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论规模化畜禽养殖场废弃物循环处理之大型沼气综合利用工程

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论规模化畜禽养殖场废弃物循环处理之大型沼气综合利用工程

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【摘要】:
伴随着规模化畜禽养殖场的迅猛发展,行业结构调整步伐加快,畜禽养殖场大型沼气工程建设也得到快速增长。   据农业部统计资料显示,2005年底我国共有畜禽养殖场沼气工程11986处,到2009年底增长到56856处,4年增长3.74倍。   全国有规模化畜禽养殖场约600万处(指年出栏生猪50头以上,或肉牛10头以上,或奶牛5头以上,或肉鸡2000羽以上,或蛋鸡年存栏500羽以上),这些养殖场适于建中

      伴随着规模化畜禽养殖场的迅猛发展,行业结构调整步伐加快,畜禽养殖场大型沼气工程建设也得到快速增长。

 

  据农业部统计资料显示,2005年底我国共有畜禽养殖场沼气工程11986处,到2009年底增长到56856处,4年增长3.74倍。

 

  全国有规模化畜禽养殖场约600万处(指年出栏生猪50头以上,或肉牛10头以上,或奶牛5头以上,或肉鸡2000羽以上,或蛋鸡年存栏500羽以上),这些养殖场适于建中小型沼气工程。全国有大中型畜禽养殖场约12000处(指年出栏生猪3000头以上,或肉牛500头以上,或奶牛存栏200头以上,或肉鸡10万羽以上,或蛋鸡年存栏5万羽以上)适于建大中型沼气工程。所以,畜禽养殖场沼气工程的发展有很大的发展空间。

 

  1 制造可再生清洁能源

 

  我国能源工业面临着经济增长和环境污染的双重压力,开发利用可再生新能源具有重大意义。沼气是各种有机物质在厌氧和适宜的温度条件下,经过微生物作用产生的一种可燃烧气体。沼气作为一种高能优质的清洁能源,可以替代煤炭,起到减少排放二氧化碳的效果,燃烧1m3沼气可相当于减少排放二氧化碳2.13kg~3.8kg,燃烧1m3甲烷相当于减少排放21m3二氧化碳。

 

  2 改善养殖区域环境

 

  随着畜牧业的迅速发展,畜禽饲养量不断增加,畜禽场每天排放的粪便等废弃物日益增多,不仅造成严重的环境污染,而且容易引起畜禽致病,制约了畜禽场自身的发展。沼气工程的建设,能科学地处理粪便,沉淀和消灭大部分寄生虫卵,减少蚊蝇滋生的场所,为处理畜禽场的粪便提供了有效的途径。

 

  3 实现生态养殖促进节能减排和区域循环经济发展

 

  建设沼气工程,在不完全的农业循环中加入了沼气应用这一环节,就可以使之变成一个闭合的完全农业循环。沼气工程在完全的农业循环体系中,可以加速农业各部门之间的综合发展,比较充分地利用农业生产收获的能量和物质,可以调节能源、饲料、肥料三者之间的关系,净化环境,减少污染,保护水资源,提高土壤肥力,减少化肥的施用,从而达到节能减排,保护农业生态平衡,促进农牧业的发展。

 

  4 保护林草植被生态环境

 

  农村生活能源短缺,一方面制约着农村经济发展,另一方面导致了滥砍乱伐,植被破坏,许多地区陷入“能源短缺-滥砍乱伐-生态破坏-能源短缺”的循环。通过沼气工程将人畜粪便等废弃物在沼气池中变废为宝,产生的沼气成为周边农民照明、做饭的燃料,为农村提供生活用能,建设沼气的地区,山更绿,水更清,是保护生态环境的有效途径。

 

  5 发展无公害农产品,确保舌尖上的安全

 

