鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略背景下農(nóng)業(yè)廢棄物利用典型模式分析

黃禹銘 陳利洪 唐甜 胡明航 高凱

摘 要：農(nóng)業(yè)廢棄物的處理和利用是鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的重要組成部分。以徐州市馬莊模式為例，運用SWOT分析法對該模式進行分析和比較。結(jié)果顯示，馬莊模式具有技術(shù)先進、持續(xù)供氣、安裝和使用費用低等優(yōu)點，但其經(jīng)濟效益也往往受到用戶規(guī)模的明顯制約。當(dāng)前，我國大部分地區(qū)正在大力推動的農(nóng)村集中居住，勢必會影響和改變農(nóng)村農(nóng)業(yè)廢棄物的原有利用及管理模式。作為市場化運作的馬莊模式，在村鎮(zhèn)一級農(nóng)業(yè)廢棄物集中利用層面具有典型性特點，其模式可以為蘇北乃至周邊魯南、皖北和豫東地區(qū)提供較強的示范作用和有價值的參考。

關(guān)鍵詞：鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略;農(nóng)業(yè)廢棄物;馬莊模式;SWOT分析法

中圖分類號：F323 ? ? ? ?文獻標(biāo)志碼：A ? ? ?文章編號：1673-291X（2019）19-0026-03

引言

最初，我國農(nóng)業(yè)廢棄物的綜合利用研究主要是針對農(nóng)業(yè)秸稈的固化技術(shù)、炭化技術(shù)和熱解產(chǎn)物的回收等。隨后，結(jié)合沼氣生產(chǎn)的農(nóng)業(yè)廢棄物綜合利用研究也逐漸被重視。理論上我國年生物質(zhì)資源約為50億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，是我國總能耗的4倍左右[1]。巨量的生物質(zhì)資源量意味著在其利用過程中會產(chǎn)生大量殘留物。孫永明等認為，每年我國將產(chǎn)生農(nóng)作物秸稈約7億噸，畜禽糞便約26億噸[2]。預(yù)計從當(dāng)前到2030年，我國的農(nóng)業(yè)廢棄物總量還將持續(xù)增加[3]。農(nóng)業(yè)廢棄物中畜禽糞便主要用于沼氣生產(chǎn)、堆肥等，農(nóng)作物秸稈主要用于農(nóng)村生活能源、飼料、還田、食用菌基料等[4]。由于我國各地自然條件和資源稟賦差異很大，形成了不同的種養(yǎng)循環(huán)利用模式[5]。基于沼氣生產(chǎn)的農(nóng)業(yè)廢棄物利用是當(dāng)前我國農(nóng)業(yè)廢棄物最重要的利用方式。戶用沼氣和大型沼氣工程在我國各領(lǐng)域的研究已較多，但村鎮(zhèn)一級的沼氣工程研究較少，尤其鮮見針對市場化運營的村鎮(zhèn)一級的農(nóng)業(yè)廢棄物沼氣工程的研究。

2018年初我國出臺了《中共中央國務(wù)院關(guān)于實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的意見》。鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略主要是滿足人民日益增長的對美好生活的訴求[6]，其目標(biāo)在于農(nóng)民生活富裕[7]。在這樣的訴求下，農(nóng)村農(nóng)業(yè)廢棄物和生活污染被認為是實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略需要解決的重要的深層次矛盾之一[8]。與此呼應(yīng)，我國實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的意見中明確指出我國“農(nóng)村環(huán)境和生態(tài)問題比較突出”，要實現(xiàn)“廢棄物資源化、產(chǎn)業(yè)模式生態(tài)化”、要推進“畜禽糞污處理、農(nóng)作物秸稈綜合利用”以及“推進農(nóng)村可再生能源開發(fā)利用”等?？梢?，農(nóng)業(yè)廢棄物的處理和利用是鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的重要組成部分。

推動農(nóng)村集中居住通常被認為是凝聚鄉(xiāng)村振興動能，踐行鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的重要途徑。當(dāng)前及未來很長一段時間，我國大部分地區(qū)都將大力推動農(nóng)村集中居住建設(shè)。農(nóng)村集中居住的快速推進勢必會影響和改變農(nóng)村農(nóng)業(yè)廢棄物的原有利用和管理模式。當(dāng)前，徐州市馬莊模式由于采用了新的技術(shù)，是我國村鎮(zhèn)一級農(nóng)業(yè)廢棄物處理和利用模式的代表。2018年十九大后習(xí)近平主席的首次調(diào)研就到了徐州市馬莊村，這是對該村各方面建設(shè)效果的肯定。本文將就徐州市馬莊模式進行分析，該模式對蘇北乃至周邊魯南、皖北和豫東地區(qū)或有較強的示范作用和推廣價值。

