近幾十年來(lái)，中國(guó)的畜禽業(yè)高度發(fā)展。從1980到2010的30年間，中國(guó)人均肉產(chǎn)品、奶制品和蛋類(lèi)產(chǎn)品的消費(fèi)量就分別增長(zhǎng)了4倍、10倍及7倍之多。2010年至今的不到10年間，畜禽產(chǎn)品的總需求量又翻了一番。高需求和高產(chǎn)量帶來(lái)的是畜禽糞污量的激增。
據(jù)中國(guó)農(nóng)業(yè)部數(shù)據(jù)顯示，2017年一年的畜禽糞污排放量就達(dá)到了38億噸，是造成農(nóng)業(yè)面源污染的重要原因，所產(chǎn)生的甲烷的溫室效應(yīng)還是二氧化碳的23倍。
然而，在另一個(gè)方面，中國(guó)農(nóng)業(yè)的發(fā)展以及綠色農(nóng)業(yè)的增長(zhǎng)讓有機(jī)肥料的需求大增，畜禽糞污便是天然的好肥料。除此之外，畜禽糞污還能變成生物能源，或用作基礎(chǔ)原料加工成化合物。
因此，糞污雖然臟，卻是極有利用價(jià)值的好東西。如果能通過(guò)糞污資源化利用來(lái)清潔和改善環(huán)境，同時(shí)生產(chǎn)出肥料、能源及其它附產(chǎn)品，不是一舉多得嗎？
▲ 有了“便便”，我們就有了電、肥料、汽車(chē)燃料……
糞污資源化利用并不是新鮮事，很早以前農(nóng)民們便開(kāi)始用糞污澆灌菜地了。那么糞污究竟是什么呢？從化學(xué)成分上來(lái)說(shuō)，它是水、微量元素和微生物的組合。當(dāng)提純后，我們可以從糞污中獲取氮，磷，鉀、鈣、鎂、蛋白質(zhì)、脂肪酸等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。
用糞澆地還是處于很低級(jí)的資源化利用階段。糞污橫流不僅不衛(wèi)生，還會(huì)造成水流污染。將糞污分解利用在中國(guó)產(chǎn)生于上世紀(jì)二三十年代。那時(shí)南方農(nóng)村開(kāi)始建造土法沼氣池，村民們把收集來(lái)的人和畜禽的糞便放在池中等它分解，然后用產(chǎn)生的沼氣來(lái)做飯和照明，剩余的沼渣和沼液則可用來(lái)澆灌菜地。
六七十年代由于燃料缺乏，沼氣池的數(shù)量猛增。然而這些沼氣池技術(shù)落后，效率低，后來(lái)很多都廢棄了。中國(guó)真正利用現(xiàn)代工藝和設(shè)備建造大中型的沼氣工程還是從90年代才起步的，2000年后開(kāi)始發(fā)展能源和環(huán)境一體化的綜合大型利用工程。
無(wú)論是土法沼氣還是現(xiàn)代工藝，糞污資源化的基本原理和過(guò)程都是類(lèi)似的，包括固液分離、厭氧消化（即沼氣發(fā)酵）和沉淀這幾個(gè)主要單元。如下圖所示，在一個(gè)現(xiàn)代化的工程中，畜禽糞污和農(nóng)業(yè)有機(jī)廢物被收集起來(lái)，經(jīng)過(guò)浸漬進(jìn)入?yún)捬跸?，通過(guò)加熱來(lái)發(fā)酵，分解成沼氣泡和固體與液體的混合物。這些沼氣泡就是甲烷氣體，可以經(jīng)過(guò)熱電裝置后發(fā)電、供熱，也可經(jīng)升級(jí)改質(zhì)后為車(chē)輛提供燃料、代替煤氣來(lái)做飯，剩余的固體和液體被過(guò)濾后被加工成種花的纖維肥料或澆田的液體肥料。
▲ 為了讓“便便”發(fā)揮作用，種植業(yè)與畜牧業(yè)得“配對(duì)”
在畜禽糞污資源化利用上，現(xiàn)代與土法工程的區(qū)別不僅在于技術(shù)，也在于整個(gè)價(jià)值鏈的設(shè)計(jì)、管理和運(yùn)營(yíng)。
