近幾十年來，中國的畜禽業(yè)高度發(fā)展。從1980到2010的30年間，中國人均肉產(chǎn)品、奶制品和蛋類產(chǎn)品的消費量就分別增長了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)量帶來的是畜禽糞污量的激增。
據(jù)中國農(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，在另一個方面，中國農(nóng)業(yè)的發(fā)展以及綠色農(nóng)業(yè)的增長讓有機(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，卻是極有利用價值的好東西。如果能通過糞污資源化利用來清潔和改善環(huán)境，同時生產(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)成分上來說，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)、脂肪酸等營養(yǎng)物質(zhì)。
用糞澆地還是處于很低級的資源化利用階段。糞污橫流不僅不衛(wèi)生，還會造成水流污染。將糞污分解利用在中國產(chǎn)生于上世紀(jì)二三十年代。那時南方農(nóng)村開始建造土法沼氣池，村民們把收集來的人和畜禽的糞便放在池中等它分解，然后用產(chǎn)生的沼氣來做飯和照明，剩余的沼渣和沼液則可用來澆灌菜地。
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，后來很多都廢棄了。中國真正利用現(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年后開始發(fā)展能源和環(huán)境一體化的綜合大型利用工程。
無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程都是類似的，包括固液分離、厭氧消化（即沼氣發(fā)酵）和沉淀這幾個主要單元。如下圖所示，在一個現(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，經(jīng)過浸漬進(jìn)入?yún)捬跸?，通過加熱來發(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)過熱電裝置后發(fā)電、供熱，也可經(jīng)升級改質(zhì)后為車輛提供燃料、代替煤氣來做飯，剩余的固體和液體被過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”
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)，也在于整個價值鏈的設(shè)計、管理和運營。
發(fā)達(dá)國家的畜牧農(nóng)場一般都是與種植業(yè)配套的。在西歐國家典型的農(nóng)場內(nèi)，糞污進(jìn)入自動化程度較高的沼氣裝置處理后，貯存在數(shù)個500至1000立方米的鋼制罐里，待需要時用糞車運至農(nóng)田作肥料，產(chǎn)出的沼氣作為農(nóng)場的電力和熱源，從而形成一個生物質(zhì)多層次利用的良性循環(huán)的生態(tài)農(nóng)場。
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，不適合人類使用的農(nóng)作物可用來喂養(yǎng)畜禽（目前只有30%的農(nóng)作物適合人類使用），人類食物的殘余也可以部分用來喂養(yǎng)畜禽，這樣就大量減少了對人工飼料的需求，而且這些天然飼料的營養(yǎng)價值還高，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，減少我們對傳統(tǒng)能源的依賴，并減少二氧化碳排放。用糞污澆灌過的土壤更加肥沃、富含營養(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)，因為只有這樣才能改善當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)，減少進(jìn)口或長途運輸，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)大省弗里斯蘭省（Friesland），每年有九百萬噸的牛糞產(chǎn)生。由于近年來牛奶產(chǎn)量增加，需求卻有所下降，企業(yè)便需要通過資源循環(huán)利用來降低成本。
皇家菲仕蘭公司啟動了一個牛糞資源化利用的項目，將牛糞發(fā)酵成沼氣來發(fā)電，并從中回收營養(yǎng)物。他們的目的是建立一個較佳的養(yǎng)分循環(huán)系統(tǒng)，維持土壤肥力水平，將來就不需要進(jìn)口肥料了。
▲ 不是簡單地“西學(xué)東漸”，而是因地制宜
中國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，國務(wù)院辦公廳明發(fā)文規(guī)定要在2020年將全國畜禽糞污綜合利用率提高到75%以上。并且，國家已開始用補(bǔ)貼的方式在全國推進(jìn)畜禽糞污資源化，并鼓勵本地企業(yè)和地方政府與國外的先進(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)驗搬到中國卻沒有那么容易。由于畜禽糞污資源化是整個價值鏈的問題，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)相對單一，各地區(qū)的發(fā)展程度平均，而中國卻幅員廣闊、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（100萬頭生豬全產(chǎn)業(yè)鏈項目）就是全國的畜禽糞污資源化利用示范基地。而中國長江中下游地帶，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一方面減少糞便污染，另一方面來提高資源化利用。
再如四川、福建、廣東等省份山地多，運輸不便，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，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
長久以來，全球農(nóng)業(yè)一直注重于用較低的投入、較高效的方式來增加產(chǎn)量。這樣做雖然喂飽了快速增長的人口，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，西方國家開始將重點轉(zhuǎn)移到生產(chǎn)營養(yǎng)價值高、健康無污染的農(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)則是近一二十年來才得到廣泛重視的。
中國目前也開始注重推行循環(huán)農(nóng)業(yè)，因此出臺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)帶來有力推動。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S污的認(rèn)識，并調(diào)整價值鏈上所有的環(huán)節(jié)，使物流、銷售等都能與之匹配，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)。