[摘要]隨著國家和省、市財(cái)政政策及資金的大力扶持下，諸暨市養(yǎng)殖場(chǎng)沼氣建設(shè)發(fā)展迅速，已建設(shè)和在建大型沼氣工程十三處，效益明顯。按照市政府人畜分離、養(yǎng)殖入園的要求，養(yǎng)殖園區(qū)利用現(xiàn)在條件建設(shè)大型沼氣工程已成為沼氣建設(shè)的重點(diǎn)。諸暨市欣興牧業(yè)養(yǎng)殖園區(qū)沼氣工程項(xiàng)目按照國內(nèi)外養(yǎng)殖場(chǎng)沼氣工程成功經(jīng)驗(yàn)，操作運(yùn)行方便、環(huán)保、安全，利用沼氣發(fā)電機(jī)余熱，減少常規(guī)能源的使用，將沼氣發(fā)酵增溫保溫和沼氣發(fā)電機(jī)余熱利用科學(xué)結(jié)合，因地制宜，探索解決在本地區(qū)冬季產(chǎn)氣的問題，為最大限度地利用沼氣工程提供經(jīng)驗(yàn)。
　　[關(guān)鍵詞]養(yǎng)殖場(chǎng)；建設(shè)大型沼氣工程；效益；建議
　　諸暨市欣興養(yǎng)殖場(chǎng)占地面積約二十多畝，建有標(biāo)準(zhǔn)化豬圈，年存欄豬5000頭，年出欄肉豬8000頭。目前已經(jīng)在養(yǎng)殖場(chǎng)內(nèi)建設(shè)了一座集中供氣工程，建設(shè)沼氣厭氧池800m3，沼氣儲(chǔ)氣柜100m3；安裝80KW發(fā)電機(jī)組一臺(tái)，自行設(shè)計(jì)安裝配套余熱利用裝置一套；供氣用戶150戶；沼液通過水泵輸送到菜地儲(chǔ)肥池，作為有機(jī)肥供菜農(nóng)使用。
　　生產(chǎn)工藝技術(shù)方案適用性分析
　　一、欣興養(yǎng)殖場(chǎng)廢棄物排放量和廢水量與水質(zhì)
　　按照行業(yè)相關(guān)規(guī)定，通常把常年存欄為500頭以上的豬、3萬只以上的雞和100頭痛以上的牛的養(yǎng)殖場(chǎng)以及達(dá)到規(guī)定規(guī)模標(biāo)準(zhǔn)的其它類型的畜禽養(yǎng)殖界定為規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場(chǎng)。依據(jù)農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)的通常分級(jí)，按年出欄數(shù)(Q)將生豬規(guī)模化養(yǎng)殖主要分為小型養(yǎng)殖場(chǎng)(500≤Q≤2999頭)中型養(yǎng)殖場(chǎng)(3000≤Q≤9999頭)和大型養(yǎng)殖場(chǎng)(0≥10000頭幾種類型。
　　諸暨市欣興牧業(yè)有限公司的建設(shè)規(guī)模為存欄豬5000頭，出欄商品豬8000頭以上。為中型規(guī)模的養(yǎng)殖場(chǎng)，參考同類型的養(yǎng)殖場(chǎng)的統(tǒng)計(jì)資料，該場(chǎng)的廢棄物排放量下表1：
　　目前公司產(chǎn)生豬糞便為12.5t/d，污水約為74.5t/d。表中數(shù)據(jù)是在結(jié)合了沼氣工程特點(diǎn)及在滿足飼養(yǎng)工藝的要求上，進(jìn)行調(diào)整后的數(shù)據(jù)。在飼養(yǎng)工藝方面，要求進(jìn)行清潔化生產(chǎn)，將夏季用于防暑降溫的清潔水進(jìn)行分流；同時(shí)要求進(jìn)行雨水和污水分流，防止雨水進(jìn)入污水處理系統(tǒng)，豬場(chǎng)采用干清糞工藝，豬糞70％清干作有機(jī)肥，30％連同廢水進(jìn)入污水處理系統(tǒng)進(jìn)行處理，考慮到一定設(shè)計(jì)余地，則該項(xiàng)工程處理的污水量為80t/d。污水水質(zhì)見下表2：
