浙江省沼液利用現狀與推進機制探討

楊治斌，呂旭東

（浙江省農業生態與能源辦公室，浙江杭州 310012）

浙江省沼液利用現狀與推進機制探討

楊治斌，呂旭東

（浙江省農業生態與能源辦公室，浙江杭州 310012）

沼液消納利用是農業污染防治和水環境治理的重要內容。本文在分析浙江省沼液產生利用現狀、存在主要問題及原因的基礎上，提出沼液利用路徑及加強種養匹配與對接、健全運行機制、強化技術研究、加大公共財政支持等對策建議。

沼液；資源利用；生態循環；途徑

沼液是指農林廢棄物中有機物質通過沼氣工程經厭氧發酵產生沼氣后的液態副產品。實踐證明，利用沼氣工程處理畜禽排泄物是經濟有效的途徑，其COD減排量可達80%左右，在各地得到廣泛應用。但由于其對原料中的氮磷等去除率不明顯，如果直接排放，既產生“二次污染”，更是資源的浪費。而規模畜禽場沼氣工程產生的沼液量大，局部過剩、季節性過剩矛盾突出，直接排放造成的水環境污染問題已成為制約畜牧業可持續發展的一大瓶頸。推進沼液的有效、經濟、充分利用，是實現種養結合、促進生態循環農業發展的重要舉措，是農業污染防治和水環境治理的重要途徑。

1 產生和利用現狀

1.1 沼液產生量

到2012年底，浙江省有各類沼氣工程1.7萬處，總池容161萬m3，有效池容137萬m3，按平均滯留期10 d計，全省沼液產生量約500億kg；全省生豬存欄1 543萬頭［1］，牛22萬頭（其中奶牛6萬頭，肉牛16萬頭，排泄物折算當量為奶牛1∶10，肉牛1∶5），折算成豬當量為1 683萬頭，按豬日排尿液和沖洗水10.5 kg計，總量約為645億kg，目前全省豬牛規模化養殖率83%左右，規模養殖場近9成通過沼氣工程處理沖洗水和尿液，沼液產生量近500億kg。2種測算結果相符。

1.2 沼液的特點

1.2.1 不同沼氣工程產生的沼液種類特性差異大

沼肥從大類上主要分液態的沼液和固態的沼渣。浙江省沼氣工程主要有4大類，即戶用沼氣池、聯戶沼氣工程、大中型沼氣工程以及生活污水凈化沼氣工程。不同沼氣工程因其原料和功能不同，其副產品沼液的特性差異較大。生活污水本身有機質含量不高，經沼氣工程凈化處理后COD和氨氮含量均較低，可直接排放，不成為沼液；戶用與聯戶沼氣工程的功能主要是獲取沼氣作為生活用能，其原料有人畜糞便或其他農業有機廢棄物，因含固形物較多，所以副產品中除較多的沼液外還有一定比例的沼渣；畜禽養殖場沼氣工程除少數以獲取沼氣能源為主是采用全糞進料以外，大多數主要功能是去除糞便中的COD，所以一般采用干清糞工藝，進料以尿液和沖洗水為主，其副產品中主要是沼液，沼渣量較少。由于養殖種類、養殖工藝、沼氣工程工藝不同，沼液含肥等特性有較大差異。

1.2.2 沼液總量較多，且分布不均

由于養殖場沼氣工程產生的沼渣大多與畜禽糞便混合加工成有機肥，戶用池產生的沼渣、沼液因其分布分散，基本是農戶在自家農田就近作有機肥施用，因此，需要消納利用的沼肥主要是規模場沼氣工程產生的沼液。從全省看，500億kg沼液的總量，按66.7萬hm2耕地和部分林地消納，如果均衡分攤消納，每1 hm2消納量為7.496萬kg，完全消納利用問題不大。但由于養殖業規模化程度較高，種養匹配程度不高，沼液空間和時間分布極不平衡。杭州、嘉興、紹興、金華、衢州養殖密集地區，沼液產量總量較大，養殖場周邊農田可消納利用困難。由于養殖場排泄物天天產生，沼氣工程運行也每天產生沼液，但農田利用、作物吸收有季節性，造成時間上難以對接。因此，規模養殖場沼氣工程產生的沼液局部過剩和季節性過剩問題比較突出。