  当前,我国化肥年施用量4000多万吨,单位面积施用量已超过世界平均水平,平均利用率不到40%,低于世界平均水平;农药施用量近130万吨,不同程度遭受农药污染的农田面积达到1.36亿亩。2005年第一季度,根据农业部对我国37城市蔬菜中农药残留的检测,蔬菜中农药残留检测合格率为94.2%。化肥、农药的过量施用导致农产品品质下降,危害人民身体健康,严重影响我国农产品的市场竞争力。

 

  利用养殖粪便和废水建设沼气工程,既能产气,又能制成优质的有机肥和饲料,即沼肥(包括沼液、沼渣等)。沼肥中因存留丰富的氨基酸、b族维生素、各种水解酶、某些植物激素和对病虫害有明显抑制作用的物质,是各类农作物、花卉、果树、蔬菜等的优良有机肥和饲料,对各类作物和养殖产品均具有增产、抗寒、抗病虫之功能。施用有机肥料,可以大大减少化肥和农药的施用量,从而降低了化肥、农药在农产品中的残留;同时,由于沼肥富含生物活性物质,可明显地提高农产品质量(口感、色泽较好,营养成份增加),保证了食品安全。

 

  6 降成本促增收,服务三农

 

  建设沼气工程,把沼气综合利用与农业生产活动直接联系起来,又将成为发展庭院经济,发展生态农业,增加农民收入的重要手段。

 

  据测算,沼液浸种使粮食每亩增产3%~5%,养鱼每公顷水面增产约400千克,养猪可提前出栏1个月,每头平均节约饲料40千克~50千克。将沼气用于贮粮,可减少化学农药的消耗和粮食损失;将沼气用于水果保鲜,可保持水果的品质,延长供应时间,提高经济价值。总之,沼肥沼液的施用,能带动生态养殖业和高效种植业的发展,在提高农产品质量和数量的同时,减少了生产成本,能有效提高农民收入,从各个方面直接或间接地促进了农村经济的发展,具有显著的经济效益。

 

  7 工程建设的可行性

 

  国家《能源中长期发展规划纲要(2004~2020)》和中央一系列的文件精神指出,今后要以科学发展观为指导,大力发展清洁能源和循环业经,实现经济社会的又好又快发展。建设大中型沼气工程符合国家能源中长期发展规划,既产生清洁可再生能源——沼气替代煤炭等常规能源,缓解能源压力、减轻大气污染;同时,养殖场污水经无害化处理,可以有效地改善当地水环境质量,产生的沼肥用于农作物的施肥,可减少化肥、农药的用量,改善土壤质量,增加土壤肥力,减轻农业面源污染,促进项目区水土资源的合理利用和生态环境的良性循环,有利于发展无公害农产品和绿色食品。

 

  8 技术进步和存在的问题

 

  我国畜禽场沼气工程建设已有相当长的历史,早在20世纪80年代,畜禽场就建有小型沼气工程,不少地方还用沼气发电或农副产品加工,发展到现在有了很大的进步,技术基本成熟。

 

  8.1 沼气工程建设中技术进步的主要表现

 

  8.1.1 找到了适合国情的建设模式——能源生态模式。这种模式的沼气工程是将畜禽粪便和污水全部进行发酵处理,发酵后的沼渣沼液作为有机肥料。采用这种模式可以真正实现畜禽场有机废弃物的资源化利用,既处理了危害环境的有机废弃物,保护了环境,又生产了清洁的沼气和活性有机肥料,达到污染物零排放,在农业圈内实现了良性循环。

 

  8.1.2 研究开发了多种适合不同地区不同物料不同规模的发酵工艺及其示范工程。

 

  8.1.3 建造工艺和材料方面不断采用新材料,新技术和新工艺,如搪瓷钢板拼装制罐技术、干式单膜和双膜干式储气柜、产气储气一体化装置、生物脱硫技术等。

 

  8.1.4 反应器保温增温措施方面,研究了太阳能温室及太阳集热器利用、沼气发电机余热利用以及其他综合利用技术等。

 

