基于沼氣技術的村級生態循環案例研究

孔垂雪　王久臣　李悅　李惠斌　李冰峰　徐文勇　梅自力　冉毅

摘要 在運用沼氣技術、實現生態循環的實踐過程中，諸暨市以鄉村為基本功能單元，形成了村級生產園區和村級生活社區兩種不同形態的生態循環案例，取得了寶貴的經驗。從依托鄉村概況、工藝技術模式和項目管理經驗3個方面，對2個典型案例分別進行了闡述，以期能夠為今后浙江省乃至全國的村級生態循環相關項目提供借鑒。

關鍵詞 沼氣技術;村級;生態循環;案例研究;諸暨

中圖分類號 S216.4文獻標識碼 A文章編號 0517-6611（2020）22-0202-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.22.054

Case Study on Village-level Ecological Circulation Based on Biogas Technology—A Cases of Zhuji City

KONG Chui-xue1，2， WANG Jiu-chen3， LI Yue4? et al

（1. Biogas Institute of Ministry of Agriculture and Rural Affairs， Chengdu，Sichuan 610041; 2.Key Laboratory of Development and Application of Rural Renewable Energy， Ministry of Agriculture and Rural Affairs， Chengdu， Sichuan 610041; 3.Rural Energy and Environment Agency， Ministry of Agriculture and Rural Affairs， Beijing 100125; 4.Sichuan Agricultural Foreign Aid Office， Chengdu， Sichuan 610041）

Abstract In the practical process of using biogas technology and realizing ecological circulation， taking villages as the basic functional units in Zhuji City， it has formed two different styles of ecological circulation cases， which include village-level producing park and village-level living community， and has obtained the precious experiences. In this paper， based on the general situations of supporting villages， the technological models of processes and the management experience of projects， two typical cases are described respectively， in order to provide some useful references for the projects related to village-level ecological circulation in Zhejiang Province and even the whole country in the future.

Key words Biogas technology;Village-level;Ecological circulation;Case study;Zhuji

基金項目 農業農村部“農村人居環境整治技術服務與提升”項目（2130199）;中國農業科學院科技創新工程項目（CAAS-ASTIP-2019-BIOMA）。

作者簡介 孔垂雪（1981—），男，河北邯鄲人，高級工程師，碩士，從事沼氣技術的研究開發與風險評估工作。

*通信作者，碩士，從事農村可再生能源推廣工作。

收稿日期 2020-03-31;修回日期 2020-05-12

早在20世紀80年代，我國的專家學者就已經關注到沼氣技術與生態循環的密切關系[1]。近年來，隨著科學技術的不斷進步，越來越多的業內人士認識到沼氣技術在生態循環實現過程中所發揮的重要作用[2-4];并且立足于我國國情，深入探索如何運用沼氣技術構建農業農村的生態循環[5-8]。此外，鄉村是我國農業農村的基本功能單元，同時兼具自然生態、農業生產和居住生活三大基本功能[9]。因此，積極探索沼氣技術在鄉村的農業生產和居住生活中所發揮的關鍵作用，并在此基礎上實際構建基于沼氣技術的村級生態循環，最終實現三大基本功能在鄉村范圍內相互融合、協同發展的目標，具有十分重要的現實意義。

在運用沼氣技術、實現生態循環的實踐過程中，諸暨市以鄉村為基本功能單元，形成了村級生產園區和村級生活社區2種不同形態的生態循環案例，取得了寶貴的經驗。筆者從依托鄉村概況、工藝技術模式和項目管理經驗3個方面，對2個典型案例分別進行闡述。