　　工程建設(shè)日處理糞便污水量為80t的沼氣工程，考慮污水中SS濃度較高，厭氧接觸工藝的反應(yīng)器采用完全混合式的，是在連續(xù)攪拌完全混合式厭氧消化反應(yīng)器(CSTR)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)的一種較高效率的厭氧反應(yīng)器。反應(yīng)器排出的混合液首先在沉淀池中進(jìn)行固、液分離，污水由沉淀池上全部排出，沉淀池下部的污泥被回流到厭氧消化池內(nèi)。這樣的工藝既保證污泥不會(huì)流失，又可提高厭氧消化池內(nèi)的污泥濃度，從而提高了反應(yīng)器的有機(jī)負(fù)荷率和處理效率，與普通厭氧消化池相比，可縮短水力停留時(shí)間。日前全混合式的厭氧接觸反應(yīng)器已被用于廢水中SS濃度較高的好氧污泥處理、酒精廢醪的處理上。豬糞便廢水經(jīng)污水處理裝置處理后，達(dá)到無害化、減量化的目的。沼氣作為一種優(yōu)質(zhì)能源可用之于燃料，沼液和沼渣用于蔬菜基地，農(nóng)田等作有機(jī)肥使用，實(shí)現(xiàn)了零排放，充分發(fā)揮了生態(tài)效益。
　　二、工程整體工藝技術(shù)流程(見圖1)
　　根據(jù)養(yǎng)豬場(chǎng)地理位置及其種養(yǎng)結(jié)合的特色，工程采取能源生態(tài)模式。即經(jīng)過一個(gè)系統(tǒng)化的糞便處理和資源化利用后，形成一個(gè)生態(tài)農(nóng)業(yè)園區(qū)。其特點(diǎn)是：一是工藝流程的上段實(shí)行雨水與污水分離，配備原料預(yù)處理裝置；二是工藝流程的中段建厭氧發(fā)酵(產(chǎn)生沼氣)環(huán)節(jié)；三是上流程下段，沼氣經(jīng)過脫硫、脫水等凈化措施，經(jīng)過管網(wǎng)輸配系統(tǒng)主要用之于沼氣集中供氣和沼氣發(fā)電；在冬季發(fā)電機(jī)的冷卻水經(jīng)過預(yù)設(shè)管道在厭氧池中加熱，提高冬季的產(chǎn)氣率，延長產(chǎn)氣時(shí)間；沼液沼渣分離后，沼液排灌到家產(chǎn)品基地，沼渣和過濾出的浮渣可生產(chǎn)有機(jī)肥，實(shí)現(xiàn)多層次多元化的資源化利用，并最終達(dá)到整個(gè)生態(tài)園區(qū)的糞污“零排放”。
　　1.廢水的預(yù)處理
　　污水通過溝管由場(chǎng)區(qū)自流進(jìn)入污水處理池，廢水先經(jīng)過格柵，去除廢水中的稻草和大的懸浮物體，經(jīng)沉砂井沉砂，去除廢水中的砂礫，這樣有利后道工藝的處理，減少管道等堵塞情況的發(fā)生，廢水自流進(jìn)入集水池。糞便污水污水的工藝流程如圖1
　　2.廢水的水解酸化
　　由于畜牧廢水的特殊性，其廢水中纖維含量較高，并含有大量的懸浮顆粒，水解酸化的作用在于降解部分懸浮物質(zhì)，將復(fù)雜的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為簡單的有機(jī)物質(zhì)，提高畜牧廢水的可生性能，有利于厭氧消化。
　　3.廢水的厭氧消化
　　采用CSTR發(fā)酵工藝，常溫發(fā)酵。此工藝具有占地面積少、COD去除率高、投資省等特點(diǎn)。根據(jù)厭氧出水部分直接進(jìn)行綜合利用，所以在設(shè)計(jì)時(shí)考慮適當(dāng)延長水力停留時(shí)間，能更大程度上去除COB、BOD，產(chǎn)生更多的沼氣，有利于后續(xù)供氣和沼氣發(fā)電利用。
　　4.沼氣的貯存與利用
　　在穩(wěn)定的工作常態(tài)下，厭氧池每天可產(chǎn)沼氣144m3左右。沼氣作為清潔高效能源，熱值為5500大卡/立方米，不允許向外排放而形成二次污染，沼氣必須加以完全利用，沼氣經(jīng)汽水分離器、脫硫凈化塔、流量表后進(jìn)入100m3貯氣柜，沼氣在經(jīng)過阻止回火器后，用于150戶周邊農(nóng)戶生活用能和沼氣發(fā)電。