1.2.3 應用技術研究早而研究廣度和深度不足

1980年浙江省就開始了沼肥（沼液沼渣）肥效的研究工作。浙江省農業廳、浙江省沼氣辦公室、浙江省農科院組織了“浙江省沼氣肥效研究協作組”，在不同地區選點定位，以水稻、玉米等作物為研究對象，對農村中同質有機物經戶用沼氣池發酵與按當地習慣堆漚腐熟2種方法處理作對比試驗。3年試驗結果表明，厭氧發酵后有機物質總量消耗在30%以上，兩者田間施用效果基本相似，沼肥仍然保留著有機肥料的固有特性。有機質是保持和提高土壤肥力的主要物質基礎，因此，沼肥是浙江省農業生產的寶貴資源。其后由于用能緩解，浙江省沼氣數量大幅回落，且當時以戶用沼氣池為主，沼肥農戶自用，相關部門對沼肥應用的研究也未深入開展。隨著經濟社會發展、農業生產方式轉變，浙江省畜禽養殖由農戶散養快速向規模養殖推進，規模場排泄物成為農業的重要污染之一，引起各級政府重視，省“811”環境整治行動中將規模畜禽養殖場排泄物治理作為重要內容，沼氣工程作為排泄物污染治理的重要途徑得以廣泛應用，隨之產生了因沼液未完全利用的“二次污染”。而相關的沼液應用技術研究相對滯后，特別是長期大量消納施用后對土壤、作物、地下水等影響的深度研究、追蹤評估不足。

1.2.4 沼液成分復雜，有效肥分多而含量低

沼液中除含有氮、磷、鉀等主要肥分外，還含有多種生物活性物質［2］、無機鹽，如氨基酸、丁酸、B族維生素、微量元素等，各種養分種類多，且多為可溶性養分，極易被植物吸收。由于不同沼氣工程工藝、原料濃度等存在差異，排放的沼液濃度、含肥量差異較大。據省農業生態能源辦對若干個養殖場沼氣工程沼肥成分測定，沼渣的全氮、全磷、全鉀含量分別達0.76%，2.30%和0.10%（表1），但與化肥相比，單位含肥量較低。同時沼肥中重金屬種類也較多，有銅、砷、汞、鉛、鎘和鉻等。據廳農產品質量檢測中心檢測，沼液中的砷、汞、鉛、鎘和鉻等5種重金屬的含量分別為0～0.36，0.001～0.003，0.34～1.20，0～0.045，和0.63～1.10 mg·kg-1，均符合有機肥料（NY 525-2002）限量要求，與農田灌溉水質指標要求略有差距（表2）。

表1 沼液的肥效成分檢測結果%

表2 沼液重金屬含量的檢測結果mg·kg-1

1.3 沼液消納利用情況

浙江各地高度重視沼液綜合利用工作，因地制宜開展不同利用方式的試點示范。截至2013年底，省級安排“三沼”（沼氣、沼液和沼渣）綜合利用示范項目245個，新建貯液池94 833 m3，共鋪設沼液輸送管道579 136 m，配置沼液槽罐車91輛，同時大力開展“三沼”綜合利用實用技術培訓。省級“三沼”綜合利用項目的實施，起到良好的示范帶動作用。目前全省沼液消納利用量超過150億kg，約占總量的30%。分析示范項目和各地的做法，基本可總結為以下幾種典型模式。

1.3.1 就地利用模式

在一個企業主體內部，實行種養結合；或養殖企業與種植業主距離較近，只要通過鋪設沼液輸送管網和建設田間用肥池，就能將沼液直接輸送到田間地頭。就地利用型是全省大部分養殖場采取的沼液利用模式，其特點是就近利用方便快捷，消納利用運行成本低；但一次性投資大。如建德市蓮花鎮養殖小區已建沼氣工程總容積2 660 m3，每天可處理污水約20萬kg，周邊有茶園、草莓、蔬菜、山核桃、香榧、中藥材、吊瓜等種植面積近550 hm2，沼液沼渣通過管網設施灌溉，方便實用。

