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新中国70年畜禽养殖废弃物资源化利用演进

2020-07-27陈秋红张宽之

中国人口·资源与环境 2020年6期
关键词:资源化利用畜禽

陈秋红 张宽之

摘要基于速水-拉坦诱致性变迁理论,本文构建融畜禽养殖废弃物资源化利用政策、技术和相关实践发展于一体的分析框架,探讨 了新中国成立以来畜禽养殖废弃物资源化利用实践的演进阶段以及相关技术发展和相关政策演变的规律,分析了目前存在的主要问 题,进而提出了相关政策建议。研究表明,新中国成立以来,随着中国农村经济社会的发展,畜禽养殖在农村经济活动中的重要性有 了很大程度的提高,劳动、生态资源等投入要素以及养殖废弃物的相对价格发生了变化,从而诱致了畜禽养殖废弃物资源化利用的技 术变迁。相关技术变迁的主要特征为:以沼气为纽带,走递进式的发展路径。随着相关技术的推广和应用,中国畜禽养殖废弃物资源 化利用实践经历了以下4个阶段:以传统厩肥处理方式为绝对主导的阶段、沼气发酵利用和厩肥处理并行阶段、以沼气利用方式为主 导的阶段、沼气发酵技术完善以及处理方式多元化的阶段。从畜禽养殖废弃物资源化利用相关政策的演变看,在要素价格变化、相关 技术和实践的推动下,经历政策匮乏期、政策奠基期和政策发展期3个阶段,相关政策体系逐渐完善,可执行性逐渐增强,对畜禽养殖 废弃物资源化利用实践的调控更加规范,同时也逐渐接近保护环境、实现生态正义的目标。不过,目前畜禽养殖废弃物资源化利用实 践还存在着技术发展面临产业化困境、政策体系有待进一步完善等问题。应在以下方面采取措施予以完善:在标准化的基础上因地 制宜地进行相关技术的推广和应用;协调相关政策,健全政府各部门间的沟通机制,完善相关行业标准;明确不同主体的责任,特别重 视发挥养殖主体的作用,促使相关各方形成风险共担、利益共享的利益共同体。

关键词 养殖废弃物;畜禽;资源化利用;诱致性变迁;新中国成立70年

中图分类号 F323.22 文献标识码 A 文章编号 1002 -2104(2020)06 -0166 -11 DOI: 10.12062/cpre.20200124

中国很早就有畜禽养殖废弃物资源化利用实践。传 统农民主要将畜禽粪便作为肥料进行还田处理。20世纪 50年代后,中国开始推進各类沼气工程建设,以实现畜禽 养殖废弃物沼气化利用。经过长期实践基础上的探索和 完善,畜禽养殖废弃物资源化利用途径目前已十分丰富, 大体上可以归纳为以下五种方式:能源化、肥料化、饲料 化、基质化和材料化。畜禽养殖废弃物资源化利用实践的 发展,离不开相关技术的发展和相关政策的支持。其中, 技术供给来源于现实资源禀赋影响下的诱致性技术变迁; 相关政策演进的逻辑则更加复杂,在诱致性制度变迁的基 础上,政府自上而下制定前瞻性的发展规划也起着重要推 动作用。《关于加快推进畜禽养殖废弃物资源化利用的意 见》提出到2020年建立畜禽养殖废弃物资源化利用制度, 全国畜禽粪污综合利用率达到75%以上。胡春华在2018 年全国畜禽养殖废弃物资源化利用现场会上强调,加快推 进畜禽养殖废弃物资源化利用是改善农村人居环境的重 要任务。在这一背景下,回顾新中国成立以来畜禽养殖废 弃物资源化利用的演进,特别是梳理其技术发展和政策演 变,探索相关演变规律,对当前的畜禽废弃物资源化利用 实践具有启示和借鉴意义。

1文献述评与分析框架

1.1文献述评

相比于养殖废弃物资源化利用实践的发展,国内相关 研究起步较晚,直到改革开放后,才有学者开始探讨农业 废弃物处理问题。早期的相关文献对当时废弃物处理中 存在的技术性问题研究得较多,主要关注养殖废弃物处理 工程建设和相应设备研发等问题"F。20世纪末之后,越 来越多的生态经济学者和农业经济学者开始探讨畜禽养 殖废弃物资源化利用问题,资源化利用研究的重点对象也 逐渐由农作物秸秆向畜禽粪便转变⑶。近年来,相关研究 主要从以下3个维度展开:第一,从纯粹的技术角度探讨

养殖废弃物资源化利用技术的发展和研究前沿。在相关 技术发展方面,封俊等⑵和董克虞⑷总结了当时畜禽粪便 处理技术的研究进展,并指明了技术发展中存在的问题和 发展方向。针对各类具体的养殖废弃物资源化利用技术, 熊承永[5]分析了沼气技术的科研进展,李吉进等囱探讨了 高温堆肥技术的研究现状,陈蕊等[7]、汪植三等牌研究了 畜禽养殖废弃物资源化过程中废水、废气的处理工艺及科 研进展。这一维度的研究能直观体现相关技术的变迁和 发展,但是无法展现相关技术变迁的内在原因和经济、社 会后果。第二,从经济学和管理学的角度探讨相关技术的 应用及发展状况。例如,李庆康等㈤从宏观角度分析了各 种技术的经济可行性及其在当时经济条件下的推广情况, 描述了技术发展的“截面”状况。由于沼气技术发展最完 善、在实践中应用最广,因此,沼气技术的应用问题得到广 泛关注。其中,王晓霞等如和庞云芝等[11]分别从财务和 技术的角度分析了沼气工程的产业化前景。也有文献(例 如王建华等'也)从微观角度入手,研究养殖户选择废弃物 资源化利用技术的影响机制,为技术与实践的结合提供了 微观逻辑基础。第三,从政策角度探讨相关制度和政策的 实践、效果与演变,包括横向研究和纵向研究两类。就横 向研究来看,有些学者倾向于将相关政策分类,例如,按手 段分为命令型政策、激励型政策和劝说教育型政策 等按层次分为国家层面的政策和地方层面的政 策[15],以分析不同类型相关政策的特征,进而比较其实施 效果。就纵向研究来看,试图展现相关政策的演变历程。 例如,闵继胜[16]和金书秦等[17]梳理了较长时间维度下环 境治理政策的变迁,并探索相关政策演变的内在逻辑。