一、研究區(qū)概況和研究方法

（一）研究區(qū)概況

馬莊村隸屬于江蘇省徐州市賈汪區(qū)潘安湖街道辦事處，地處徐州市東郊25公里處，現(xiàn)有人口2 343人，有6個村民小組;耕地面積4 100畝，主要種植小麥和玉米;全村年出欄生豬約2 000頭，肉牛300頭[9]。每年該村會產(chǎn)生大量農(nóng)作物秸稈及畜禽糞便，為保護環(huán)境并為村民提供清潔能源，該村聯(lián)合徐州環(huán)能生態(tài)技術(shù)有限公司建設(shè)了以秸稈為主要原料的沼氣工程。

（二）研究方法

1.實地調(diào)研法。本研究于2018年7月對馬莊村二期沼氣利用工程進行了實地調(diào)研，主要包括馬莊村概況、沼氣工程占地面積、建設(shè)成本、運用成本、產(chǎn)氣量、出料率、成品沼氣單價、村民沼氣入戶費、人工管理費用、技術(shù)人員數(shù)量等。

2.SWOT分析。本研究主要運用SWOT分析法對馬莊村二期沼氣工程內(nèi)部優(yōu)勢、劣勢以及所面臨的機會、威脅進行比較和分析。

二、研究結(jié)果

（一）工程概況

馬莊村二期沼氣工程于2013年12月施工，2014年5月20日供氣，建成厭氧發(fā)酵罐500m3、日光溫室300m3、濕式儲氣柜500m3、秸稈庫150m3，管道集中供氣300戶，鋪設(shè)輸氣管道約5 800m[9]。2013年12月，馬莊村二期秸稈、廢棄物、太陽能高效利用沼氣與穩(wěn)定可靠供氣技術(shù)示范工程榮獲中華人民共和國科技部、中華人民共和國住建部“十二五”國家科技支撐計劃課題“村鎮(zhèn)建筑低品位能利用關(guān)鍵技術(shù)研究與工程示范”。

馬莊模式利用的原材料為農(nóng)作物秸稈。秸稈經(jīng)過粉碎后即進入沼氣池發(fā)酵。與傳統(tǒng)人工進料相比，馬莊模式采用機械泵自動進行進料，進料量恒定，操作方式簡單，具有省時省力的優(yōu)點。秸稈發(fā)酵后的沼氣一部分作為商品通過管道網(wǎng)為村民提供生活燃氣，一部分用作發(fā)電供沼氣站使用。該模式采用半干式發(fā)酵技術(shù)，因此產(chǎn)生的幾乎都是固體沼渣。沼渣作為肥料還田，其生產(chǎn)的有機農(nóng)產(chǎn)品可以提高當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶的經(jīng)濟收入。

（二）SWOT分析

1.內(nèi)部優(yōu)勢分析。一是采用半干式發(fā)酵技術(shù)，優(yōu)點顯著。沼氣生產(chǎn)過程中的殘留物一般有沼渣和沼液。沼液中含有較為豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，因此沼液通常被認為是較優(yōu)良的農(nóng)業(yè)肥料。但是，不少研究也證明沼液中含有重金屬和其他一些有害物質(zhì)，使用不當(dāng)會成為潛在污染源[10]。此外，對于大型沼氣工程而言，沼液的存儲需要占用大量的農(nóng)地，沼液還田過程中還存在含水量大、運輸成本高等問題。根據(jù)發(fā)酵原料干物質(zhì)含量的不同，沼氣技術(shù)可分為濕法發(fā)酵和干法發(fā)酵兩類。相比于濕法發(fā)酵，干法發(fā)酵具有需水量低，產(chǎn)生沼液少，物料適應(yīng)范圍廣，基本上實現(xiàn)污染物零排放等優(yōu)點。因此，沼氣干法發(fā)酵技術(shù)越來越受到業(yè)界的重視。馬莊模式即采用了不產(chǎn)沼液的半干式沼氣發(fā)酵技術(shù)，秸稈經(jīng)過沼氣發(fā)酵后形成濃度在60%～70%的半干式固體沼渣，可以直接用作農(nóng)肥。沼氣發(fā)酵過程中不會產(chǎn)生沼液，很好地解決了沼氣發(fā)酵后的沼液的儲存、運輸和污染問題。二是太陽能增溫確保冬季持續(xù)供氣。馬莊模式采用太陽能增溫和保溫技術(shù)，通過在沼氣罐鋼板上噴涂太陽能材料，使其具有高效吸熱、節(jié)能環(huán)保的特點。同時，在沼氣池外建造光溫室，促進了產(chǎn)氣量增加，保證了馬莊村村民冬季的用氣需求，解決了沼氣池冬季不產(chǎn)氣和不能持續(xù)穩(wěn)定供氣的難題。三是安裝及使用費用低。相較于灌裝液化氣，馬莊模式生產(chǎn)的商品沼氣的費用會便宜33%～50%;相較于天然氣入戶費高達2 900元/戶，該模式下的沼氣入戶費只要700元/戶，極大地減輕了農(nóng)戶的經(jīng)濟壓力。調(diào)研數(shù)據(jù)統(tǒng)計，該村平均每戶每月用氣為19.1m3，按照沼氣售價每1.6元/m3，每戶月均燃氣花費僅為30元左右。