1.3.2 異地利用模式

養殖場周邊消納利用土地不足，沼液需通過槽灌車轉運一定距離利用。這類模式有2種做法，一種中介服務型，另一種是互助消納型。中介服務型就是通過中介組織運輸轉移，按種植業主需求數量，將沼液配送到田間地頭的貯存池供種植業主利用。如寧波市鄞州區由政府扶持成立寧波長泰農業發展有限公司，專門從事沼液配送服務，養殖業主與公司簽訂沼液轉運協議，公司負責將沼液輸送到田間儲肥池供農戶利用，中介服務是沼液產業化開發的主要方向，也是利用多余沼液的主要途徑。但由于沼液配送成本高、營利能力弱，中介服務組織需要依靠政府扶持，才能維持運行。互助利用型就是養殖業主和種植業主或經濟合作組織之間的相互合作，通常以協議方式確定利用雙方義務權利，互惠互利是雙方的出發點和落腳點，沼液可由養殖業主主動輸運或種植業主自行組織轉移。如蘭溪市彩潮養豬場與畬野果蔬專業合作社經市農經局牽線搭橋，簽訂沼液利用協議，豬場產生的沼液基本與合作社蔬菜基地匹配。互助消納型模式在浙江省所占比例較小，尚處于培育階段。

1.3.3 技術創新利用模式

通過技術創新，增加沼液消納強度，降低運輸和施用成本，提升沼液價值，能有效解決沼液異地利用和季節性用肥矛盾，當前還在試點開發階段。如寧波長泰農業發展有限公司與浙江大學環資學院合作，利用膜濃縮技術進行沼液濃縮和沼液做無土栽培營養液等深度開發試驗；上虞市富強生態農業有限公司利用狐尾藻消納沼液，不僅凈化水質還大大降低污水處理成本。

1.3.4 達標排放處理模式

如上述幾種沼液利用模式仍不能解決沼液局部性、季節性過剩，只能納入城鎮污水管網，或者通過好氧曝氣、氧化塘、人工濕地等深度處理后達標排放；由于該模式造成沼液資源浪費，而且運行成本高或需較多專用土地，因此消納容量有限。

2 存在問題及原因分析

2.1 沼液產生量大與用肥需求量少矛盾比較突出種養不匹配導致沼液局部性過剩。隨著農業生產方式轉變，規模養殖發展較快，一些大型養殖場、擴建養殖場、養殖專業鄉鎮，其畜禽養殖量不斷增加而周邊土地種植面積有限，就近消納利用難度大，而異地消納則受運輸、儲存、施用成本等因素影響，應用受到制約，導致局部性過剩問題較為嚴重。

沼液產生的連續性與利用的階段性導致季節性過剩。畜禽排泄物通過沼氣工程處理后每天有大量的沼液產生，而作物需肥需水因生長階段而不同，導致季節性過剩較為嚴重。

2.2 肥料效益低與投入利用成本高矛盾比較突出

據沼液的平均含肥量測算，1 000 kg沼液相當于4.5 kg左右的碳酸氫銨和1 kg左右的氯化鉀，按目前化肥價格，1 000 kg沼液折合化肥7～8元，沼肥肥料效益相對較低。而且施用沼肥的設施、用工、運輸投入成本較大。

設施投入多。就地或異地利用沼液需建貯液池、鋪設管網，購置槽罐車，一次性投入較多。

施肥用工大。沼肥是液態肥，人工澆灌、灑施、噴施用工和勞動強度均較高，1 hm2地施肥需用人工15～30工，與施用化肥比較，用工成本明顯增加。

運輸成本高。就地不能利用的沼液需異地轉運，需要支付油費、車輛維護、人工等費用，據多個樣本2010年調查數據，1 000 kg沼液的平均運輸成本需16元左右（表3）。因此，施用沼液特別是異地轉運并不經濟。