上述3个维度的研究对畜禽养殖废弃物资源化利用 实践提供了较好的参考和借鉴,但仍有改进的空间:前两 个维度的研究文献或者总结了当时的技术发展状况和经 济效率,或者解释了相关技术被采用的微观逻辑基础,但 大多是横向研究,很少有文献在较长时间维度下探索相关 实践与技术发展的内在规律;第3个维度的研究虽然有文 献关注了长时间内政策演变的逻辑,但其研究对象没有具 体到畜禽养殖废弃物,且时间都截至2015年之前。并且, 目前的研究很少将制度、技术和相关实践纳入同一框架下 讨论,没能从整体上探索三者间发展演变的内在逻辑。而 从其现实需要看,养殖废弃物资源化利用实践、相关技术、 制度和政策间的相互作用不仅是重要推动力量,三者间衔 接的不足也是这一领域部分问题出现的内在根源。

鉴于此,本文试图弥补上述不足,在速水-拉坦诱致 性变迁理论下,构建融畜禽养殖废弃物资源化利用政策、 技术和相关实践发展于一体的分析框架,探讨新中国成立 以来畜禽养殖废弃物资源化利用实践的演进阶段以及相 关技术发展和政策演变的规律,并对应分析目前仍存在的 主要问题,进而提出推进畜禽养殖废弃物资源化利用实践 的建议。

需说明的是,在各种畜禽中,生猪的养殖规模及其养 殖废弃物无论是绝对规模还是相对规模都最大,生猪养殖 废弃物处理面临的形势更严峻,因此,下文的分析大多以 畜禽中最具典型意义的生猪为例。

1.2分析框架

在速水一拉坦诱致性变迁理论中,要素相对价格的变 化是诱导技术变迁的核心。当某种要素相对于其他要素 更具稀缺性时,会产生技术进步的激励,从而实现其他要 素对这种更稀缺要素的替代,相应的体制与政策变革则在 这一过程中起着保障和促进作用。虽然速水-拉坦仅仅 关注了从事农业研究的公共机构,不过通过诺思[18]对制 度在技术变迁中所起作用的说明,容易将速水-拉坦的理 论扩展至一般的政策领域。基于上述理论,本文构建内在 逻辑分析框架如图1所示。

概括来说,畜禽养殖废弃物是一种投入要素,在传统 养殖业中,养殖户主要通过厩肥处理方式将废弃物转化为 有机肥,用于保持土壤肥力,养殖废弃物和生态资源处于 一种均衡状态。而在养殖业快速发展时期,养殖废弃物大 量增加,既对生态环境造成破坏从而提高了生态资源的相 对价格,又降低了养殖废弃物的相对价格。同时,农村人 口增长和对自然环境的破坏提高了土地和生态资源的相 对价格,这构成了畜禽养殖废弃物资源化利用的市场背 景。其中,生态资源的相对价格除由未经处理的养殖废弃 物数量决定外,还受农村传统生活用能对资源破坏程度的 影响。由于要素相对价格的变化将对技术变革产生激励, 新技术在实践中的应用会促进养殖废弃物资源化利用,并 促进资源化的养殖废弃物对生态资源的替代。但是,由于 要素相对价格的变化、新技术的应用和推广以及资源化利 用实践中存在各种交易费用,需要进行相关制度变革以明 确产权关系、降低交易费用。而相关制度和政策的演进既 是相关技术和实践发展的必然结果,又推动了相关技术和 实践的进一步发展,实践、技术和政策的演进和相互作用 促使养殖废弃物资源化利用市场的均衡点不断向更高水 平移动。

2畜禽养殖废弃物资源化利用实践的演进

新中国成立以来,畜禽养殖废弃物资源化利用实践经 历了较大变迁。从利用规模看,20世纪90年代之前,散养 是畜禽养殖的主要模式顷,对养殖废弃物的利用也基本 由散养户独立完成。之后,随着规模养殖的增大,畜禽养 殖废弃物逐渐集中,其资源化利用也得以在更大规模层面展开。从利用方式看,新中国成立初期,畜禽养殖户主要 采用堆肥还田等传统方式;现在,其利用方式实现了多元 化。综合来看,新中国成立以来的畜禽养殖废弃物资源化 利用实践经历了以下4个阶段。

2.1以传统厩肥处理方式为绝对主导的阶段(新中国成 立至改革开放前)

在新中国成立初期,畜禽养殖規模不大,养殖收入占 比很小,养殖业在整个农业体系中处于补充地位如。相 应地,这一时期的畜禽养殖废弃物并没有大幅增加,对环 境的影响也保持在较低水平,养殖户、有关企业、政府相关 部门都缺乏改变养殖废弃物处理方式的动机。在当时的 农业生产结构下,畜禽养殖废弃物完全能够被农田消纳, 甚至还会出现粪肥不能满足农业生产需要的情况。因此, 在这一时期,厩肥处理方式占绝对主导。不过,沼气处理 方式也开始萌芽。当时农村地区以薪柴、秸秆等传统能源 为主,商品能源的使用率较低[21],林木植被因此受到较大 程度破坏,林草成本及其维护成本提高,传统能源的相对 价格因此提高,造成农村用能困难。由于沼气产品不但能 替代农村传统能源,还能生产有机肥,因此,沼气技术得到 了一定的推广。例如,20世纪五六十年代就有关于沼气 建设的试验;20世纪70年代甚至掀起过沼气池建设的小 高潮'您,全国农村户用沼气池使用数从1974年的30万户 增长到1978年的500多万户。虽然增长较快,但农村户 用沼气池当时的使用效果并不明显。其原因可能是:首 先,这一时期的沼气池修建工艺差,COD去除率和产气量 都较低,并且对气候条件等要求过高,即使在许多南方地 区也不能得到正常使用;其次,修建沼气池需要资金投入, 而这一时期的劳动力相对便宜,采用更具劳动密集特征的 还田处理方式更有效率;再次,这一时期的畜禽养殖规模 不大,所产生的养殖废弃物少,沼气池使用频率低。