1 基于沼氣技術的村級生態循環生產園區案例

1.1 依托鄉村概況

基于沼氣技術的村級生態循環生產園區，所依托的示范項目位于浙江省諸暨市楓橋鎮永寧村。永寧村位于楓橋南5 km處，風景秀麗，環境優美，新王公路穿

村而過，交通十分便捷。該村設有完全小學、郵政代辦所等，并形成了一定規模的食品、百貨商貿集散交易場所，各項設施完善，曾榮獲“諸暨市先進村”“綜合治理示范村”“三資管理先進集體”等多項榮譽。永寧村積極投身于諸暨新農村的創建，2014年以來，全村新建集中式污水處理池15座，埋設污水收集管道10 000多m，建設永寧生態江1 200 m，建設健身場地1處，政通人和、環境整潔、生活安寧的新農村逐漸形成。

1.2 工藝技術模式

1.2.1 沼氣技術的應用。

永寧村的駐地企業浙江永寧弟兄農業開發有限公司擁有畜禽養殖場1座，占地面積12 hm2，存欄生豬10 000頭，日產糞污130 t;此外，該企業還配套有蔬菜水果種植基地超過120 hm2。該企業分別于2008、2010、2013年分3期投資建設沼氣工程，目前已建有豬糞堆積棚500 m2、沼氣發酵池1 500 m3、沼氣儲氣柜250 m3、120 kW沼氣發電機組1套、沼液儲存池4 000 m3、沼液輸送滴灌管網15 000 m、槽罐車1輛，以及其他各類儀器設備21臺（套）;永寧村生產園區的沼氣發酵見圖1。該工程日產沼氣約250 m3，沼氣經脫水、脫硫等凈化處理后，除為該企業職工的日常生活提供燃氣外，其余全部用來發電，為畜禽養殖場提供能源;沼液和沼渣分別通過沼液輸送滴灌管網和槽罐車輸送運送，供應該企業配套的蔬菜水果種植基地施肥使用。永寧村生產園區的沼氣利用和沼液沼渣利用見圖2和圖3。

1.2.2 生態循環的實現。

永寧村以沼氣工程為核心，以畜禽養殖場的糞污為原料進行沼氣發酵，產生的沼氣供應職工生活并實現發電自用，產生的沼液和沼渣供應種植基地施肥。一方面，畜禽養殖過程中產生的糞便、尿液以及沖洗水得到了有效的處理，為畜禽養殖場縮減了糞污轉移處理處置所產生的大量清運費用，實現了畜禽養殖糞污的就地就近處理處置。另一方面，畜禽養殖糞污通過該工程轉化為沼氣、沼液和沼渣。其中，沼氣作為能源在畜禽養殖場內部得到有效的利用，為畜禽養殖場縮減了生產運營過程中所產生的大量能源費用，同時避免了沼氣直接排放所引起的大氣污染和溫室效應[10];沼液和沼渣作為有機肥在蔬菜水果種植基地得到有效的利用，為蔬菜水果種植基地提供了植物生長過程中所必需的大量營養元素，降低了化肥使用造成的開支和負面影響，提高了蔬菜水果產品的品質和附加值[11-12];而且，種植基地產生的尾菜棄果也可以通過沼氣發酵得到有效處理利用。除此之外，永寧村進一步建立了蔬菜水果配送中心，拓展了有機農產品的銷售市場。

此外，實地調研發現，該項目的經濟效益、生態效益和社會效益非常突出。由表1可知，從經濟效益看，沼氣工程每年為永寧村的畜禽養殖場和蔬菜水果種植基地直接節約了15萬元的各類經營費用，其中，蔬菜水果產品品質提高所帶來的附加值尚未計算在內;從生態效益看，項目實施前后的生產園區，畜禽糞污資源化利用率由73%上升到98%，尾菜棄果資源化利用率由52%上升到93%，可再生能源使用率由9%上升到39%;從社會效益看，通過項目實施滿意度的隨機抽樣問卷調查，10位相關受訪者均表示“非常滿意”。

永寧村在實現沼氣工程自身效益的基礎上，上連養殖產業，下連種植產業，對接銷售市場，形成了基于沼氣技術的村級生態循環生產園區，如圖4所示。該模式不僅實現了畜禽養殖糞污的能源化資源化利用，而且促進了農業生態循環的全產業鏈擴展。