表3 沼肥運輸成本的調查結果

2.3 沼肥施用技術與推廣力度不到位

由于不同原料不同工藝沼氣工程產生的沼液成分差異較大，沼肥質量與養殖品種、飼料結構、原料濃度、發酵周期等因素有關，質量控制比較困難。而不同作物品種不同生長階段需肥特性各不相同，因此對施肥時間、方式、次數、用量、搭配比例等要求較高。目前沼液應用大多憑經驗施肥，有的地方會發生因施用過多造成水稻貪青倒伏、或使用不當影響作物生長等現象；同時，對于大量長期應用是否會造成土壤重金屬富集進而對作物品質產生影響，相關的技術研究開展得不夠充分、持續研究不足。農戶對施用沼液的經濟性、安全性心存疑慮，不愿投資投勞大力應用，影響了農戶施用沼肥的積極性。在沼肥推廣體系上，由于專業差異和職責不明，基層農能技術人員對作物需肥情況不很了解、而基層農技人員對沼液肥效施用技術掌握不多，面上推廣指導難成合力，尚處于農戶自發應用狀態。

2.4 控排力度與消納利用認識有待提高

浙江省自2005年實施“811”環境整治行動以來，養殖場排泄物治理大多采用沼氣工程，部分沼氣工程建好后，業主為節約成本，既未重視沼氣工程的管護，造成工程運行不正常，也未對沼液沼渣尋求合理的消納途徑，造成沼渣堵塞、沼液橫流。而由于環保執法力量、力度等原因，有的養殖場偷排亂放，出現較為嚴重的“二次污染”。另一方面，種植戶對較大規模利用沼液的思想認知不足，且缺乏施用知識和經驗，心理上有負擔；同時受無機農業生產習慣影響，用戶也有抵觸情緒，制約了沼肥的推廣。

2.5 裝備研發滯后難以適應多樣化需求

規模化應用沼肥尚處起步階段，沼肥利用設施建設嚴重滯后，裝備研發產品、規格種類不多，不同沼氣工程對抽排設備功率要求不同，不同區域養殖場與消納地道路狀況差別大，現有裝備難以滿足多樣化需求。在轉運設施上，現有沼液運輸車輛性能對山區道路不適應，抽肥、輸肥泵動力不夠，抽排效率較差；在施肥設施上，由于沼液內含雜質多，需要進行過濾等預處理，對噴灌、滴灌設備要求較高；在貯肥設施上，貯肥池建設成本高、貯存能力不足，沼肥連續性生產與季節性用肥矛盾也比較突出。

3 對策建議

3.1 明確沼液利用的路徑

3.1.1 提倡周邊農田消納利用

利用沼氣工程周邊農田應用沼肥是經濟有效的途徑。因此應當大力提倡鼓勵周邊農田盡力施用沼肥，在沼氣工程建設同時，應當規定建設周邊農田配套沼液利用設施，如沼肥貯存池、灌溉施肥管網系統、沼液輸送泵等，大幅提高就近消納利用比例。

3.1.2 引導種養業主對接利用

結對合作利用沼肥是種養業主互惠共贏的途徑。引導扶持規模畜牧場和種植大戶、農民專業合作社、種植基地建立供求對接關系，按照有償、自愿的原則，確保雙方共同受益。

3.1.3 扶持專業性服務組織（公司）配送利用

實行專業配送是提高沼肥利用效率的新舉措。以政府花錢買服務理念，培育組建沼肥配送專業服務組織（公司），通過引入市場競爭機制，逐步建立開放、平等競爭的市場環境，促進沼肥組織化、規模化應用和社會化、專業化服務。

3.1.4 鼓勵創新途徑利用

結合農田地力提升，將沼肥推廣利用，作為農業新技術推廣的一項措施，與耕地質量建設工作緊密結合，協同推進。

因地制宜種植消納量大的巨菌草、大葉枸等飼料作物、能源作物；試驗養殖小球藻、狐尾藻等，多途徑推進沼液應用。

開展沼液濃縮、配制無土栽培肥料等研究，探索沼肥商品化生產、產業化開發。

3.2 加強沼液利用技術研究

3.2.1 研究不同農作物品種施肥技術

研究各類農作物品種用沼液施肥的用量、使用時期等施肥方案，提出施肥指導標準；針對不同沼液含肥量波動較大的實際，研究沼液有效成分快速測定技術，指導用戶按標準施用，實現配方施肥，將沼液融入農業生產的肥料體系之中。