  8.1.5 沼气工程运行状况的显示和自动控制技术也有所进展,有些工程项目运行开始实施在线传输显示和部分实现自动控制。

 

  8.1.6 “三沼”的综合利用有所进展。

 

  8.1.7 产生和造就了一批有实力的沼气工程设计、咨询、施工企业。

 

  8.2 但是,我国畜禽养殖场沼气工程的建设和运用还存在诸多困难和问题

 

  8.2.1 畜禽养殖场沼气工程建设产业链完备的甚少,即从原料收集到产气,到沼气、沼渣、沼液的应用加工,形成产品进入市场交易产生整体经济效益的工程为数不多。因未形成完整的产业链,导致沼气工程的效益不能充分体现,有的甚至产生二次污染。

 

  8.2.2 沼气工程建设设计和施工单位的资质管理尚未走上正规。有设计资质的单位不精通沼气行业,有沼气建设技术和经验的单位却没有设计或施工资质。

 

  8.2.3 沼气工程产业化水平不高,工程关键设备和配套设备大多由企业单件或小批量生产,标准化程度低,尚未形成沼气工程专用成套设备及其标准序列。

 

  8.2.4 原料供给的不稳定和“三沼”市场的自然变动,给沼气工程正常运行产生良好的经济效益带来一定的困难。

 

  8.2.5 畜牧系统对养殖场必须建沼气工程设施落实力度差,尚无配套完备的扶持政策,激励发展动力小。

 

  9 完善的整体规划设计是建设高品质沼气工程的基础

 

  就全国沼气工程建设来说,应该在充分调研的基础上密切结合国民经济和农村、农业发展要求,分析沼气建设的基础背景,包括技术条件、资金条件、物质条件等,以科学发展观统领全局,做出全国沼气工程发展规划,以指导全国沼气工程建设又好又多地发展。

 

  对于每个具体的沼气工程项目而言,也是规划在先。首先要针对畜禽养殖场的实际情况,明确建沼气工程的目的和目标,确定为达到目标的建设内容,选择适宜的工艺,提出设计方案并通过可研论证,再行扩初设计并进行评审,然后开展施工图设计。总之在明确目标以后,要确定产业链,做好完整而合理的规划设计,为建设好、发挥好沼气工程效益的打好基础。

 

  10 施工精良是发挥好沼气工程效益的关键

 

  严格按优化设计施工是保证沼气工程质量的关键,也是沼气工程能否发挥好效益的关键。首先要按设计预算投入足额的资金,施工单位要保质保量建设,监理单位认真开展监理。并认真按要求做好工程施工验收和项目总验收,确保一个合格的工程交付使用。

 

  在项目施工中,没有施工资质的单位施工、投入资金严重不足、施工单位在材料和设备上以次充好以假乱真、监理缺失等现象较为严重。造成一些工程建后不能使用,或刚启动就要维修,甚至要更换设备,负面影响很大。

 

  11 创新管理机制是发挥好沼气工程效益的根本

 

  沼气工程的效益发挥重在管理和运行。管理包括管理机制、人员培训、管理规章、安全制度、岗位职责、财务制度等,特别重要的是要创新管理机制,当前要尽快引入市场机制的公司化管理模式,提高管理水平和效益。要配备有沼气专业知识的员工或经培训有上岗证的人员管理沼气工程。

 

  随着科学技术的进步和人民对沼气技术认识的逐步加深理解,沼气工程更加符合现代农牧业发展规律,是结合农牧业结构调整实践总结出来的一种新的实用技术模式。沼气工程首先要讲环保效益,同时也要追求经济效益。通过努力取得经济效益去保障环保效益。各地的实践表明,沼气、沼渣、沼液的“三沼”综合利用是取得经济效益的必要途径,我们要建设完整的综合利用沼气工程,让沼气工程发挥出特有的社会、环境和经济效益。

 

本文转自赛尔畜牧网!