水的認(rèn)識角度出現(xiàn)了偏差，我們總是將工業(yè)處理污水的方法套用到養(yǎng)殖業(yè)上。然而畜禽污水不同于工業(yè)廢水，里面含有大量的有機質(zhì)是很好肥料，可直接排至農(nóng)田，環(huán)保處理達(dá)標(biāo)排放反而是增加成本畫蛇添足。歐美國家養(yǎng)殖場周圍有大量廣袤的土地，畜禽產(chǎn)生的水泡糞可通過大型機械直接灌入土地中；而國內(nèi)養(yǎng)殖場一方面沒有配套的土地，另一方面土地被分割的支離破碎，機械不好操作、污水還田難度大。無論是液體的污水還是固體的糞便解決的最終方法還是通過低成本、環(huán)保的方式把豬糞尿運輸?shù)睫r(nóng)田中去。對于豬場污水，一方面我們需要采取一些措施，如豬場內(nèi)雨污分流、糞尿分離、采用盤式飲水器或水位控制器等方法盡可能減少豬場內(nèi)污水的排放量；另一方面可以通過建立養(yǎng)殖場廢液專用管道網(wǎng)，養(yǎng)殖場產(chǎn)生的廢液經(jīng)過簡單的沉淀過濾后通過管道直接輸送到農(nóng)田里。這不僅可以解決豬場的環(huán)境問題，同時也能增加農(nóng)田土壤中的有機質(zhì)含量，目前上海某豬場已建成示范基地，運轉(zhuǎn)狀況良好，值得推廣。豬場糞尿的直接還田，可省去中間處理過程所需要的能源消耗，降低糞尿在管理過程的溫室氣體排放，從而實現(xiàn)碳減排。

管道網(wǎng)適合豬糞尿的近距離運輸還田，而遠(yuǎn)距離的還田則適合將豬糞轉(zhuǎn)化成高價值的有機肥。做有機肥不需要采用水泡糞的工藝，直接使用干清糞的方法收集，可避免水泡糞帶來的污水處理問題。在豬糞發(fā)酵過程中會產(chǎn)生CH4、氨氣（NH3）和N2O等氣體，大部分有機肥廠不經(jīng)任何處理直接排放到大氣中，不僅有惡臭，而且造成很強的溫室效應(yīng)。其實在豬糞發(fā)酵過程中可通過多種方法控制溫室氣體的排放來實現(xiàn)碳減排，如控制物料含水量、pH、溫度、C/N比、生物質(zhì)碳等方法。實驗證明，當(dāng)糞堆中pH小于4.5時，可以大大減少CH4的排放，同時也可減少NH3和N2O的排放[11]。對糞堆進(jìn)行間歇性的曝氣也可減少約30%的N2O的排放[12]。王成等發(fā)現(xiàn)在糞堆中加入生物質(zhì)碳可以降低糞堆中亞硝酸鹽還原菌的數(shù)量，從而降低堆肥過程中N2O的排放[13]。此外堆肥產(chǎn)生的氣體如NH3完全可收集起來做成液體肥料或其他用途，處理得當(dāng)完全可以實現(xiàn)零排放而且無臭味。糞便做成有機肥的優(yōu)勢在于，將糞便資源化，可將糞便資源運輸至較遠(yuǎn)的農(nóng)田，降低豬場的環(huán)境壓力同時創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟價值。2015年國家最新頒布的環(huán)保法中，明確規(guī)定今后將加大對有機肥的政策補貼，且補貼力度不會低于化肥，這足見政府對有機肥市場開發(fā)的重視。有機肥實現(xiàn)碳減排的難度并不大且可產(chǎn)生大量的碳減排，所以在這個環(huán)節(jié)開發(fā)成碳減排項目的潛力是非常巨大的。

4 結(jié)語

養(yǎng)殖業(yè)和種植業(yè)原本就都是同在一條生態(tài)鏈上的不同產(chǎn)業(yè)，兩者相互需要，脫離了誰都不能發(fā)展好。如今脫離種植業(yè)的養(yǎng)殖業(yè)，已經(jīng)窮途末路，只有和種植業(yè)結(jié)合起來才有一線生機。未來對于養(yǎng)殖場的審批，依據(jù)養(yǎng)殖場配套農(nóng)田的多少來決定養(yǎng)殖場的規(guī)模和去留更為合理。目前國內(nèi)養(yǎng)殖業(yè)的畸形現(xiàn)狀，是人們舍棄自然、追逐利益所造成的結(jié)果，做一個低碳環(huán)保型的養(yǎng)殖企業(yè)，才是唯一出路。但是不要認(rèn)為做環(huán)保低碳的養(yǎng)殖企業(yè)只要處理好豬場糞污問題就行，在糧食種植、飼料生產(chǎn)、畜舍設(shè)計等方面都有改良的空間。2017年全國碳市場的建立，也給我國養(yǎng)殖業(yè)帶來了希望，必須抓住這個機會，充分利用國外的技術(shù)和資金輸入盡快促使養(yǎng)殖業(yè)的轉(zhuǎn)型，這樣才能使養(yǎng)殖企業(yè)在未來的環(huán)境矛盾中存活下來。

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2016-12-21）