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从“农户沼气”到“产业沼气”是趋势

   畜禽粪污治理应摆脱为治而治的被动思路,应以用为治,在利用过程中自然而然实现治理的效果。6月28日,在2017湖南猪业博览会暨高峰养猪论坛上,中国农业大学生物质工程中心教授程序表示,畜禽粪便的资源化与其治理是相辅相成的,必须彻底摒弃将畜禽粪便看作是“污染物”、治理是为了“达标排放污水”的观念。应在循环利用和资源化过程中,自然而然地实现畜禽粪便的价值,从而推动畜禽粪便的治理。7pt中国饲料行业信息网-立足饲料,服务畜牧

  沼气工程未能很好利用7pt中国饲料行业信息网-立足饲料,服务畜牧

  “必须充分重视规模化养殖必然会引发的厩粪污染问题。”程序介绍,我国现有大型规模化养猪场(年出栏500头以上)40万家,规模化奶牛场(年存栏200头以上)10万家,每年形成的畜禽粪便量高达38亿吨。以所含养分量计算的有效处理率不足四成,造成严重的面源污染:进入水体的COD(化学需氧量)排量占全国COD排放总量的44%-48%。7pt中国饲料行业信息网-立足饲料,服务畜牧

  “沼气和生态工程是最佳的对策。”程序介绍,上世纪80年代末畜禽养殖开始规模化后,沼气工程顺理成章地成为大、中型养殖场尤其是“菜蓝子工程”处理粪污的主要手段。然而现存的沼气工程普遍存在着下列一个或数个致命性的问题:因为原料和技术的原因导致产气量低,形不成利用规模;沼气只能低值利用甚至放空白白烧掉;沼液、沼渣量过大,成为难以处理的包袱;设计落后,建造质量低下;故障频发;没有良好的商业化运行、经营模式。许多沼气工程只是养殖场的附属,而非独立企业。因此可以因“保”养殖场排污而心安理得于长期亏损,靠补贴过日子。7pt中国饲料行业信息网-立足饲料,服务畜牧

  而大、中型养殖场沼气工程的一个致命缺陷,是沼气原料采用完全的粪污。其产沼气量低下,特别是水冲粪式养殖场的原料,干物质浓度非常低,不可能规模化产出沼气。因而绝大多数沼气工程不具备经济上的可持续性。程序指出,沼气要从挥发性有机质转化而来,而人、畜、禽粪便的挥发性有机物含量很低。因此,为了扩大沼气产出,宜采用畜、禽粪便与干物含量高的原料,如青贮秸秆、厨余垃圾,屠宰下脚料等混合发酵。当采用秸秆特别是干秸秆与畜、禽粪便混合发酵时,不但利用了后者营养物质和生物活性物较多的优势,而且还通过大幅度提高干物质(TS)和发酵液回流(接种)等,大幅度减少沼液的形成。从根本上解决当前大、中型沼气工程沼液过多、消纳难的负担。7pt中国饲料行业信息网-立足饲料,服务畜牧

  其次是大量沼液的处理难题。采用粪便尤其是水冲式粪液作原料的,埋下了沼液过多的祸根,周边农地的面积远远无法消纳如此的量。再者,绝大多数与养殖场配套的大、中型沼气工程一直是“环保主导”的思路,为了符合“污水”达标排放的要求,包括将COD,氨氮含量,总磷含量大幅度降低,设计了一系列为脱氮和脱磷服务的设施。先天性地造成造价过高,运行成本过高和资源严重浪费。程序表示,在只有高的投入,没有或很少产出的前提下,养殖场不可能有使用大、中型沼气工程的积极性,更不可能用好它。7pt中国饲料行业信息网-立足饲料,服务畜牧

  程序介绍,上世纪90年代中期以来,国家和地方财政陆陆续续资助了上千个畜禽养殖场沼气工程,但都未能取得显著的成效。近年来对这些工程的调查发现,大部分已报废或处于停工状态。真正能正常满负荷运转的,只能以个位数计。7pt中国饲料行业信息网-立足饲料,服务畜牧

  改变公益性和经济不可持续7pt中国饲料行业信息网-立足饲料,服务畜牧

  然而,沼气作为一个有效处理粪污的手段,目前仍被推广。程序认为,要想使沼气摆脱多年来人们心目中“小打小闹”和“土”的形象,改变投入大产出小、靠补贴过活的“公益性事业”和“经济上不可持续”的局面。他提出几点建议:7pt中国饲料行业信息网-立足饲料,服务畜牧

  1、观念/定位变革。以商品化、规模化的产业沼气替代自给自足式的小沼气;变“公益性事业”定位为环保、经济“双赢”的企业;7pt中国饲料行业信息网-立足饲料,服务畜牧

  2、模式转变。包括产品的多样化和高值化,运行方式转变;7pt中国饲料行业信息网-立足饲料,服务畜牧

  3、原料/技术/工艺/装备创新。用畜禽粪便与多种产沼气潜力高的原料(如有机废弃物和高浓度有机废水、秸秆、能源作物)混合发酵,从而大幅提高产气率;采用新工艺(如以秸秆为主要原料,沼液几乎完全用于接种)以大幅减少沼液的形成。7pt中国饲料行业信息网-立足饲料,服务畜牧

  针对我国沼气界长期存在的问题,程序表示,其团队在2007年就提出与“农户沼气”相对应的“产业沼气”概念,最终产物就是生物天然气(生物甲烷)。7pt中国饲料行业信息网-立足饲料,服务畜牧

  他介绍,沼气工程产品的高值化利用,首先是沼气的高值化。当前最有效的途径是在规模化生产沼气前提下将其提纯,使其甲烷含量超过90%,从而成为与天然气同质的生物天然气。能够并入天然气管网,或用作车用燃料替代汽、柴油。而每1m3低值利用的沼气只值0.5元左右;1m3沼气可提炼0.5-0.6m3生物天然气,而每1m3生物天然气价值为3.2-5.5元。7pt中国饲料行业信息网-立足饲料,服务畜牧

  沼气提纯精制为生物天然气是很有吸引力的途径。但企业要想赢利,如何经济地提纯以控制成本是关键。国、内外的经验是,除非企业的沼气日产量达到1万立方米以上,否则提纯设备的投资和运行费用都过大。7pt中国饲料行业信息网-立足饲料,服务畜牧

  而事实上中、小沼气工程今后会越来越多,其日产气能力只是在几百至两三千立方米之间。如何避免每个沼气场都自建沼气提纯装置从而造成投资沉重负担、同时又能实现在一个地区能有相当规模生物天然气产出。就是一个必须解决的问题。否则,这些分散的、小规模的沼气只能照旧被低值利用甚至白白浪费掉。7pt中国饲料行业信息网-立足饲料,服务畜牧

  对此,程序表示,采用分散生产沼气—就地初加工为沼气水合物—拉运到提纯厂集中加工—集中销售方式,可能是一条符合农村实际、有中国特色的沼气工程路子。7pt中国饲料行业信息网-立足饲料,服务畜牧