大型養(yǎng)雞場沼氣工程淺析

張海青，楊慧云，高倩

（北京三益生態(tài)環(huán)境工程有限公司，北京　100070）

　　摘要：諸多集約化養(yǎng)雞場沼氣工程的建設(shè)，不僅有效推動了新農(nóng)村的建設(shè)，帶動農(nóng)業(yè)增產(chǎn)、農(nóng)民增收，發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)。而且加強農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，改善農(nóng)村環(huán)境，優(yōu)化農(nóng)村能源結(jié)構(gòu)。還使毀林、非法開采等行為得到了有效控制。大中型養(yǎng)殖場糞污處理工程的推廣應(yīng)用，將在中國生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展中發(fā)揮較好的作用。規(guī)模化養(yǎng)殖場建設(shè)沼氣工程并利用沼氣發(fā)電，不僅減少糞便對周邊環(huán)境的污染、充分利用可再生能源和減少化石燃料的使用，還能減少溫室氣體的排放，獲得額外的減排收益，在很大程度上提高了建設(shè)大型沼氣工程的積極性。

　　1引言

　　近幾年，全國各地相繼建立和發(fā)展了一大批大中型養(yǎng)雞場。在豐富城鄉(xiāng)人民菜籃子的同時，大量的禽糞也造成嚴重的環(huán)境污染。為了更好的解決這個問題，國家和地方政府都很重視，大中型養(yǎng)殖場的糞便處理提上議事日程。目前常用的減少畜禽糞便排放的技術(shù)包括封閉式的氧化塘、戶用沼氣池和大中型沼氣工程等。封閉式的氧化塘一般用于規(guī)?；笄蒿曫B(yǎng)場，可以回收厭氧分解過程中產(chǎn)生的40%的CH4，這項糞便管理方式在發(fā)達國家較為常見。戶用沼氣池多在中國、印度以及非洲一些發(fā)展中國家推廣使用。大中型沼氣工程一般用于規(guī)?；曫B(yǎng)場，通過改變目前的糞便管理方式和利用沼氣池產(chǎn)生的沼氣發(fā)電，這項技術(shù)在減少糞便排放的同時，產(chǎn)生的沼氣還可以替代化石燃料，減少了二氧化碳排放。為了降低環(huán)境污染，使社會效益、環(huán)境效益、經(jīng)濟效益達到最大化，發(fā)展建立了一個以禽糞為發(fā)酵原料生產(chǎn)沼氣的生態(tài)工程，以探索出一條投資省、效益高的生態(tài)良性循環(huán)路徑。這種大型雞場的生態(tài)工程把養(yǎng)殖業(yè)和種植業(yè)相結(jié)合，生產(chǎn)沼氣與環(huán)境保護相結(jié)合，既達到了對雞糞的綜合利用，又保護了環(huán)境。但是該行業(yè)仍處于新興階段，有待于進一步地完善提高。

　　在政府的高度重視下，農(nóng)村可再生能源的開發(fā)和建設(shè)蓬勃發(fā)展，預計到2015年，建成規(guī)?；B(yǎng)殖場、養(yǎng)殖小區(qū)沼氣工程8000處。大中型沼氣工程一般技術(shù)成熟，國家扶持力度大。如果將此類型的項目開發(fā)為CDM項目獲得額外資金，對減緩國家的投資壓力和改善沼氣工程的維護和管理、提高養(yǎng)殖業(yè)的綜合效益，促進農(nóng)業(yè)良性循環(huán)和促進循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展，推動畜禽養(yǎng)殖場大中型沼氣工程的建設(shè)具有重要意義。

　　2養(yǎng)雞場沼氣工程

　　養(yǎng)殖場建設(shè)沼氣工程的一般都流程是：先向上申報項目--得到批復--拿到審批資金--找設(shè)計院初步設(shè)計方案--然后進行招投標--中標方進行設(shè)計、施工--業(yè)主組織進行驗收--合格運行--國家審核--投入運營使用。

　　如果雞糞任其堆積或排放，將會造成兩個嚴重問題，一是污染養(yǎng)殖場內(nèi)環(huán)境，為病菌提供滋生地，直接威脅著雞場的生存和發(fā)展。有些養(yǎng)雞專家斷言“大型雞場成敗的關(guān)鍵問題之一是雞糞處理，如果對雞糞不處理，任其堆積，將會在防疫上出問題，將會產(chǎn)生嚴重后果”。二是會嚴重污染環(huán)境，嚴重危害水系，污染水質(zhì)。這個方案以保護環(huán)境為主，建立處理雞糞的循環(huán)系統(tǒng)工程，兼得沼氣、飼料、肥料、瓜果菜、魚等農(nóng)副產(chǎn)品，形成生態(tài)循環(huán)經(jīng)濟，雞糞水處理后最終達到排放要求。雞糞污集中處理工程設(shè)計流程圖：

