小型的沼气池投资小,回收快,很适合农户自己投资建设。以建一个40立方米的沼气池为例,建设成本大约为5500元,沼渣沼液可以节省肥料2000多元,可以节省家庭用电、燃气以及农业生产或畜牧养殖取暖用电费用2000多元;此外,国家还会给1000多元的补助费,这样算下来不到一年就能收回成本。
大中型的沼气工程一般都依托大型养猪场、养牛场的牲畜粪便,在新农村农民集中居住区域,将把人畜粪便及蔬菜果皮等原料,集中收集处理。
目前,我国最大的畜禽养殖场沼气工程是用鸡粪沼气发电项目——山东民和2万立方米沼气工程。该项目是我国第一个注册联合国气候变化框架公约清洁发展机制(CMD)的特大型沼气工程,也是畜禽养殖行业唯一的CMD项目。注册CMD项目后,减排的二氧化碳将参与国际碳交易,该项目的买方是世界银行,购买期限是10年,项目年收益达630万元。项目隶属山东民和牧业股份有限公司,该公司是亚洲最大的父母代肉种鸡生产企业,旗下的23个肉种鸡场共拥有150万只种鸡,并拥有每年370万只肉鸡的生产量。沼气发电厂利用厌氧发酵系统对鸡粪进行发酵,处理鸡粪18万吨、生产沼气1095万立方米、生产有机肥25万吨、发电2190万千瓦时,减排温室气体6.7万吨二氧化碳当量。
八、生态循环,没有废弃物
自然生态系统中生产者、消费者与分解者组成形态各异的食物链或食物网。只要对食物链进行设计,就可以开发出多种多样的循环利用模式,废弃物的处理就可以利用这样的循环再生路径,变废为宝,实现资源化利用。
生态循环模式不仅能改善农村生态环境,实现变废为宝,还可以大大提高农业生产环节中各种产品的能量和营养元素利用率。例如“秸秆—培养基—平菇—菌糠—猪—粪便—沼气—沼渣、沼液—肥田(喂鱼、养蚯蚓)”模式中,各种产品的能量利用率达50%以上,有机质和营养元素的利用率可达到95%。如果秸秆采用机械还田途径,则能量利用率仅为20%,氮、磷和钾等元素的利用率约60%。
根据不同地区的农业生产环境,可以开发出各种生态循环链条,如“猪—沼—鱼”、“猪—沼—果(菜)”、“猪—沼—果—鸡(鸭)”等生态循环模式。生态学家蒋高明就带着他的团队,给我们做了一个很好的标本。
蒋高明和他的团队在山东省平邑县蒋家庄租用了40亩耕地,建成了弘毅生态农场,开展生态农业试验示范研究。他们全面禁用农药、除草剂、化肥、农膜、添加剂,不使用转基因技术,通过生态循环变废为宝,三年之后生态、经济和社会效益逐渐显现。
1.废弃秸秆变牛肉
生态农场养肉牛80~100头,这些肉牛的饲料很大一部分来自废弃秸秆。牛粪进入沼气池,提取能量供应农场使用,腐熟的牛粪和沼渣、沼液用来生产优质的有机肥料。生态农场所在的蒋家庄肉牛保有量在试验前只有两头,后来在科学家带动下,农民们开始到田间地头拣麦秸,粉碎后喂牛,肉牛达到141头。据调查,每头牛可为农民带来3000元左右的净收入。
2.杂草也能创收入
在生态农场里,杂草不用除草剂灭杀,而是靠人工除草。人工除草不仅省掉了杀虫剂的费用,还可以松土保湿。因为没有施用农药,除掉的草可以用来喂养供人们食用的蝗虫和淡水鱼,这两项收益可以提供两个农民全年就业的机会,相当于蚂蚱给人发工资。
3.灭虫喂柴鸡