發(fā)達(dá)國(guó)家的畜牧農(nóng)場(chǎng)一般都是與種植業(yè)配套的。在西歐國(guó)家典型的農(nóng)場(chǎng)內(nèi)，糞污進(jìn)入自動(dòng)化程度較高的沼氣裝置處理后，貯存在數(shù)個(gè)500至1000立方米的鋼制罐里，待需要時(shí)用糞車(chē)運(yùn)至農(nóng)田作肥料，產(chǎn)出的沼氣作為農(nóng)場(chǎng)的電力和熱源，從而形成一個(gè)生物質(zhì)多層次利用的良性循環(huán)的生態(tài)農(nóng)場(chǎng)。
良好的畜禽糞污資源化利用是循環(huán)農(nóng)業(yè)重要的組成部分，也構(gòu)成循環(huán)經(jīng)濟(jì)的一部分。在循環(huán)農(nóng)業(yè)的圖景中，不適合人類(lèi)使用的農(nóng)作物可用來(lái)喂養(yǎng)畜禽（目前只有30%的農(nóng)作物適合人類(lèi)使用），人類(lèi)食物的殘余也可以部分用來(lái)喂養(yǎng)畜禽，這樣就大量減少了對(duì)人工飼料的需求，而且這些天然飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值還高，不含激素和其它化學(xué)物質(zhì)。
畜禽糞污可用于生產(chǎn)能源、澆灌農(nóng)作物，減少我們對(duì)傳統(tǒng)能源的依賴(lài)，并減少二氧化碳排放。用糞污澆灌過(guò)的土壤更加肥沃、富含營(yíng)養(yǎng)，能提高作物的產(chǎn)量。循環(huán)農(nóng)業(yè)強(qiáng)調(diào)地區(qū)內(nèi)的循環(huán)，因?yàn)橹挥羞@樣才能改善當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)，減少進(jìn)口或長(zhǎng)途運(yùn)輸，間接減少排放，直接創(chuàng)造當(dāng)?shù)鼐蜆I(yè)。
荷蘭較大的乳制品生產(chǎn)商之一皇家菲仕蘭公司（FrieslandCampina）目前就在嘗試循環(huán)農(nóng)業(yè)。該企業(yè)位于荷蘭北部的畜牧業(yè)大省弗里斯蘭?。‵riesland），每年有九百萬(wàn)噸的牛糞產(chǎn)生。由于近年來(lái)牛奶產(chǎn)量增加，需求卻有所下降，企業(yè)便需要通過(guò)資源循環(huán)利用來(lái)降低成本。
皇家菲仕蘭公司啟動(dòng)了一個(gè)牛糞資源化利用的項(xiàng)目，將牛糞發(fā)酵成沼氣來(lái)發(fā)電，并從中回收營(yíng)養(yǎng)物。他們的目的是建立一個(gè)較佳的養(yǎng)分循環(huán)系統(tǒng)，維持土壤肥力水平，將來(lái)就不需要進(jìn)口肥料了。
▲ 不是簡(jiǎn)單地“西學(xué)東漸”，而是因地制宜
中國(guó)目前的畜禽糞污資源化綜合利用率不足60%，畜禽糞污仍是農(nóng)業(yè)面源污染的主要原因。正因如此，國(guó)務(wù)院辦公廳明發(fā)文規(guī)定要在2020年將全國(guó)畜禽糞污綜合利用率提高到75%以上。并且，國(guó)家已開(kāi)始用補(bǔ)貼的方式在全國(guó)推進(jìn)畜禽糞污資源化，并鼓勵(lì)本地企業(yè)和地方政府與國(guó)外的先進(jìn)企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)進(jìn)行交流與合作。
在這個(gè)大環(huán)境下，10月29日至11月3日，荷蘭畜禽糞污資源化代表團(tuán)來(lái)到山東和湖北進(jìn)行商務(wù)考察和洽談。代表團(tuán)里的企業(yè)有做農(nóng)業(yè)廢棄物處理的、生產(chǎn)肥料的、設(shè)計(jì)制造糞污處理系統(tǒng)的、提供系統(tǒng)硬件和軟件的、研發(fā)再生能源的、培育肥料中微生物菌種的，以及在循環(huán)農(nóng)業(yè)方面做管理和戰(zhàn)略咨詢的。