2.2沼气发酵利用和厩肥处理并行阶段(改革开放后至 20世纪80年代末)

改革开放后,中国的畜禽养殖业特别是生猪养殖业有 了快速发展。据统计,中国生猪、肉牛出栏数分别从1978 年的约1.6亿头、240万头增加到1989年的2. 9亿头、943 万头,家禽出栏数在1989年超过了 21亿只皿〕。同时,畜 禽养殖规模化程度也有了较大提高并在地区间呈现出不 平衡发展态势。

畜禽养殖废弃物在这一阶段也增长较快,其相对价格 相应下降。根据《第一次全国污染源普查畜禽养殖业源产 排污系数手册》中的畜禽养殖产污系数,按照王方浩[24]提 供的平均饲养周期,保守估计,十年间增加的1. 3亿头猪 全年所增加的粪尿排放分别为0.3亿t和0.6亿L;而奶 牛和肉牛养殖的废弃物产生量更大,例如,增加养殖的肉 牛全年粪尿排放分别为0.35 t和0.22亿L。另外,增加的 养殖废弃物对当地生态环境构成了威胁,并从以下两个方 面提升了生态资源的相对价格:①畜禽养殖的地区分布不 平衡造成养殖废弃物分布不均衡,交通和区位等因素又使 污染压力在地区间的转移十分困难,从而使部分地区承受 着过大的污染压力。②改革开放后,伴随着养殖业的发 展,种植业也飞速发展,相关工业体系(例如化肥工业、农 机工业等)也逐渐形成和发展,从事种植业的农户因化肥 肥效更好、有利于节省劳动力而逐渐增加了对化肥的使 用,农户对有机肥的需求因此减少,畜禽养殖废弃物肥料 化利用进程受到影响,无法消解的养殖废弃物对当地环境 造成了一定破坏,从而提高了生态资源的相对价格。

作为对改革开放后投入要素价格变化的响应,这一阶 段沼气池的建设经历了由破到立的转变,沼气发酵技术逐 渐成为畜禽散养户、规模养殖场都能采用的废弃物处理技 术。在改革开放初期,农村地区全面清理了前一阶段粗糙 建造的沼气池,进而加大力度建造工艺更先进、流程更精 细的沼气池。据统计,中国农村户用沼气池从1981年底 的534. 9万户减少到1985年的409. 7万户,在1986年后 又开始上升,至1990年底已经增加到476. 7万户'曰。在 这一阶段,沼气发酵方式开始普及并在一定程度上替代之 前的厩肥处理方式,呈现出两种方式并行的特征。

2. 3沼气利用方式为主导的阶段(20世纪90年代初至 20世纪末)

进入20世纪90年代后,中国畜禽养殖业经历了更快 发展,肉牛、生猪出栏量分别从1990年的1。88万头、3.1 亿头增加到1999年的3 766万头、5.2亿头;家禽饲养业 的发展更加迅速,十年内的年均增长率达到11.1%'曰。 同时,部分畜禽的规模化养殖也进入快速发展阶段,出现 许多畜禽饲养专业户,集约化经营开始逐渐替代传统的粗 放经营。而规模化养殖户的生猪出栏量占总出栏量的比 例达到21.5%〔日。同时,养殖和种植的脱节引起了环境 管理与农业生产的脱节,进而对生态环境造成了极大危 害[26]O到2000年,受种养分离趋势的影响,80%以上的 集约化养殖场没有相应的耕地来消纳养殖废弃物。

在这一阶段,规模化的畜禽养殖废弃物“生产”取代 农村传统用能成为破坏农村生态环境的主要因素。在要 素价格变动的压力下,中国畜禽养殖废弃物资源化利用有 了进一步发展,在实践中主要体现为相关技术得到了大力 普及和推广。以沼气技术来说,农村户用沼气池实有数从 1990年初的469.4万户增加到1999年末的763. 5萬户, 增长了 62. 7% ,其实际利用数从376. 7万户增加到673. 5 万户陵0〕。相比于农村户用沼气池,大中型沼气工程更 具资本密集特征,与规模化养殖场更匹配,从而在这一阶 段也有较快发展。据统计,全国大中型沼气工程从1996 年的460处增至1999年末的746处'奸如〕。除了数量增加 外,在效率提高方面,农村户用沼气池的产气量在十年间 增加了一倍有余,1999年的产气量超过了 22亿m3 ;在 1996—1999年间,大中型沼气工程在废弃物处理量减少一半 的情况下,实现了年产气量从1999.42万m3到3 947.06万m3 的增长Am,增长了 97.41%。

畜禽养殖废弃物资源化利用在这一阶段的发展既缘 于对以往技术发展的路径依赖,又是相关政策支持的结 果。国家不仅出台了一系列农村户用沼气池标准,还颁布 了《畜禽场环境质量标准》和《畜禽病害肉尸及其产品无 害化处理规程》等国家标准。这有利于降低技术扩散成 本,从而增加了养殖户的技术可得性,使废弃物处理技术 能够在更大范围内推广。

2.4沼气发酵技术完善以及处理方式多元化的阶段 (2000年至今)

进入21世纪后,畜禽养殖业继续保持快速发展的趋 势。以生猪养殖为例,肉猪出栏量从2000年的5.3亿头 增长至2018年的近7亿头,生猪出栏量在2012年实际上 就已经突破7亿头,并且在2014年达到峰值7.5亿头[30]。 按照《第一次全国污染源普查畜禽养殖业源产排污系数手 册》中的畜禽养殖产污系数来计算,这些出栏生猪每年将 产生1.6亿t猪粪和3.3亿L猪尿。同时,养殖规模化程 度也逐年提高。根据历年《中国畜牧业年鉴》和《中国畜 牧兽医年鉴》的数据,50头以上的生猪规模养殖户从2000 年的90万户增长到2017年的202万户,年均增长5% ;而 养殖规模更大的规模养殖户则以更快速度增长,2。。7一 2017年1 000头以上规模养殖户的年均增长率达7. 2% , 2001—2017年10 000头以上规模养殖户的年均增长率达 11.8%。持续的高产污水平,提高了养殖场所在地区生态 资源的相对价格,同时降低了养殖废弃物的价格,促进了 相关技术的应用和推广。