2.內(nèi)部劣勢分析。首先，成本問題。以100戶沼氣項目為例，總投資89萬元，其中省里補貼資金61萬元，剩余的由開發(fā)公司自己出資。每年的運行成本往往高于商品氣的收入。用戶規(guī)模成為制約該模式的主要經(jīng)濟因素。根據(jù)評估，一般800戶左右的用戶規(guī)?？梢暂^好地支撐村級一級的沼氣工程進行完全市場化的運作。馬莊沼氣工程總共有300戶用氣戶，在夏季可以達到盈虧平衡，冬季會略虧損。因此，成本問題是制約馬莊模式的重要因素，戶用規(guī)模的提高會顯著改善這一問題。其次，臥式儲氣罐占地增加。由于采用了臥式太陽能模式，意味著該模式相較立式太陽能模式將占用更多的土地。同時與普通立罐式沼氣池比較，臥式沼氣池最大只能到5 000m3，單體規(guī)模受到限制。因此，臥式儲氣罐適較合于村鎮(zhèn)一級規(guī)模的沼氣工程。

3.外部機會分析。首先，鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的實施。我國實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的意見中明確指出我國“農(nóng)村環(huán)境和生態(tài)問題比較突出”，要實現(xiàn)“廢棄物資源化、產(chǎn)業(yè)模式生態(tài)化”，要推進“畜禽糞污處理、農(nóng)作物秸稈綜合利用”，以及“推進農(nóng)村可再生能源開發(fā)利用”等?？梢?，農(nóng)業(yè)廢棄物的處理和利用是鄉(xiāng)村振興的重要組成部分。其次，全球范圍內(nèi)的減污、減排。沼氣經(jīng)凈化和提純得到的“生物天然氣”其性能與化石能源天然氣沒有任何區(qū)別，可直接注入天然氣管網(wǎng)，也可高密度壓縮或液化，沼氣也被認為是所有現(xiàn)代能源中獨一無二的溫室氣體負凈排放能源[11]。使用秸稈進行沼氣發(fā)酵，可以避免秸稈的直接燃燒進而污染環(huán)境。由于居民集中居住，每天會產(chǎn)生大量的餐廚垃圾以及糞便，而這些所謂的“廢物”也正是沼氣發(fā)酵的原料。在秸稈枯竭期，馬莊模式還可以利用人畜糞便進行沼氣發(fā)酵。同時，利用這些廢棄物發(fā)酵，可以很好解決排污問題，并促使鄉(xiāng)村環(huán)境衛(wèi)生條件得到極大改善。最后，有機肥料與有機食品的訴求。當(dāng)前我國經(jīng)濟飛速發(fā)展，人民生活水平顯著提高，人們已經(jīng)不再滿足過去吃飽的要求，而更多的是關(guān)注食品的安全問題，也愿意花更高的價錢去購買沒有施用農(nóng)藥、激素的糧食及蔬菜。沼渣含有大量的有機質(zhì)和植物生長所需的營養(yǎng)元素，是優(yōu)質(zhì)的有機質(zhì)肥料，其所含有的微量生長素、水解酶、腐殖酸、B族維生素及有益菌素活性物質(zhì)可對農(nóng)作物起到抗病殺菌的作用，防止病害和蟲害的發(fā)生[12]。農(nóng)作物施用沼渣后，產(chǎn)量和品質(zhì)都有很大的提高。由于生產(chǎn)過程中并沒有施用任何化肥、農(nóng)藥，所生產(chǎn)的瓜果蔬菜既是無污染的有機產(chǎn)品，又能有效促進農(nóng)民增收。

