An ecological economic analysis of swine wastes in a peri-urban area of Thailand

Abstract

Livestock wastes have become a growing worry especially in peri-urban areas of Thailand. The major source of livestock wastes is mainly derived from swine farms. The study was theoretically based on a welfare economic approach in which the Coase Theorem was employed. The study came in a line with investigating abatement and environmental damage costs drawn from swine wastes. It intended to identify optimal abatement levels of the pollutions in order to improve social welfare of the studied community. Moreover, a participatory approach is included in the study. The analytical framework was organized into 2 working tasks. Task 1 dealt with a mathematical linear programming model used to derive marginal abatement costs. Task 2 was associated with a hedonic pricing model applied to retrieve marginal environmental damage costs. The outcomes of the two tasks were equated in accordance with the Coase approach. The study emphasized on the farm pollutions in forms of environmental indicators such as nitrogen (N), phosphorus (P), biological oxygen demand (BOD), chemical oxygen demand (COD), suspended solids (SS), and pH value. The analytical result indicated that the actual abatement levels of phosphorus, nitrogen, and BOD were significantly lower than the calculated optimal abatement levels. It is recommended that the swine farm community should attempt to increase the abatement levels of phosphorus, nitrogen, and BOD approximately one time higher than the abatement levels on a routine basis. The results of sensitivity analyses implied that the single approach scenarios (on either decreasing in marginal abatement costs alone or increasing in net gains from manure markets alone) were likely to be inadequate to improve the community s social welfare in terms of both monetary values and optimal abatement levels. On the contrary, the mixed approach scenarios seem to be better alternatives. This can voluntarily be done by improving abatement technology and manure market environment. Probleme mit Abfällen aus der Tierproduktion nehmen insbesondere in peri-urbanen Gebieten Thailands zu. Die Hauptursache sind Abfälle aus Schweinefarmen. Die vorliegende Studie basiert theoretisch auf wohlfahrtsökonomischen Überlegungen unter Anwendung des Coase Theorems. Sie analysiert die Kosten der Abfallbeseitigung in der Schweineproduktion und die Kosten der durch die Abfälle entstehenden Umweltschäden. Ziel ist es die optimale Abfallmenge zu definieren um die soziale Wohlfahrt der lokalen Gemeinschaft zu verbessern. Zusätzlich kommt ein partizipativer Ansatz in der Studie zur Anwendung. Die analytischen Rahmenbedingungen gliedern sich in zwei Aufgabenbereiche. Der erste besteht aus einem mathematischen linearen Programmierungsmodel zur Berechnung der marginalen Kosten der Abfallbeseitigung. Der zweite Aufgabenbereich beinhaltet ein hedonic pricing Modell zur Berechnung der marginalen Kosten der Verschmutzung. Die Resultate werden, unter Anwendung des Coase Theorems, gleichgesetzt. Die Studie bewertet die Verschmutzung durch Abfälle aus Schweinefarmen unter Verwendung vom Umwelt-Indikatoren wie dem Gehalt von Stickstoff (N), Phosphor (P), dem biologischen Sauerstoff-bedarf (BOD), dem chemischen Sauerstoffbedarf (COD), den Schwebstoffen (SS), und dem pH-Wert. Die Resultate zeigen, dass die derzeitige Verringerung der Einträge von Phosphor, Stickstoff, und BOD signifikant unter der berechneten optimalen Verringerung liegen. Es wird deshalb empfohlen, dass die Schweinezüchter versuchen, die Einträge weiter zu verringern. Die Resultate einer Sensitivitätsanalyse zeigen, dass einseitige Lösungsvorschläge (entweder Senkung der Beseitigungskosten oder erhöhte Gewinne durch Düngemittelvermarktung) nicht ausreichen um die soziale Wohlfahrt zu erhöhen. Dies gilt sowohl bezüglich der monetären Bewertung der Wohlfahrt wie auch hinsichtlich der optimalen Verschmutzungsmenge. Eine kombinierte Lösung liefert bessere Resultate. Die Kombination kann über verbesserte Technologien im Bereich der Abfallreduktion wie auch über ein verbessertes Marktumfeld für Düngemittel erreicht werden.