1.3 項目管理經驗

1.3.1 基于沼氣技術的村級生態循環生產園區需要政策層面的支撐作用。

為響應黨中央發展現代農業的號召，在各級政府的大力支持下，永寧村積極引進了浙江永寧弟兄農業開發有限公司，負責本村村級生態循環生產園區的具體實施;該企業是一家種養結合、三產聯動的規模化現代農業企業，同時也是浙江省骨干農業龍頭企業、浙江省農業科技企業、浙江省信用管理示范企業。政策支撐為企業創新提供了廣闊的發展空間。

1.3.2 基于沼氣技術的村級生態循環生產園區需要企業層面的運營管理。

浙江永寧弟兄農業開發有限公司秉承“生產全程清潔、廢物循環利用、產品安全供給”的生態循環農業發展理念，實施產品品牌化、高附加值化的發展策略，積極主導村級生態循環生產園區的建設，不僅破解了種植養殖相互脫節的難題，而且實現了區域廢棄物的零排放，更為農民家庭和農村集體注入了新的活力，真正實現了村級生態循環生產園區的經濟效益、生態效益和社會效益。

2 基于沼氣技術的村級生態循環生活社區案例

2.1 依托鄉村概況

基于沼氣技術的村級生態循環生活社區，所依托的示范項目位于浙江省諸暨市阮市鎮阮家埠村。阮家埠村座落于阮市鎮政府所在地，于2016年9月底成立，由阮市、西湖埂頭、徐家塘3個自然村組成，總區域面積為3.9 km2，水田158.80 hm2，山林64.53 hm2。全村村民世代居住在阮市鎮天子山腳下，依賴良好的生態環境和便捷的交通區位優勢，辛勤勞作，艱苦創業，逐步形成了以五金機械、食品炒貨、輕工紡織、種植養殖為主的經濟格局，曾榮獲浙江省清潔能源示范村、紹興市衛生村、諸暨市文明村、諸暨市百強村、諸暨市先進村等多項榮譽。

2.2 工藝技術模式

2.2.1 沼氣技術的應用。

阮家埠村于2012年投資建成村級沼氣集中供氣工程1座，其中包括沼氣發酵池600 m3、太陽能增溫設備1套、沼氣儲氣柜100 m2、集中供氣管網8 500多m、配套功能池200 m3、戶用沼氣設備200套等。該工程以鄉村產生的人畜糞便、廚余垃圾、作物秸稈等有機廢棄物為沼氣發酵原料，沼氣發酵池采用完全混合式厭氧消化工藝（CSTR）。阮家埠村生活社區的沼氣發酵見圖5。該工程日產沼氣約200 m3，沼氣經脫水、脫硫等凈化處理后，通過集中供氣管網為阮家埠村200戶村民的日常生活提供燃氣;沼液和沼渣采取農戶自取和槽罐車運送兩種方式，遠近結合，供應鄉村周邊農田施肥使用。阮家埠村生活社區的沼氣利用和沼液沼渣利用見圖6和圖7。

2.2.2 生態循環的實現。

阮家埠村以村級沼氣集中供氣工程為核心，以鄉村生產生活中產生的各類有機廢棄物為原料進行沼氣發酵，產生的沼氣供給村民日常生活使用，產生的沼液和沼渣供應周邊農田施肥使用。一方面，鄉村日常活動中產生的人畜糞便、廚余垃圾等有機廢棄物得到了有效的處理，為村民縮減了有機廢棄物轉移處理處置所產生的大量清運費用，實現了本村有機廢棄物的就地就近處理處置。另一方面，有機廢棄物通過該工程轉化為沼氣、沼液和沼渣。其中，沼氣作為生活燃氣供給本村村民無償使用，為本村村民節約了日常生活過程中所產生的大量能源消費，優化了本村村民的能源消費結構[13]，同時避免了沼氣直接排放所引起的大氣污染和溫室效應[10];沼液和沼渣作為有機肥料供給本村村民無償使用，為鄉村周邊農田提供了植物生長過程中所必需的大量營養元素，降低了化肥使用造成的開支和負面影響，提高了農產品的品質，改善了農田土壤環境[14];而且，周邊農田產生的作物秸稈也可以通過沼氣發酵得到有效處理利用。與此同時，阮家埠村嚴格實施農村生產生活垃圾分類，切實保障了有機廢棄物的收集處理。