然而，將荷蘭的技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn)搬到中國(guó)卻沒(méi)有那么容易。由于畜禽糞污資源化是整個(gè)價(jià)值鏈的問(wèn)題，因此涉及到技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、交通等方方面面。荷蘭的自然生態(tài)相對(duì)單一，各地區(qū)的發(fā)展程度平均，而中國(guó)卻幅員廣闊、地形和氣候變化極大，各地域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展極不均衡，不同地區(qū)企業(yè)的管理觀念也差別很大。
中國(guó)新疆、內(nèi)蒙古、寧夏、黑龍江、吉林、遼寧、河北、山東、河南等是地形相對(duì)平坦的畜牧大省，有大量的畜禽糞污產(chǎn)生，農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)較為集中、規(guī)模大，為畜禽糞污資源化利用提供了良好條件。
比如，正大集團(tuán)在內(nèi)蒙古的全封閉綠色循環(huán)生產(chǎn)體系（100萬(wàn)頭生豬全產(chǎn)業(yè)鏈項(xiàng)目）就是全國(guó)的畜禽糞污資源化利用示范基地。而中國(guó)長(zhǎng)江中下游地帶，降雨多、水系多，以水稻為主要作物，像北方那種大型機(jī)械化糞污資源化方式便不適用了，需要尋求別的方式來(lái)一方面減少糞便污染，另一方面來(lái)提高資源化利用。
再如四川、福建、廣東等省份山地多，運(yùn)輸不便，大型機(jī)械化方式也不適用，固液分離、發(fā)酵、生物處理、反滲透等技術(shù)卻適用。但在考慮應(yīng)用創(chuàng)新技術(shù)時(shí)，地方企業(yè)是否能夠并愿意承擔(dān)成本投入也是需要考慮進(jìn)去的。
▲ 中國(guó)農(nóng)業(yè)一改原先的農(nóng)業(yè)模式，走上了循環(huán)農(nóng)業(yè)之路
長(zhǎng)久以來(lái)，全球農(nóng)業(yè)一直注重于用較低的投入、較高效的方式來(lái)增加產(chǎn)量。這樣做雖然喂飽了快速增長(zhǎng)的人口，但也造成耕地貧瘠、生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞，并消耗大量能源，加劇全球變暖。
從八九十年代起，西方國(guó)家開(kāi)始將重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到生產(chǎn)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高、健康無(wú)污染的農(nóng)作品和畜禽產(chǎn)品；而修復(fù)耕地和生態(tài)系統(tǒng)、構(gòu)建循環(huán)農(nóng)業(yè)則是近一二十年來(lái)才得到廣泛重視的。
中國(guó)目前也開(kāi)始注重推行循環(huán)農(nóng)業(yè)，因此出臺(tái)了明確的政策并提供補(bǔ)貼，為發(fā)展包括畜禽糞污資源化利用在內(nèi)的循環(huán)農(nóng)業(yè)帶來(lái)有力推動(dòng)。然而，要提升畜禽糞污資源化利用，不僅要提高科技配置和經(jīng)濟(jì)支持，也要改變?nèi)藗儗?duì)糞污的認(rèn)識(shí)，并調(diào)整價(jià)值鏈上所有的環(huán)節(jié)，使物流、銷(xiāo)售等都能與之匹配，這樣才能將畜禽糞污資源化持續(xù)發(fā)展下去，較終建立起循環(huán)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)。