　　由于雞糞廢水產(chǎn)生的沼氣中H2S氣體含量很高，項目采用生物脫硫的方法對沼氣進行脫硫處理，選擇濕式貯氣柜貯存沼氣。采用熱電聯(lián)產(chǎn)的純沼氣內(nèi)燃發(fā)電機組，發(fā)出的電上網(wǎng)銷售。沼氣發(fā)電機排出的熱水作為熱源為厭氧沼氣反應(yīng)器加溫。

　　飼養(yǎng)的雞都是采用集約化管理方式，項目將雞糞便采用厭氧發(fā)酵產(chǎn)生沼氣，并利用產(chǎn)生的沼氣發(fā)電上網(wǎng)，不向自然水體中排泄糞便污水；項目采用的設(shè)施全部有防滲層，不會向地下水滲漏動物糞便。

　　3效益分析

　　3.1社會效益

　　該項目的實施為解決養(yǎng)殖場普遍存在的糞尿流失、污染河道等問題找到了一條科學的出路，禽畜場周圍的環(huán)境衛(wèi)生也將因此得到很大程度上的改善。將原來的污染物變成了有機肥，變廢為寶。使用沼氣工程出料作為有機肥料，可大大改善土壤的顆粒結(jié)構(gòu)，加強了土壤的肥力，增加了農(nóng)作物的產(chǎn)量，符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的需要；同時農(nóng)作物的品質(zhì)也大大提高，口感較好，化學污染少，營養(yǎng)價值高，符合“綠色、環(huán)保”的要求。同時，沼氣示范工程的建設(shè)將降低溫室氣體的排放。

　　沼氣主要目的是節(jié)能，用沼氣替代煤燒鍋爐，每年可節(jié)煤約三分之一。沼氣工程配備發(fā)電機組，一旦電網(wǎng)停電，立即用沼氣發(fā)電，維持正常生產(chǎn)，每年可減少因停電停產(chǎn)造成的損失。農(nóng)村能源部門支持下，附近農(nóng)民生活供氣用戶徹底改變了農(nóng)民古老的燃柴的舊模式，像城市管道煤氣一樣實現(xiàn)沼氣化。

　　3.2生態(tài)效益

　　養(yǎng)殖場以沼氣工程為紐帶，把農(nóng)村的養(yǎng)殖業(yè)、種植業(yè)和菜籃子工程結(jié)合一體，形成良性循環(huán)系統(tǒng)。例如沼氣工程，糞便制取沼氣，沼氣發(fā)電照明，沼肥為優(yōu)質(zhì)肥料，發(fā)展了生態(tài)農(nóng)業(yè)，提高了農(nóng)業(yè)產(chǎn)量和質(zhì)量，同時發(fā)展塑料大棚蔬菜，沼氣照明，沼氣增溫，沼氣提供CO2氣體肥料，減少病蟲害，是城鄉(xiāng)菜籃子工程不可缺少的措施之一。多種經(jīng)營項目聯(lián)為一體，形成相互依存，相互促進的綜合生產(chǎn)系統(tǒng)，當年建成，當年見效，形成一套高效生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)。

　　通過項目的運行，項目實施過程中產(chǎn)生的廢渣、廢液等可作為有機肥施用于農(nóng)田、魚塘，形成良性生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)，可少施或不施農(nóng)藥和化肥，從而形成養(yǎng)殖與種植的良性循環(huán)模式；而固體有機肥深受城市園林部門和花卉養(yǎng)殖企業(yè)的歡迎，這樣可以促進城市綠化和花卉生產(chǎn)的發(fā)展，美化城市環(huán)境，為創(chuàng)建文明衛(wèi)生城市做出貢獻，促進循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展、加快社會主義新農(nóng)村建設(shè)。

　　3.3經(jīng)濟效益

　　該項目的運行不僅產(chǎn)生顯著的社會效益和生態(tài)效益，同時也給當?shù)貛砹己玫慕?jīng)濟效益。項目啟動后，將畜禽場大量糞污變廢為寶，轉(zhuǎn)化為優(yōu)質(zhì)的有機肥，經(jīng)過加工處理，可施果園和農(nóng)田，不僅節(jié)約了購買肥料的成本，而且使農(nóng)作物質(zhì)量和產(chǎn)量都有所提高，為農(nóng)民創(chuàng)收提供了有利機會，可大大帶動地方經(jīng)濟的增長。