此外，實地調研發現，該項目的經濟效益、生態效益和社會效益非常突出。由表2可知，從經濟效益看，村級沼氣集中供氣工程每年為阮家埠村的全體村民直接節約了18萬元的燃氣使用和化肥采購費用，其中，縮減的農村生產生活垃圾清運費用和農產品品質提高所帶來的可能附加值尚未計算在內;從生態效益看，項目實施前后的生活社區，生活垃圾無害化處理率由61%上升到93%，生活污水集中化處理率由82%上升到98%，秸稈綜合利用率由73%上升到94%，可再生能源使用率由19%上升到56%;從社會效益看，通過項目實施滿意度的隨機抽樣問卷調查，10位相關受訪者均表示“非常滿意”。

阮家埠村在實現村級沼氣集中供氣工程自身效益的基礎上，引導垃圾分類，處理有機廢物，“三沼”綜合利用，形成了基于沼氣技術的村級生態循環生活社區（圖8）。該模式不僅實現了農村各類有機廢棄物的能源化資源化利用，而且推動了農村生產生活垃圾分類的嚴格實施，同時加快了農村人居環境的改善和美麗鄉村建設的步伐。

2.3 項目管理經驗

2.3.1 基于沼氣技術的村級生態循環生活社區需要當地村委的正確引導。

村民委員會，簡稱村委，是村民自我管理、自我教育、自我服務的基層群眾性自治組織[15]。阮家埠村將村委作為村級生態循環生活社區的建設經營主體，不但充分發揮了村民自我管理、自我教育、自我服務的基本職能，同時也充分體現了村民自治的法律精神。村委通過村民代表開展“一事一議”，決定由全體村民每年自籌資金10萬元左右，設立清潔能源設施和社區衛生保潔的運營基金，用于聘用專業團隊實施托管運營。

2.3.2 基于沼氣技術的村級生態循環生活社區需要專業團隊的托管運營。

阮家埠村在自有相關技術人員的基礎上，籌建了負責清潔能源設施和社區衛生保潔的專業團隊，完善了相關工作的考核制度，建立了持續長效的運營模式。阮家埠村通過培育公共服務的運營實體，明確了具體內容和工作任

務，建立健全了績效目標考核機制，逐漸形成了托管服務的新業態。通過實施專業團隊的托管運營，阮家埠村真正實現了居室清潔、庭院清爽、空氣清新，村容村貌得到明顯改善。

3 結論與建議

綜上所述，以永寧村和阮家埠村為代表的村級生產園區和村級生活社區，在生態循環的實現過程中，沼氣技術都發揮著不可替代的核心基礎作用。沼氣技術在農業生產和農村生活中的實際運用，促進了農村一二三產業融合發展[16]，推動了農村人居環境進一步改善[17]，無不體現著2020年中央一號文件的具體落實[18]。基于沼氣技術的村級生態循環在諸暨市的成功實現，一方面建基于當地社會經濟發展水平的不斷提高，另一方面獲益于當地居民生態文明意識的逐步增強，這兩方面協同作用，為利用沼氣技術構建生態循環提供了有效的物質技術支撐和社會意識保障。在認真總結案例經驗的基礎上，結合當地具體情況，以期能夠為今后浙江省乃至全國的村級生態循環相關項目提供借鑒。

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