胡颖渊 赵春波 孙树藤

（武汉科技大学城市建设学院，湖北武汉 430070）

1 引言

随着畜牧业的快速发展，畜禽养殖业尤其是集约化畜禽养殖业已成为我国环境污染的主要来源之一。我国畜禽粪污总量较大，每年产生畜禽粪污约38 亿t［1］。据原国家环境保护总局统计，畜禽粪污的有机污染负荷（COD）超过了工业废水和生活污水的总和［2］。国家发展和改革委员会发布的《中国资源综合利用年度报告（2014）》也指出，目前我国畜禽养殖废弃物处理率仅为42%［3］，还有大量农业废弃物未加处理直接排放，给城乡生态环境造成影响。

本文以湖北省通城县石南镇牌合村生猪养殖带来的环境污染问题为例，提出对农村养殖生态产业链进行统筹规划与构建的设想，打造智能化生态产业链。

2 牌合村养猪业环境污染现状问题

（1）养殖户对环境保护的意识淡薄，猪场排泄物清理不及时，且随意排放，导致猪场周边蚊蝇等有害昆虫繁衍。

（2）粪污的恶臭味使村民的生活受到了严重影响，尤其是抗病能力较差的老人和小孩，闻到空气的臭味，往往会呕吐得病。夏天这种情况更糟。

（3）污水造成农田水体富营养化，水稻徒长，粮食减产。随着养殖时间的增加，养殖污染日趋严重，严重影响了附近村民生活质量和粮食生产安全。

3 牌合村养猪业智能化生态产业链

3.1 生态产业链总体规划

基于上述调研结果，本文拟针对养猪场排泄物进行整体规划，建立以养猪为主体的牌合村农业生产系统的生产者、消费者和分解者，以技术为依托，通过养殖业与其他农业产业链接和组织创新，建立立体循环农业，力争使养猪业的上下游产业（种植业、渔业、加工业等）以链的方式链接起来，实现产业链废弃物交换、循环利用等，形成一个网状的相互依存、密切联系、协同作用的产业化网络体系，见图1。

3.2 生态产业链设施规划

3.2.1 具体规划

拟采用成熟的技术和措施实现养殖—沼气—种植的生态循环模式，具体规划如下：

（1）完善沼气池的结构与监控设施，做到沼气、沼液和沼渣的可控性，完善沼液的排灌渠道、沼渣的出渣自动化；

（2）建立沼气发电站，将沼气池沼气充分利用，产生最大化的经济效益；

（3）建立冷热源站，利用沼气发电站的中温烟气制冷制热，实现冷热电三联供；

（4）建立粪渣有机肥加工厂，将多余的粪渣加工成有机肥，对外出售；

（5）完善水产养殖和果蔬油茶种植基地的有机化与绿色化；

（6）建立小型的果蔬与肉类冷藏库，解决果蔬冷藏问题；

（7）建立环境监测数据中心，实现畜牧业和种植业的科学管理；

（8）建立牌合村生态产业链智能化管理中心，做到经济发展与环境保护数据化、网络化。

各设施场地规划示意见图2。

图2 各设施场地规划示意

3.2.2 设施与管理

3.2.2.1 沼气发电站

沼气发电技术普遍采用“混合厌氧发酵、沼气发电上网、余热回收利用、沼渣沼液施肥、全程自动化控制”的技术模式［4］，实现发酵原料的全方位综合利用，并通过电、热和沼渣沼液为项目运营带来效益。沼气发电技术不仅能实现给各种设施建筑供电，同时还能利用中温烟气和余热提供热量给沼气发酵池和冷热源站，实现节能减排和绿色环保。

3.2.2.2 冷热源站

冷热源站为发电站废热利用的冷热电三联供的重要部分。通过冷热转换装置，实现养猪场猪舍内温湿度调节，创造适宜的环境，使生猪健康生长，减少生猪发病率，热量富裕时也可用于周围村民住宅供暖。

3.2.2.3 有机肥加工中心

家畜粪便在保持和提高土壤肥力的效果上远远超过化肥。预计全国有机肥年需求量约1.8 亿t，而现有有机肥仅占有机肥料需求的极小部分。其次，工业化制成的有机固体肥料，其养分全面、有机质含量高，在储存、运输、使用等方面都有很大的优势。同时有机固肥有明显的价格优势，具有市场潜力。有机肥加工中心给牌合村村民带来经济效益的同时，还解决了环境污染问题。

3.2.2.4 有机果蔬种植基地

有机果蔬种植基地主要是为了解决沼液问题，防止沼液对周边水体产生污染。通过修建封闭式的沼液排灌系统，将沼液输送到油茶基地，同时，也可建立一定规模的蔬菜栽培温室，进行有机蔬菜栽培。

3.2.2.5 生态产业链智能化管理

为防止因作业时间过长、管理不严而再次污染环境，需建立一个环境治理数据监控中心（见图3）。数据中心设置在村委会办公室，由村民代表委员会不定期检查数据，村委会成员监督数据。特别是要对养猪场、猪仔养殖场和有机肥加工中心的环境进行监控，分别设立环境监测中心，将文明生态养殖和环境保护理念植入养殖户头脑，培养科学管理思想。

图3 养猪场环境监控数据中心示意

通过应用大数据技术以及云计算技术等，可以实现农产品和养殖的订单化养种模式，解决农副产品积压和销售渠道问题。为了便于订单客户的监控，以环境治理监控数据中心为基础，逐步建立和完善各设施的环境监测系统，建立一套完善的牌合村生态产业链智能化管理中心。其次，采集牌合村生态产业链相关数据，并进行动态化分析，可以明确环境治理、经济发展与村民健康之间的关系，建立更加科学合理的生态养殖产业链体系。

4 结果分析

该项目将环境保护与养殖业、种植业有机结合，实现猪场废弃物无害化、资源化、减量化的目标。通过生产可再生能源缓解农村能源供需矛盾，减少不可再生能源消耗。使项目区走上了能源与生态可持续发展的良性循环轨道，有力地促进了农村经济的可持续发展。

5 结语

综上所述，以沼气资源为中心的智能化生态产业链值得在规模化养猪业进行推广，有利于环境保护和节能减排，推动种植养殖生态结合、种养一体、多产业融合发展，走高产、高安全、高利用的绿色农业智能道路。