在这一阶段,生猪养殖废弃物资源化利用的推进主要 体现在以下两个方面。

第一,先进的沼气技术得到进一步推广且沼气综合利 用方式呈多元化发展态势。在相关政策的扶持下,2。。0 年之后,全国农村户用沼气池和大中型沼气工程数量均迅 速增长(见表1)。同时,年均产气量为300万m3以上的 特大沼气工程也有所发展,至2012年全国共建设特大沼 气工程13处[31]。在这一时期,对沼气发酵产品的资源化 利用也更加多元,以沼气为核心的农业生态工程开始发 展,主要包括:沼气发电或提纯生物天然气、沼气贮粮、沼 液浸种、沼液喂猪、沼液养鱼、沼渣种菇等。

第二,畜禽养殖废弃物资源化利用的其他方式也开始 推广和普及。进入21世纪后,农村的煤炭、电力等商品能 源的消费占比逐渐增加。相比于商品能源的生产,沼气技 术的投入产出效率较低,越来越无法发挥其投入要素价格 较低的优势。因此,畜禽养殖废弃物资源化利用的其他技术得到更多研发和应用。一是堆肥处理重新成为重要的 养殖废弃物资源化利用方式。据统计,采用堆肥技术生产 有机肥的企业已经从2002年的500家增加到2013年的 4 100家3〕。与传统的条垛式堆肥不同,进入21世纪后, 中国有机肥生产开始向工业化和产业化方向发展⑹,这与 国外的发展趋势一致。目前,自动化堆肥技术已经较为成 熟,国内不但研发出各种堆肥装置,还研制了各种堆肥添 加剂,以加快堆肥进程、提高肥料产量。二是基质化成为 畜禽养殖废弃物资源化利用方式之一。进入21世纪后, 已有企业和研究机构将畜禽粪便作为基质原料用于培养 蝇蛆、蚯蚓等生物⑴。将畜禽粪便作为配置无土栽培基质 原料的技术以及将其作为有机固态肥应用于有机生态型 无土栽培系统的技术在实践中也得到了应用[33]o不过, 受设备、资本、技术等因素的限制,养殖废弃物基质化利用 技术的普及还任重道远。

3畜禽养殖废弃物资源化利用技术的发展

通过对畜禽养殖废弃物资源化利用实践演进阶段的 梳理,可以看出,新中国成立70年来,相关技术有了极大 发展:从传统厩肥处理到“粗制滥造”的农村户用沼气技 术,再到符合国家标准和地方规范的精细的沼气技术、大 中型沼气工程技术、自动化的堆肥处理技术等。根据诱致 性技术变迁理论,种植业和养殖业快速发展导致相关要素 的相对价格发生变化,这刺激了对沼气技术的需求。在沼 气技术取得较大进展后,相关技术体系的发展会产生路径 依赖。最终,畜禽养殖废弃物资源化利用技术发展的整个 过程能进一步抽象为:以沼气为纽带,走递进式发展路径。

3.1以沼气为纽带

畜禽养殖废弃物处理技術涵盖输送、分离、发酵和干 燥等工艺,但其中只有发酵技术的研究率先取得了较大进 展。而在发酵技术中,沼气技术又是发展最早、技术最先 进的。因此,新中国成立以来,畜禽养殖废弃物资源化利 用技术发展呈现出“以沼气为纽带”的特征,即沼气技术 率先发展,然后再带动养殖废弃物其他处理技术的发展。

沼气技术的率先发展,与两组要素相对价格的变化有 关。首先,农村的薪柴、煤炭资源相比畜禽粪便更加稀缺, 导致传统能源的相对价格提高。由于种植业、养殖业和工 业的发展,森林资源消耗极快,薪柴逐渐不能满足农民的 需求,而煤炭资源也难以大量进入农村,因此,农村能源短 缺成为新中国成立后很长时间内一直面临的问题,而沼气 技术的发展能直接促进生物质能对传统能源的替代。其 次,农村人地关系的紧张程度不断加剧,土地相对劳动更 加稀缺,因此,提高土地的单位产出成为农业发展的方向。 沼气技术的发展通过生产有机肥促进了劳动对土地的替 代。基于对市场价格的响应,率先发展沼气成为社会的理 性选择。因此,中国从20世纪五六十年代就开始探索沼 气池建造技术。到20世纪80年代后期,新技术已经能使 沼气池在提高产气率的同时,将COD去除率提高到60% ~70%〔2〕。农村户用沼气池建造技术是研究开展得最早、 发展最全面和实施成效最大的技术[5],这得益于相关政策 的支持以及快速发展的畜禽养殖业的推动。水压式沼气 池最适合散养户使用,并且造价低廉、技术相对简单,因而 曾是主导类型。但是,随着规模化养殖场占比越来越大, 能够处理更大规模养殖废弃物的大中型沼气工程的发展 开始占主导地位,不仅其建造技术不断普及,而且引进和 研发了有关新技术。例如,1996年中国引进了德国的沼 气池修建材料和施工器械,并修建了十多个沼气示范 工程[5]o

农村户用沼气技术和大中型沼气工程的发展,带动和 促进了畜禽养殖废弃物资源化利用其他技术的发展。在 畜禽粪污分离技术方面,中国于20世纪80年代末开始引 进国外相关先进设备,于20世纪90年代开始自主研发合 适的畜禽粪污分离设备。在沼气工程建设的带动下,输送 设备的研发也取得了很大进展。另外,由于有了沼气工程 推广经验,堆肥处理技术的推广也较为顺利。特别是进入 20世纪90年代后,部分规模化养殖场开始重新将堆肥作 为畜禽养殖废弃物资源化利用方式,规模化的集中堆肥处 理变得越来越重要。针对规模化的集中堆肥容易发生氨 气逸失问题且具有产生臭气过多、需要场地过大等缺陷, 一些科研机构或企业研制了高效微生物菌群、覆盖膜材 料,将先进的发酵技术应用于堆肥。

3.2递进式的技术发展路径

总体上看,新中国成立以来,畜禽养殖废弃物处理技 术发展经历了传统技术-工业化处理技术-综合治理技 术的历程,相关治理思路也从遵从朴素的和谐思想转变为 精确控制和标准化的思路、再转变为现代生态学和产业化 的思路等,呈现出螺旋上升的态势。