4.外部威脅分析。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，該沼氣項目的用地性質(zhì)屬于建設(shè)用地，這意味著對沼氣工程的發(fā)展有很大的限制。我國有著嚴(yán)格的耕地保護政策，如果在耕地上建設(shè)沼氣工程，會被認為影響到糧食安全。國土資源部、農(nóng)業(yè)部《關(guān)于進一步支持設(shè)施農(nóng)業(yè)健康發(fā)展的通知》對設(shè)施農(nóng)用地范圍做了進一步的明確界定：將設(shè)施農(nóng)用地具體劃分為生產(chǎn)設(shè)施用地、附屬設(shè)施用地以及配套設(shè)施用地。其中，附屬設(shè)施用地是指直接用于設(shè)施農(nóng)業(yè)項目的輔助生產(chǎn)的設(shè)施用地，包括設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中必須配套的畜禽養(yǎng)殖糞便、污水等廢棄物收集、存儲、處理等環(huán)保設(shè)施用地，生物質(zhì)（有機）肥料生產(chǎn)設(shè)施用地。雖然有政策文件，但是各地各級政府的執(zhí)行具體執(zhí)行差異很大。相關(guān)部門對沼氣工程用地性質(zhì)沒有做出明確規(guī)定，在實際應(yīng)用中成為困擾和制約其建設(shè)的一大瓶頸[13]。

三、討論

第一，鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略背景對我國農(nóng)業(yè)廢棄物利用提出了新的要求。盡管農(nóng)業(yè)廢棄物的利用多樣化，但結(jié)合沼氣生產(chǎn)的農(nóng)業(yè)廢棄物綜合利用仍是農(nóng)業(yè)廢棄物最重要的用途。當(dāng)前我國農(nóng)業(yè)廢棄物沼氣仍然以戶用沼氣為主，結(jié)合畜禽養(yǎng)殖業(yè)的大型沼氣工程如北京德青源和山東民和牧業(yè)等也廣受關(guān)注。目前的形勢變化在于：推動農(nóng)村集中居住通常被認為是凝聚鄉(xiāng)村振興動能，踐行鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的重要途徑。當(dāng)前及未來很長一段時間，我國大部分地區(qū)都將大力推動農(nóng)村的集中居住建設(shè)。農(nóng)村集中居住的快速推進勢必會影響和改變農(nóng)村農(nóng)業(yè)廢棄物的原有利用和管理模式。在當(dāng)前和未來實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略、推動農(nóng)村集中居住的背景下，順勢調(diào)整我國農(nóng)村農(nóng)業(yè)廢棄物利用模式已是最佳時機。目前，鮮見村鎮(zhèn)一級的市場化運作的農(nóng)業(yè)廢棄物利用模式的報道。因此，村鎮(zhèn)一級的馬莊模式的運作應(yīng)該得到重視，也是對國家鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的響應(yīng)。

第二，馬莊模式的推廣性。馬莊模式定位于村鎮(zhèn)一級的市場化運作的農(nóng)業(yè)廢棄物集中利用模式，其與戶用沼氣與大型沼氣工程有著較大的不同。在戶用沼氣層面，目前我國戶用沼氣的總產(chǎn)量占到全國沼氣總產(chǎn)量的八成以上，但由于廢棄率高、規(guī)模小、利用安全等問題的影響我國戶用沼氣發(fā)展已經(jīng)陷入困境并呈現(xiàn)總產(chǎn)量和比重逐年下降的趨勢[14];在大型沼氣工程層面，該類型的沼氣工程一般都結(jié)合畜禽養(yǎng)殖業(yè)進行生產(chǎn)，由于在養(yǎng)殖鏈端就能夠獲得較為豐厚的利潤，而作為生產(chǎn)鏈后端的沼氣工程主要目的在于減污，減排，因此即使沼氣工程經(jīng)濟效益不佳也不影響企業(yè)的正常運轉(zhuǎn)，其最大的缺點在于對地理位置有很高的要求導(dǎo)致布點嚴(yán)重受限，加之較高的資金和技術(shù)投入也限制了其發(fā)展;在村鎮(zhèn)一級廢棄物利用層面，該模式可以避免戶用沼氣使用中的諸多問題，布點選擇上也非常靈活，盡管社會效益顯著，但由于單純處理農(nóng)業(yè)廢棄物使其經(jīng)濟效益往往受到用戶規(guī)模的制約。馬莊模式作為市場化運作的村鎮(zhèn)一級農(nóng)業(yè)廢棄物沼氣工程，其半干式發(fā)酵技術(shù)解決了沼液二次污染問題，太陽能發(fā)酵技術(shù)解決了冬天供氣的難題，但其市場化運作也受到經(jīng)濟效益的制約。沼氣作為生物能源產(chǎn)品還具有公益性屬性，其發(fā)展應(yīng)該走市場化發(fā)展道路[15]。因此，未來走市場化道路的沼氣利用工程將成為主流發(fā)展方向。村鎮(zhèn)一級的農(nóng)業(yè)廢棄物利用關(guān)系到廣大農(nóng)村居民的生存環(huán)境和生活質(zhì)量，如何在資金和政策層面加以扶持是必須認真考慮的問題。