3.2.2 研究沼液加工處理技術

在沼氣發酵環節，結合發酵工藝的改進，提高沼液產品質量。通過除臭、脫色、脫重金屬、脫抗生素，凈化沼肥；通過濃縮，提升沼肥利用價值，降低儲存和運輸成本；通過多級過濾和管網、滴、噴灌等基礎設施建設，簡化使用方法，提高農民應用積極性。

3.2.3 持續跟蹤沼液對土壤理化性狀和環境影響

研究土壤長期施用后，其理化性狀綜合指標變化趨勢，重金屬元素轉移、累積性［3］趨勢；抗生素、激素、消毒劑等生化物質在土壤中消化分解能力。

3.2.4 研究沼液對作物生長和產品品質影響

研究沼肥在防治病蟲害、促進光合作用、提高抗逆性方面的作用。對葉類農產品的外觀，對水果表皮光潔度、外觀形狀、甜度，對水稻、小麥、玉米等糧食作物的品質影響等。

3.3 強化沼液利用的政策保障

3.3.1 加強組織領導，明確職責分工

由于沼液的控排、利用涉及多個部門，各級政府要把沼液推廣列入重要議事日程，將沼液利用與畜牧業轉型升級同步推進，并列入各級政府水環境治理的考核指標體系。按照“政府引導、部門牽頭、業主主體、社會參與”的總體思路，加強組織領導，明確由農業部門牽頭，環保、財稅、發改、科技等部門配合，使形成合力。各級農業部門要根據不同規模養殖場的沼液產生量和需消納面積，分析周邊土地、作物情況，按照先近后遠的思路，落實周邊和近鄰消納利用土地。由各級畜牧業管理部門協同種植業管理部門，共同落實具體消納地塊，提出切實可行的一場一個消納方案。鄉鎮、村負責做好種養主體的對接。

3.3.2 加大投入，切實提高對沼液推廣利用的扶持

嚴格落實養殖業主作為沼液綜合利用的責任主體，按照“誰污染、誰治理”原則，本著財政補一塊、養殖業主出一塊的辦法，加大對沼液利用的扶持。財政補助主要用于沼液利用公共設施建設、配送車輛補助和配送運行經費補助；養殖業主出的部分主要用于對配送和施用者補貼。并建議將轉運沼液的槽灌車購置列入農機購機補貼目錄，享受農機補貼政策。

3.3.3 建立沼液消納利用的運行機制

按照地方政府牽頭、農業部門負責、養殖業主主體責任的思路，建立健全沼液消納利用的推進機制。具體操作由縣級農業局種養管理部門協調，鼓勵規模養殖場與周邊種植業基地、農民專業合作社建立供求對接關系，按照有償、自愿的原則，確保雙方受益。政府把田間貯肥池、養殖場到貯肥池的主管道等公共設施建設作為扶持重點，按照項目化方式進行建設管理。

3.3.4 加強項目管理和宣傳培訓

加強項目實施管理，開展項目績效總結評價，發揮項目示范帶動效應，確保項目建設取得成效。充分利用報紙、網絡、電視、廣播等各種媒體，加大對沼液應用的宣傳，鼓勵和引導工商資本的投入，形成社會各界支持沼液應用的良好氛圍。編印沼液使用指導手冊等技術資料，對作業人員進行施肥方法和安全管理培訓，農技人員要深入田頭進行現場指導，重點引導新型種植業主，擴大沼液使用的范圍。

［1］ 浙江省統計局，國家統計局浙江調查總隊.浙江統計年鑒2013［M］.北京：中國統計出版社，2013.

［2］ 單勝道，邵峰，周珊，等.浙江省農村廢棄物調查［M］.北京：科學出版社，2009.

［3］ 齊琳，王飛，潘夏遠，等.中小型沼氣工程沼液污染因子監測評價分析［J］.中國沼氣，2013，31（6）：25-28.

（責任編輯：盧福莊）

S 141

A

0528-9017（2014）11-1665-04

文獻著錄格式：楊治斌，呂旭東.浙江省沼液利用現狀與推進機制探討［J］.浙江農業科學，2014（11）：1665-1668，1673.

2014-09-15

楊治斌（1967-），男，浙江臺州人，高級農藝師，從事農業生態與農村能源工作。E-mail：yzh29@126.com。