生豬養殖場低碳減排對策

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.南京農業大學，南京 210095)

生豬養殖場低碳減排對策

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.南京農業大學，南京 210095)

國內畜牧企業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上，其他養殖環節項目開發較少。文內綜合養豬業的產業鏈，從飼料環節、養殖環節和糞便處理環節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，生豬養殖業應抓住這次機遇，完成低碳環保養殖業的轉型升級。

1 飼料配合與加工

在飼料生產過程中，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。所以做低碳養豬場要優先選擇生產效率高、運輸距離短、低能耗、消化率高的飼料產品。

首先在飼料配方設計中也可通過以下措施實現碳減排：低碳生態友好日糧配方、精準日糧配方和低蛋白日糧[1]。飼料原料的生物處理如：發酵飼料和酶解飼料可增加飼料的營養、飼用價值，消除原料中的毒素、抗營養因子，提高飼料的消化率，從而實現碳減排。也可在飼料中添加促進消化的酶制劑、促進腸道健康的微生物和平衡日糧營養的氨基酸類添加劑，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，會產生大量的氧化亞氮（N2O）對環境造成污染。所以在飼養前端，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，來實現碳減排。最近越來越多的公司已經開發出自己的環保型飼料，通過降低日糧中蛋白質的含量、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，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]。由此可見環保飼料對溫室氣體減排的貢獻，且環保飼料在全國的應用范圍并不廣泛，其開發成碳減排項目的潛力巨大。

此外，英國通過使用副產品代替常規飼料，大大減少了生產飼料所需的能源消耗實現碳減排；中國食物副產品、青綠飼料豐富，且沒有歐美飼料法規那么嚴格，所以畜牧業發展副產品代替飼料開發的空間也很巨大[4]。

2 畜舍設計及生產管理

在豬場的選址布局，豬舍的建筑和配套設施上也有很多實現低碳減排的空間。現在國家推廣種養結合，所以在豬場的選址布局上，應考慮周圍是否有足夠的農田來消納豬場所產生的廢液和廢渣，實現低碳養殖。同時應根據地區氣候、地理狀況及冬夏兩季風向規劃好畜舍的建筑朝向。在生豬的養殖生產過程中，如豬舍的降溫、保暖、通風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。在環控設計方面，應盡量采用密閉隔熱式畜舍，提高設備及能源利用效率，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，從而實現碳減排[5]。對于冬季畜舍內的供暖問題，以地熱供暖的方式最優，它的優點包括：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的廢棄熱源如沼氣發電產生的熱水等，降低保暖電能的消耗[6]。在設計豬場的污水管理系統時，應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、風能、地熱和沼氣等。其減排量按其替代產生這些電能所需燃燒的標準煤的碳排放。目前在碳交易試點區域，有部分太陽能相關企業主動希望和養殖場合作開發太陽能節能減排項目：通過在場區內免費安裝太陽能電池板，產生的電能以較低價格甚至免費提供給企業，而這開發的節能項目經核證后可在國際市場進行銷售，實現互利雙贏[8，9]。

在生產管理環節低碳減排的空間也非常巨大。由于國內豬品種眾多，選擇飼養耗能低，產仔多、生長快的豬種能減少大量溫室氣體的排放[5]。同時采用先進的遺傳育種、飼養管理技術，提高豬的生產性能、養豬的生產效率也可相應減少一定的碳排放。中國平均年每頭母豬可提供13頭商品豬，而歐美發達國家可達20頭以上，這之間的差距主要來源于飼養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

養殖業環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，使得農民不再施用動物糞尿，造成土壤中有機質含量減少、板結嚴重，這樣的土壤上也很難長出優質的農產品。大量廢棄的糞尿過度堆積，造成水體和土壤的污染，所以種養結合才是生豬養殖業最環保的做法，讓這些糞尿重新回到土壤中。

目前國內大部分豬場都是采用水泡糞或水沖糞的方式處理糞便，國內一些意見認為：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識角度出現了偏差，我們總是將工業處理污水的方法套用到養殖業上。然而畜禽污水不同于工業廢水，里面含有大量的有機質是很好肥料，可直接排至農田，環保處理達標排放反而是增加成本畫蛇添足。歐美國家養殖場周圍有大量廣袤的土地，畜禽產生的水泡糞可通過大型機械直接灌入土地中；而國內養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、環保的方式把豬糞尿運輸到農田中去。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污水的排放量；另一方面可以通過建立養殖場廢液專用管道網，養殖場產生的廢液經過簡單的沉淀過濾后通過管道直接輸送到農田里。這不僅可以解決豬場的環境問題，同時也能增加農田土壤中的有機質含量，目前上海某豬場已建成示范基地，運轉狀況良好，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，從而實現碳減排。

管道網適合豬糞尿的近距離運輸還田，而遠距離的還田則適合將豬糞轉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。在豬糞發酵過程中會產生CH4、氨氣（NH3）和N2O等氣體，大部分有機肥廠不經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。其實在豬糞發酵過程中可通過多種方法控制溫室氣體的排放來實現碳減排，如控制物料含水量、pH、溫度、C/N比、生物質碳等方法。實驗證明，當糞堆中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]。對糞堆進行間歇性的曝氣也可減少約30%的N2O的排放[12]。王成等發現在糞堆中加入生物質碳可以降低糞堆中亞硝酸鹽還原菌的數量，從而降低堆肥過程中N2O的排放[13]。此外堆肥產生的氣體如NH3完全可收集起來做成液體肥料或其他用途，處理得當完全可以實現零排放而且無臭味。糞便做成有機肥的優勢在于，將糞便資源化，可將糞便資源運輸至較遠的農田，降低豬場的環境壓力同時創造可觀的經濟價值。2015年國家最新頒布的環保法中，明確規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的重視。有機肥實現碳減排的難度并不大且可產生大量的碳減排，所以在這個環節開發成碳減排項目的潛力是非常巨大的。

4 結語

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

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2016-12-21）