其一,传统厩肥处理模式与朴素的和谐思想。新中国 成立后,虽然畜禽养殖废弃物处理技术不断发展,但是,农 村地区始终存在着散养户通过传统厩肥处理模式进行养 殖废弃物资源化利用的实践。这体现了传统哲学中朴素 的和谐思想,传统小规模农户在农业生产中将畜禽废弃物 就地消纳和循环利用,实现了人、畜与自然的和谐相处。

其二,工业化处理技术与标准化、精确化的治理思路。 畜禽养殖废弃物资源化利用方式向工业化的转变,是以沼 气发酵技术和堆肥技术的工业化为主导的,两者分别是畜 禽养殖废弃物能源化和肥料化利用方式的代表。在20世 纪90年代开始探索沼气发酵技术工厂化[5],这是向工业 化转型的开端。在进入21世纪后,畜禽养殖废弃物堆肥 技术有了统一规范,也实现了向工业化的转变。沼气发酵 技术和堆肥技术的工艺流程包括预处理、发酵或堆肥处理 和输送等环节。在20世纪90年代,这些不同环节处理设 备的生产已能按照标准化和工业化流程生产,从而使经过 这些环节的养殖废弃物处理也逐渐达到工业化标准。

工业化的特点是技术的标准化与精确化,两者分别从 技术推广和技术效率角度促进了畜禽养殖废弃物资源化利 用。标准化减少了要素相对价格变化引致技术变迁过程中 的交易费用,方便了技术在基层的普及和推广。精确化能 提高技术效率,即提高从畜禽养殖废弃物到沼气、堆肥产品 的转化率,更充分地发挥投入要素价格下降的优势。

其三,商品化和生态学的处理模式与系统化种养结合 的治理思路。进入21世纪后,畜禽养殖废弃物资源化利 用的发展呈现借鉴现代生态学方法以及商品化、产业化的 新趋势。其中,现代生态学对养殖废弃物资源化利用最重 要的影响体现为生态农业工程的建设;商品化体现为畜禽 养殖废弃物资源化利用产品能够进入市场,脱离了自给自 足的自然经济范畴;产业化是商品化进一步发展的结果, 指养殖废弃物资源化利用能形成独立产业,并且能在不完 全依靠政策扶持的情况下在竞争性市场上形成生产力。

进入21世纪后,养殖场或专门的废弃物处理企业开 始通过构建生态农业工程来进行养殖废弃物资源化利用, 以实现社会一经济一自然复合生态系统的效益最大化。 规模不同的养殖场或企业所构建的生态农业工程不同。 散养户在农村户用沼气池的基础上,利用现代生态学原理 开展养殖废弃物肥料化利用,南方形成了 “猪一沼一果” 的养殖废弃物资源化利用方式,北方则形成了“四位一 体”模式。规模化的养殖场和专门的废弃物资源化利用企 业则通过规模化方式进行养殖废弃物资源化利用。其中, 种养平衡区域一体化是被发达国家普遍采用并且能在中 国推行的方法之一,其实质是建造农牧一体化的规模养殖 场[27]o除了以上以能源化和肥料化为主的方式外,有些 生态农业工程也开始探索养殖废弃物的基质化利用。与 传统厩肥处理方式相比,现代生态农业工程基于标准化和 精确化,在更高层次上重建了养殖业与种植业的联系,并 将改善农村生态环境作为基本目标之一,这体现了畜禽养 殖废弃物处理技术螺旋上升式的发展。

中国畜禽养殖废弃物资源化利用实践在进入21世纪 后所体现出的商品化和产业化趋势主要表现在沼气工程 和堆肥处理两方面。沼气技术和堆肥技术从工业化向商 品化、产业化的发展有两个重要环节:一是养殖废弃物资 源化利用产品的生产。规模化养殖增加后,养殖废弃物更 加集中、其相对价格下降,这诱导了工厂化技术的发展,生 产出电力、天然气和有机肥等产品,并促进了养殖废弃物 对其他稀缺要素的替代。二是养殖废弃物资源化利用产 品的顺利流通。沼气工程的产品包括沼气发电、沼气提纯 生物天然气、沼渣和沼液等。其中,前两种基本符合标准 化生产的要求,具有较大市场潜力,较容易实现商品化;沼 液、沼渣能进一步加工成有机肥,在符合标准化生产的前 提下,也很容易实现商品化。而作为堆肥处理的产品,有 机肥本身就具有较强的商品属性,并且由于中国堆肥处理 技术较欧美国家增加了制粒成型环节,所生产出的有机肥 便于运输,从而扩大了市场空间。虽然沼气工程和堆肥处 理产品的商品化进程较为顺利,但是,面对生产成本高、市 场竞争力弱等阻碍,两者的进一步产业化发展仍需做更多 探索和推进。

4畜禽养殖废弃物资源化利用政策的演变

改革开放后,畜禽养殖废弃物资源化利用实践发展较 快,某些地区甚至在这方面形成了可盈利產业。这与各级 政府通过完善政策措施、强化监管、加大资金投入等进行 扶持有关。在市场经济下,要素相对价格的变化只有同时 诱导相关机构进行变革,才能保证技术进步的收益,进而 促进技术的使用和推广[34]。畜禽养殖废弃物资源化利用 相关政策的演变经历了以下3个阶段。

4.1政策匮乏期:新中国成立至改革开放前

这一时期,国家几乎没有出台任何养殖废弃物相关政 策。1973年才召开首次全国环境保护会议,并且制定《关 于保护和改善环境的若干规定》。但是,这份文件主要针 对的是工业排污、废物利用以及城市环境治理等方面的原 则性问题,而对农业污染几乎只字未提。不过,由于沼气 处理养殖废弃物在农村有一定实践,国家对沼气建设仍有 一定关注。例如,1958年,毛泽东同志就认识到了沼气工 程的综合利用价值,提出要好好推广沼气建设'口;另外, 1975年召开了全国沼气利用推广经验交流会。但是,国 家的关注并没有促进当时的养殖废弃物资源化利用实践, 其主要原因是:第一,技术研发滞后,当时沼气池建造技术 并没有重大突破,沼气池大多用土法建造,实际使用效率 极低;第二,政府对沼气建设的关注并没有转化为可以指 导甚至推进相关实践的有效政策,没有出台正式的政策性 文件。