　　4發(fā)展前景展望與建議

　　4.1發(fā)展前景展望

　　目前全國大中型沼氣工程正在向新的廣度和深度發(fā)展。工藝規(guī)范制定將為大中型沼氣工程健康發(fā)展，實現(xiàn)標準化、規(guī)范化，達到高質(zhì)量、高效益、高標準，起到重要的推動作用。但是，由于大中型沼氣工程建設(shè)較早，行業(yè)管理未能及時跟上，各地沼氣工程還存在一些應(yīng)注意的問題：（1）沼氣工程的設(shè)備化、標準化有待加強。（2）發(fā)酵工藝方面，多數(shù)發(fā)酵原料未進行有效預處理，發(fā)酵產(chǎn)氣未能達到高效的程度，產(chǎn)氣率一般為200m3/d左右。（3）沼氣工程為一級發(fā)酵，無二級發(fā)酵后處理，出水COD、BOD去除率在80%左右，尚達不到排放標準要求。（4）發(fā)酵剩余物的多樣化綜合利用，投資鋪設(shè)管道，將發(fā)酵后的沼液連同生活污水貯存起來，避免大部分工業(yè)沼氣廢水直接排放。如果能充分利用起來，也是很大的資源開發(fā)。以上問題已引起了有關(guān)部門的注意，開始計劃理順管理關(guān)系，加強技術(shù)指導和檢查監(jiān)督。 大中型沼氣工程在能源建設(shè)、環(huán)境衛(wèi)生建設(shè)和肥料建設(shè)等方面都有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。有機廢棄物資源量大，畜牧場發(fā)展又很快，沼氣工程發(fā)展有很大潛力和前景。同時，興建沼氣工程利用廢棄物，變廢為寶，大搞綜合利用，消除環(huán)境污染，發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)都有重要的意義和深遠影響。特別是經(jīng)過多年實踐和科技事業(yè)的發(fā)展，己有許多能承擔大中型沼氣工程的研究設(shè)計力量和施工隊伍，具有成熟的經(jīng)驗和先進技術(shù)，這為我國興建沼氣工程開辟了更廣泛的前景。

　　4.2中型沼氣工程建議

　　4.2.1原料來源是關(guān)鍵

　　大中型沼氣工程發(fā)展的關(guān)鍵是原料來源，要首先摸清原料資源的底子。除雞糞污外，還有酒糟廢液、淀粉廠、食品廠、豆腐加工廠，飲料廠、糖廠、造紙廠、制藥廠、屠宰廠等排放的大量有機廢水，都是很好的沼氣發(fā)酵原料。要通過產(chǎn)氣試驗，摸索出產(chǎn)氣量大小。同時，隨著城鎮(zhèn)菜籃子工程的豐富，畜牧場日趨增多，畜牧場糞便的處理將成為不可忽視的環(huán)保問題，也是農(nóng)村發(fā)展沼氣的重要原料資源。通過實地調(diào)查，制訂好開發(fā)建設(shè)規(guī)劃?！　　　?.2.2理順關(guān)系，分工細化，克服薄弱環(huán)節(jié)

　　大中型沼氣工程建設(shè)涉及工業(yè)和畜牧部門、城鎮(zhèn)環(huán)衛(wèi)及能源管理等部門，建議召開各主管部門討論會議，成立沼氣工程建設(shè)的協(xié)作聯(lián)盟小組，國家農(nóng)村能源辦公室為其辦事機構(gòu)，并組織有關(guān)專家審查設(shè)計方案和施工、驗收工作等。建設(shè)項目的審批、貸款資金分別由各主管部門按國家規(guī)定程序報批。

　　4.2.3統(tǒng)籌規(guī)劃，精心設(shè)計，嚴格施工

　　沼氣工程需要合理的工藝技術(shù)和嚴格的密封措施，要請有實踐經(jīng)驗的工程技術(shù)人員承擔設(shè)計和施工建設(shè)。既要使發(fā)酵裝置產(chǎn)氣量高，又要考慮減輕環(huán)境污染。重視工程設(shè)計標準和施工質(zhì)量，嚴格按標準規(guī)范進行施工和驗收。同時，要培訓沼氣技術(shù)管理人員，加強運行管理，確保沼氣建、管、運營環(huán)環(huán)完善和優(yōu)化。

　　4.2.4加強科研與技術(shù)交流

　　大中型沼氣工程是一個新興的產(chǎn)業(yè)，又是跨行業(yè)多學科的系統(tǒng)工程，涉及建筑設(shè)計、發(fā)酵技術(shù)、熱工、儀表和化驗分析等多學科技術(shù)。目前既缺乏成熟技術(shù)，又缺乏專業(yè)人才。我們認為要重視人才培養(yǎng)和配備，爭取科研立項，加強發(fā)酵技術(shù)研發(fā)，選擇先進的發(fā)酵工藝和反應(yīng)器結(jié)構(gòu)，提高產(chǎn)氣率和降解轉(zhuǎn)化率。同時制訂出一套發(fā)展沼氣工程的管理辦法，使大中型沼氣工程的管理走向規(guī)范化。

　　5結(jié)論

　　農(nóng)業(yè)生態(tài)問題是我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進程中必須解決的課題之一，大型雞場生態(tài)經(jīng)濟工程的建立，是實現(xiàn)生態(tài)農(nóng)業(yè)一個路徑。

　　建立大型雞場的生態(tài)經(jīng)濟工程，不僅是現(xiàn)實的需要，而且在理論上有依據(jù)，在實踐中也是可行的.既有經(jīng)濟效益，又有較大社會經(jīng)濟效益。

　　這種生態(tài)經(jīng)濟工程，對于中、小型養(yǎng)雞場、養(yǎng)豬場、養(yǎng)牛場，以及家庭庭園經(jīng)濟都有廣泛的適用性。

　　參考文獻

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