害虫不一定要靠杀虫剂,靠特殊光谱的脉冲诱虫灯就可以“瞪着眼”等害虫自投罗网。农场把柴鸡放进玉米田,诱捕到的小虫们成了鸡的食物,玉米地的杂草也是柴鸡的辅助饲料,补充纯粮食饲料,根本不必再喂饲料添加剂。利用玉米地的空间散养出的柴鸡鸡蛋、鸡肉是纯天然绿色食品,净收入是玉米的2~3倍。
4.人工湿地养鱼藕
生态农场建有两块小的人工湿地,分别是荷花池和淡水鱼塘,这两块湿地既吸收了不少农场的废弃物,也带来客观的产出。荷花池的底泥中添加了大量牛粪,能产出100~1000千克有机藕、约50千克左右的泥鳅。池塘中有青蛙、蟾蜍、泥鳅、蜻蜓等动物,蚊子的幼虫在这里就被吃掉了。淡水鱼塘养有青、草、鲢、鳙四大家鱼,约有2000尾,以生态农场里的杂草和荷花池里的浮萍为食,自然生长,两年左右每只重量可达3~4千克。
5.生物多样的大家庭
因为没有环境污染,有大量天然半天然食物可以吃,生态农场成了鸟的首选之地。已经有200只麻雀和6只燕子在这里安家了,还有刺猬、野鸡也来凑热闹,饲养的两只鸽子还从别处“拐来”了3只。
在生态农场中似乎没有所谓的“废弃物”,每种生物质似乎都能找到一个“归属地”,重新发挥作用。循环利用不仅带来了清洁的环境,也减少了各种化学制剂的投入,降低经济成本和环境成本,提高了收益,“低碳”又高效。
九、废物利用有“奇招”
甘蔗渣发电成为解决能源短缺的“甜蜜”之道。科学研究表明,30%的甘蔗残渣配70%的甘蔗纤维渣可用于发电,成本仅为0.06美元每千瓦时,与其他可再生能源发电成本相差无几,如风能的发电成本为0.05美元每千瓦时。印度是世界甘蔗种植大国之一,认识到甘蔗渣发电的这些优势后,开始调整电力政策,鼓励私营企业投资建甘蔗发电厂。目前印度制糖业已建了87家甘蔗渣发电厂,总发电能力为710兆瓦。
秸秆“变身”二层小楼房。南京林业大学秸秆中心有一幢二层的“节能草木复合墙体样板展示屋”,屋里从桌椅、床、地板、衣橱至厨房橱柜,基本都是由秸秆制成。中心研发的秸秆人造板技术已经被湖北荆州和淮安引进,建成5万立方米的稻草碎料板生产线,在国际市场上很受欢迎。
根据去年中国科学技术大学可再生洁净能源实验室的研究成果,秸秆还可以用来制取生物油,产油率达50%以上,价格则仅有柴油和重油的43.2%和63.1%。此外,秸秆还可以制造人造丝和人造棉、糠醛、饴糖和酒类。
玉米芯成就循环增值产业链。德州市借助高新生物技术,从玉米芯中提炼出热量低、口感好、对人体有益的功能糖,废渣用于发电,最后的废弃物生成有机肥还田,形成了一条玉米(芯)—功能糖—功能糖废渣—生物质发电—养殖食用菌—废渣还田的产业链,德州市农民仅玉米芯一项就实现年增收1亿元。
稻米的加工过程也可以最大限度地利用各环节的产物。有的生产精制米、米粉、米淀粉的加工企业,用废弃的稻壳做燃料,从加工产生的米浆水中提取淀粉,然后再从淀粉中提取葡萄糖和米蛋白,提取后的米浆水经过过滤送到养猪场喂猪,养猪场的猪粪再作为有机肥,施用到企业的稻米生产基地。
在四川成都地区有一种水果闻名天下,那就是大五星枇杷。它属于传统枇杷的变种,因此种苗非常稀少。当地农民王先生专门销售从大五星枇杷树剪下来的废弃枝条,供其他农户嫁接使用。废弃枝条供不应求,最高售价达到十四五元。2009年,王先生就靠销售废弃枝条就净赚三十万元。