4.2政策奠基期:改革开放后至20世纪末

改革开放后到20世纪末,国家在农业环境保护方面 出台了大量面上政策和少数专项政策,虽然很多政策都没 有具体涉及畜禽养殖废弃物,却在发展路径、法律、理念和 行动方面为今后一系列相关政策的制定提供了依据,奠定 了基础。具体来看,主要表现为以下方面。

其一,宏观指导性规划指明了农业环境治理的长期路 径。1982-1986年连续5年发布了关于农业农村问题的 中央“一号文件”。其中,1982年中央“一号文件”(《全国 农村工作会议纪要》)提出了开展农业技术研发、建立农 技推广机构以及培养农业专业人才等要求;1983年中央 “一号文件”(《当前农村经济政策的若干问题》)也提到要 进行农业技术改造、建立健全农业科技研究和推广体系, 继续建设农业人才培养体系并提到了沼气技术研发的紧 迫性。这些文件的出台,体现了中央有关部门和农业研究 机构对生产要素价格变化和技术研发紧迫性的关注。此 外,“六五”规划、“七五”规划以及1993年颁布的《90年代 中国农业发展纲要》也在一定程度上指导了养殖业及其废 弃物资源化利用实践等。

其二,部分规范性文件奠定了畜禽养殖废弃物资源化 利用的法律基础。其中,最为重要的是1989年出台的《中 华人民共和国环境保护法》和1993年出台的《中华人民共 和国农业法》。前者对农业环境保护主体的权责做出了原 则性规定,为今后的环境管理工作提供了法律依据;后者 则规定了农业生产的一般性原则。这两部法律在本质上 界定了生态资源产权,对地方政府执行有关政策以及养殖 户承担废弃物资源化利用责任提供了激励,在今后发布的 一系列相关政策文件中处于核心地位。此外,1990年实 施的《中华人民共和国标准化法实施条例》也对养殖废弃 物资源化利用政策发展具有重要作用。该法第一次在法 律层面将农林牧渔业的产品及其管理技术纳入可标准化 的体系内,既认可了已出台的行业标准,又推动了更完善 相关标准的制定,为相关新技术的推广和工厂化发展奠定 了基础。三部法律法规共同构成了相关“辅助法体系”的 主要内容,是畜禽养殖废弃物资源化利用所有政策的立法 基础和效力保障。

其三,联合国环境与发展大会后国家的相关行动奠定 了畜禽养殖废弃物资源化利用的理念基础。在1992年联 合国环境与发展大会后,国务院发布《我国环境与发展十 大对策》,对发展生态农业、保护农业生态环境提出了要 求。1994年,国务院又编制和发布《中国21世纪议 程一中国21世纪人口、环境与发展白皮书》,对农业与 农村的可持续发展和可持续能源生产的目标、行动依据与 具体行动做出了较为明确的部署,为推进农业农村可持续 发展提供了指导。这些行动推进了可持续发展理念的推 广。进入21世纪后,可持续发展逐渐体现在政策文件中, 并替代“污染防治”成为畜禽养殖废弃物治理的核心理 念,并最终被提升到生态文明建设的高度。

其四,部分具体政策成为今后实施相关专项政策的行 动基础。改革开放后,沼气发酵逐渐替代堆肥处理成为养 殖废弃物资源化利用的重要手段,对相关技术研发和人才 培养提出了需要。1979年颁布的《关于当前农村沼气建 设中几个问题的报告》提出了沼气技术研发和人才培养的 要求,为今后相关专项政策的制定提供了方向。实践中沼 气技术的推广面临生产技术不统一、设备建造不规范等问 题,对此,20世纪80年代,国家制定了一系列与沼气技术 配套的标准,仅1984年就发布了《家用沼气灶》《农村家 用水压式沼气池标准图集》《农村家用水压式沼气池质量 检查验收标准》和《农村家用水压式沼气池施工操作规 程》等一系列国家标准。另外,为了解决沼气池建设的资 金约束,国家于“六五”期间每年发放4 000万贴息贷款用 于农村沼气池建设[35]o这些政策或标准涉及人才培养、 技术推广和资金支持等多个方面,奠定了后来沼气建设专 项政策的方向。

不过,这一时期的政策也存在許多问题,最突出的是 政策制定不够具体:首先,在法律法规层面,还没有专门针 对畜禽养殖污染治理的政策,甚至关于农村环境保护的政 策也仅散见于各类文件中[17];其次,相应的专项政策也不 成体系,例如,相关专项政策仅针对沼气池建设而忽视了 农村能源、沼气产品使用和销售等,这极大地制约了政策 执行的效率。

4.3政策发展期:21世纪初至今

进入21世纪后,在奠基期相关政策的基础上,国家 制定了一系列畜禽养殖废弃物资源化利用的专项政策 和面上政策。例如,以“畜禽粪便”为关键词,在北大法 宝中央法规司法解释数据库中进行全文检索,于2000 年后出台的相关法律有17部、行政法规有26部、部门 规章有211部。具体来看,这一时期相关政策发展呈 现出以下特点。

其一,以支持沼气工程建设为先导,相关政策体系 有所完善。2000年,原农业部颁布《大中型畜禽养殖场 能源环境工程建设规划》,对大中型沼气工程建设及其 综合利用进行了技术和经济可行性分析。同年,原农 业部提出“生态家园富民计划”,国家对能源生态综合 体系建设加大了支持力度,2001年和2002年分别投入 1亿元和3亿元进行沼气建设。之后,随着2003年《农 村沼气建设国债项目管理办法(试行)》的颁布,国家启 动了农村沼气建设国债项目。根据《中国农业年鉴》 (2007 -2016年,历年)和《中国农村能源年鉴》 (2009—2013,历年),2003 —2005年,中国每年在农村 沼气建设方面投入10亿元;2006-2007年,这方面每 年的投入达25亿元;2010年这方面的投入甚至高达 54亿元,之后略有下降:2015年中央拨款约37亿元, 2016年中央拨款为28亿元。强大的资金扶持显著提高了环境友好型畜禽粪便处理方式的应用率[36],推动 了这一时期沼气技术的完善。此外,2。。7年颁布的《养 殖小区和联户沼气工程试点项目建设方案》和《全国农 村沼气工程建设规划》对其后农村户用沼气池建设和 大中型沼气工程建设做出了详细规划,为其后养殖废 弃物能源化利用的发展提供了切实依据。至此,针对 沼气技术的专项政策基本形成了涉及长期规划、法律 保障、技术标准和资金支持等的政策体系,推动了沼气 技术的应用。