四、結(jié)論和展望

農(nóng)業(yè)廢棄物的處理和利用是鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的重要組成部分。鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略背景下，農(nóng)村集中居住的快速推進勢必會影響和改變農(nóng)村農(nóng)業(yè)廢棄物的原有利用和管理模式。馬莊模式作為典型的村鎮(zhèn)一級農(nóng)業(yè)廢棄物利用模式，具有技術(shù)先進、持續(xù)供氣、安裝和使用費用低等優(yōu)點，但其經(jīng)濟效益也往往受到用戶規(guī)模的明顯制約。

農(nóng)業(yè)廢棄物的處理和利用關(guān)系到廣大農(nóng)村居民的生存環(huán)境和生活質(zhì)量，更關(guān)系到鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的實施效果。推動村鎮(zhèn)一級的農(nóng)業(yè)廢棄物集中利用是大勢所趨，未來如何推動和加強對村鎮(zhèn)一級沼氣工程的政策和資金的扶持，促進其市場化運作是一個非常重要的問題。

參考文獻：

[1] ?孫振鈞.中國生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)及發(fā)展取向[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2004，（5）：1-5.

[2] ?孫永明，李國學(xué)，張夫道，等.中國農(nóng)業(yè)廢棄物資源化現(xiàn)狀與發(fā)展戰(zhàn)略[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2005，（8）：169-173.

[3] ?石元春.中國生物質(zhì)原料資源[J].中國工程科學(xué)，2011，（2）：16-23.

[4] ?蔡亞慶，仇煥廣，徐志剛.中國各區(qū)域秸稈資源可能源化利用的潛力分析[J].自然資源學(xué)報，2011，（10）：1637-1646.

[5] ?趙立欣，孟海波，沈玉君，等.中國北方平原地區(qū)種養(yǎng)循環(huán)農(nóng)業(yè)現(xiàn)狀調(diào)研與發(fā)展分析[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2017，（18）：1-10.

[6] ?葉興慶.新時代中國鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略論綱[J].改革，2018，（1）：65-73.

[7] ?蔣和平.實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略及可借鑒發(fā)展模式[J].農(nóng)業(yè)經(jīng)濟與管理，2017，（6）：17-24.

[8] ?郭曉鳴.鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的若干維度觀察[J].改革，2018，（3）：54-61.

[9] ?趙曼，林聰，苗曉，等.徐州市馬莊村秸稈太陽能沼氣集中供氣工程冬季運行分析[J].中國沼氣，2016，（1）：72-76.

[10] ?田春麗，王喜枝，王崇華，等.我國沼液利用現(xiàn)狀及存在問題[J].河南農(nóng)業(yè)，2016，（6）：34-35.

[11] ?程序，朱萬斌.產(chǎn)業(yè)沼氣——我國可再生能源家族中的“奇兵”[J].中外能源，2011，（1）：37-42.

[12] ?郭強，牛冬杰，程海靜，等.沼渣的綜合利用[J].中國資源綜合利用，2005，（12）：11-15.

[13] ?龔朝霞，劉建.規(guī)?；笮驼託夤こ逃玫匦再|(zhì)探討[J].農(nóng)業(yè)開發(fā)與裝備，2018，（3）：126-144.

[14] ?陳利洪.中國生物質(zhì)廢棄物資源空間分布及其燃氣潛力[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2015.

[15] ?蔣艷.基于農(nóng)村節(jié)能減排思考的現(xiàn)代生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展[J].經(jīng)濟研究導(dǎo)刊，2013，（27）：41-42.

[責(zé)任編輯 吳高君]