除了针对沼气的专项政策,相关辅助政策体系的完善 在技术普及实践中也发挥了重要作用。其中,发展最快、 成就较大的是标准化体系,而法律体系和行政规范性文件 体系的建立则较为滞后。进入21世纪后,由于沼气技术 和堆肥技术开始从工业化向商品化、产业化发展,对产品 标准化的需求增加,为此,各部门逐步完善了标准化体系, 在更新原有标准的基础上,发布了畜禽养殖废弃物资源化 利用各环节的标准和工程技术规范(见表2)。

相比之下,相关法律法规甚至部门规章的出台则有较 大的滞后性。自2001年原国家环境保护总局发布《畜禽 养殖污染防治管理办法》后,直到2013年,国务院才发布 《畜禽规模养殖污染防治条例》,这是中国农村和农业环 保领域的第一部行政法规。这一条例的出台,从两个方面 影响着畜禽养殖废弃物利用进程:第一,从实践角度看,该 条例适用性较强,使中国养殖废弃物资源化利用实践有了 切实可依的法律规范。根据北大法宝案例与裁判数据库, 自2014年这一条例正式实施以来,约有103件裁判文书 引用了该条例中的条款,说明该条例对养殖废弃物资源化 利用实践起到了较好的规制作用。第二,从理论角度而 言,该条例的出台标志着畜禽养殖污染治理目标从单纯的 污染控制转向综合的可持续发展[37],在行政法规层面确 立了治理理念的转变。

2014年后,国家颁布了一系列涉及畜禽养殖废弃物 资源化利用的长期发展规划(见表2)。这些规划基本上 属于行政规范性文件体系,对相关法律提供了辅助和补 充,且有很强的前瞻性,从不同角度弥补了法律法规关于 畜禽养殖废弃物资源化利用的空缺,指导了今后的发展 方向。

其二,政策的可执行性增强。进入21世纪后,畜禽养 殖废弃物的沼气化利用更加完善、其他资源化利用方式也 逐渐得到发展,相关实践的发展直接推动了相关政策(如 确立行业标准)的完善,也增强了相关政策的可执行性和 与实践的匹配程度。具体来看,2005年颁布、2015年重新 修订的《中华人民共和国畜牧法》在一定程度上代替了 《中华人民共和国农业法》,成为养殖废弃物资源化利用 的核心法律之一。该法明确规定养殖场应建设相应的废 弃物处理设施,规范了养殖主体的行为。2015年重新修 订的《中华人民共和国环境保护法》明确指出畜禽养殖场 的选址、建造环节应当符合环境友好的要求。同年发布的 《全国农业可持续发展规划(2015—2030)》以及2016年发 布的《全国农业现代化规划(2016-2020)》都规定了量化 目标,要求在2020年和2030年畜禽养殖废弃物综合利用 率分别达到75%和90%。甚至最具宏观指导性的“五年 计划”和中央“一号文件”也逐渐将相关长期目标具体化、 精确化,增强了对实践的指导意义。

5畜禽养殖废弃物资源化利用面临的问题

目前,中国畜禽养殖废弃物资源化利用技术已经较为 完善,全国各地正推广适合当地的技术;相关制度也已基 本健全,不仅出台了长期发展的指导性政策文件,相关法 律保障体系也已基本建立,具体的政策扶持措施也比较全 面。不过,在技术和政策两方面,目前畜禽养殖废弃物资 源化利用实践还主要面临以下问题。

5.1技术发展面临产业化困境

目前,沼气工程和堆肥处理的产业化进程均受到较大 阻碍。沼气工程产业化的主要阻碍有商业因素和技术因 素。其中,商业因素体现为沼气工程产品的用途较为单 一,难以占有较大的市场份额。沼气工程所产生的沼气, 主要用于农村炊事、供暖,部分用于发电[11]o用于农村生 活供能时,其市场范围大多只覆盖一个村,难以形成产业; 沼气用于发电时,由于成本等原因所发的电也很难并入国 家电网。技术因素体现为:虽然畜禽养殖废弃物的价格不 断下降、生态资源价格不断上升,但是,目前的技术难以高 效实现前者向后者的转化。具体体现为:沼气池产气效率 低、产品的生产率也较低,导致沼气发电、沼气提纯天然气 以及沼液沼渣制造有机肥的成本较高。据测算,供气规模 超过800户的沼气工程,其运营成本将超过100万元,供 气的单位成本也接近3元/m,〔理。因此,即使在拥有国内 领先技术且资金充足的北京地区,最具代表性的北郎中沼 气工程也仅能实现略有盈余[39]。

堆肥处理的最终产品是有机肥,商品属性较强,商品 化进程较为顺利。但是,堆肥处理的产业化进程仍面临较 大阻碍,其主要障碍是技术。有机肥生产设备品质不一, 使有机肥生产效率低下,难以使成本进一步下降,阻碍了 厂商对产品更有效率的供给。同时,有机肥的短期肥效不 如化肥,这使农户缺乏使用有机肥的积极性,从而使市场 需求也难以发挥对堆肥处理产业化的推动作用。

5.2政策体系有待进一步完善

党的十九大之后,国家对畜禽养殖废弃物资源化利用的重视程度进一步加强,出台了包括《乡村振兴战略规划 (2018-2022))(中华人民共和国节约能源法》等具有较 高效力的面上政策,以及《畜禽规模养殖场粪污资源化利 用设施建设规范(试行)》《农业农村部、财政部关于做好 2019年畜禽粪污资源化利用项目实施工作的通知》《农业 农村部办公厅关于印发畜禽养殖废弃物资源化利用2019 年工作要点的通知》等可执行性较强的专项政策,相关政 策措施更加完备。

但是,目前相关的政策体系仍有待进一步完善,其问 题主要体现为:①从政策发布机构来看,相关政策体系过 于松散。大多数相关政策都由国务院各部门(例如农业农 村部、生态环境部、财政部、能源局等)发布(见表2),由于 各部门的职责、所属系统不同,相关政策之间的衔接不够 紧密甚至部分内容相互矛盾,影响政策执行效率和实质正 义。②相关行业标准不够完善。在目前相关的行业标准 体系中,有些行业标准制定得过于宽松,有些政策甚至没 有配套的标准。例如,目前通行的《畜禽养殖业污染物排 放标准》中对排放污水的COD和氨氮含量的标准就过于 宽松,其允许排污的指标量甚至比医药化工企业还高,是 德国相应标准的2. 3倍[27],无法对养殖主体起到约束作 用,从而无法达到环境治理目标。③对于缺乏相应国家标 准的政策,其执行效果可能受地方政府意志的扭曲,导致 政策制定和执行出现衔接不畅的情况。

6促进畜禽养殖废弃物资源化利用的建议

畜禽养殖废弃物资源化利用的目标具有多样性,包括 环境目标、经济目标和社会目标等。因此,应通过多样化 的政策手段和多元化的政策切入推进畜禽养殖废弃物资 源化利用。在本文研究框架下,提出以下建议。

其一,推进相关技术的快速发展与应用。目前中国畜 禽养殖废弃物资源化利用技术产业化进程受阻的主要原 因之一就是相关技术在应用水平和程度上与西方发达国 家还有很大差距。不过,相关技术不应直接从国外进口, 而要在标准化的基础上,因地制宜地进行技术研发和推 广。因此,要进一步推进畜禽养殖废弃物资源化利用技术 的快速发展和应用:①要通过多方筹措資金,为地方农技 推广机构建立完善的科研和推广激励机制,保障各地对畜 禽养殖废弃物资源化利用技术研发和设备的投入。②对 于应用面较广的相关技术,建立完善的补贴或税收减免政 策,鼓励和引导企业加强对这类技术的研发和应用。③完 善畜禽养殖废弃物资源化利用相关技术人才的培养体系, 并构建完善的人才市场,从制度层面保障相关技术人才的 供给和培养质量。

其二,提升相关政策的可执行性。①协调相关部门的 相关政策法律法规,完善各部门间的沟通机制。各部门在 制定政策时应确保相关政策表述、政策目标和相关标准具 有一致性,且在政策执行中实现有效沟通,防止出现重复 执行、推诿责任等情况,从而建立起系统、有效的监督和管 理体系。②完善相关行业标准,明确政府、企业、农户等不 同主体在其中的责任,以畜禽养殖废弃物资源化利用水平 为考核指标,允许不同地区、对不同形式的畜禽养殖废弃 物资源化利用采用差异化的激励政策。

其三,特别重视发挥养殖主体的作用并构建相关利益 共同体。在推进相关技术发展和完善相关政策的基础上, 还应通过加大宣传、完善生态补偿和专项补贴等激发养殖 主体参与养殖废弃物资源化利用的积极性和主动性。并 在相关政策完善和技术应用过程中,充分听取养殖户、企 业家和当地居民的意见,体现基层智慧,促使相关各方形 成风险共担、利益共享的利益共同体。

(编辑:王爱萍)

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The evolution of resource utilization of livestock and poultry breeding

waste in the past 70 years since the founding of P· R· China

CHEN Qiu-hong1 ZHANG Kuan1

(1. Rural Development Institute, Chinese Academy of Social Sciences, Beijing 100732, China;

2. University of Chinese Academy of Social Sciences ( Graduate School) , Beijing 102488, China)

Abstract Based on the theory of induced technological and institutional innovation proposed by Hayami and Ruttan, this paper constructs an analysis framework integrating the development of policies, technologies and related practices of resource utilization of livestock and poultry breeding waste, discusses the evolution stages since the founding of the People' s Republic of China, explores the rules of related technology development and the evolution of related policies, analyzes the main problems existing in corresponding aspects, and then puts forward relevant policy recommendations. This research shows that, since the founding of the People's Republic of China, with the development of rural economy and society, the importance of livestock and poultry breeding in rural economic activities has been greatly improved, and the relative prices of input factors such as labor, breeding waste and ecological resources in rural China have changed, thus leading to the technological innovation of resource utilization of livestock and poultry breeding waste. The main characteristic of relevant technology changes is taking a progressive development path with biogas as the core link. With the promotion and application of related technologies, the practice of resource utilization of livestock and poultry breeding waste in P. R. China has experienced the following four stages: the stage with traditional manure treatment as the absolutely dominant resource, the stage with biogas fermentation and manure treatment applied at the same time, the stage with biogas fermentation as the dominant method, and the stage with improved biogas fermentation technology and diversified treatment methods. From the perspective of the evolution of policies related to the resource utilization of livestock and poultry breeding waste, driven by the change of factor prices, relevant technologies and practices, the relevant policy system has been gradually improved and its implementation has been gradually enhanced in the three stages of policy scarcity, policy foundation and policy development. With the gradual standardization of the regulation and control of the practice of resource utilization of livestock and poultry breeding waste, it is increasingly closer to achieve the goal of protecting the environment and realizing ecological justice. However, at present, there are still some problems in the practice of resource utilization of livestock and poultry breeding waste, such as the industrialization dilemma met in the technical development, and the further improvement of the policy system. Therefore, the government should take further measures in the following aspects: promoting and applying relevant technologies according to local conditions on the basis of standardization, coordinating relevant policies, improving relevant industry standards and facilitating communication among various departments of the government, clarifying the responsibilities of d^erent subjects, paying special attention to the role of breeding subjects, and promoting the relevant parties to form a community of shared risks and interests.

Key words breeding waste; livestock and poultry; resource utilization; theory of induced innovation; 70 years since the founding of P. R. China

收稿日期:2019 -09 -30 修回日期:2020 -01 -30

作者简介:陈秋红,博士,副研究员,主要研究方向为资源与环境经济、生态经济。E-mail :chenqh@ cass. org. cno

基金项目:国家社会科学基金青年项目“中国农村环境管理中的政府责任和公众参与机制研究”(批准号:15CGL039)。

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