　　5.沼液的綜合利用
　　厭氧發(fā)酵后的沼液為農(nóng)田、種植基地等做綜合利用。綜合利用的主要內(nèi)容包括沼液輸送管網(wǎng)、田間貯肥池等。
　　(1)沼液輸送管網(wǎng)：選擇管道溝渠輸送方式，把沼液送到農(nóng)田、種植基地等綜合利用。
　　(2)貯肥池：根據(jù)需要建造，用肥時(shí)只需開閥便可自流，省工省運(yùn)行費(fèi)，遠(yuǎn)距離需噴灌，需采用污水泵加壓，運(yùn)用費(fèi)用也較低。
　　6.主要技術(shù)工藝參數(shù)
　　工程根據(jù)養(yǎng)殖場(chǎng)存欄規(guī)模，確定建造工程規(guī)模為日處理糞便污水80t。
　　厭氧消化池容積：400×2=800m3
　　HRT(滯留期)：10d
　　發(fā)酵溫度：常溫，冬季用沼氣發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的余熱裝置加溫
　　pH：6.8
　　沼氣產(chǎn)氣量：144m3/天
　　貯氣柜：容積為100m3鋼板浮水罩
　　7.沼氣池的冬季增溫
　　本工程使用的是常州發(fā)電機(jī)廠生產(chǎn)的80KW的發(fā)電機(jī)組，發(fā)電時(shí)需使用冷卻水控制發(fā)電機(jī)溫度。建造冷卻用水池一座，厭氧池中鋪設(shè)安裝304不銹鋼管道，利用水壓差自動(dòng)循環(huán)，提高厭氧池中的溫度，從而提高冬季的產(chǎn)氣節(jié)率。
　　三、沼氣工程的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益分析
　　在實(shí)踐中我們可以看出，欣興牧業(yè)養(yǎng)殖場(chǎng)的沼氣工程實(shí)施完成后，具有較好的環(huán)節(jié)環(huán)境效益和社會(huì)效益。
　　1.為解決養(yǎng)殖場(chǎng)普遍存在的糞尿流失、污染河道水源等問題找到了一條科學(xué)的途徑，畜牧場(chǎng)周圍的環(huán)境衛(wèi)生也將得到很大程度的提高。隨著污水處理工程的實(shí)施和運(yùn)行，每年向周邊環(huán)境排放的污水可以減少2.92萬t左右，COD年消減量為234t，BOD年削減量為149t，SS年削減量為135t，從數(shù)據(jù)中可以看出，污水處理沼氣工程運(yùn)行有著很好的環(huán)境效益。
　　2.結(jié)構(gòu)，從而增加了土壤的肥力，增加農(nóng)作物的產(chǎn)量，符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的需要。同時(shí)農(nóng)作物的質(zhì)量也大大提高，口感變好，化學(xué)污染少。
　　3.沼液的施用，形成良性生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)，本工程實(shí)施后該場(chǎng)的豬糞污水經(jīng)過厭氧發(fā)酵變成有機(jī)液肥生產(chǎn)農(nóng)作物，可少施或不施農(nóng)藥和化肥，是一種可持續(xù)發(fā)展的良好模式。
　　4.由豬糞便浮渣加工成有機(jī)肥料，深受周邊種植業(yè)農(nóng)戶的喜愛和歡迎，這樣可以促進(jìn)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展，為當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。
　　5.切斷有毒有害病菌的生長周期，畜禽糞便污水經(jīng)過治理后，殺滅了大量有毒害病菌，切斷其生長周期，阻斷人、畜細(xì)菌的交叉感染，有利于人、畜身體健康。
　　6.畜禽糞便經(jīng)過治理，變廢為寶，使有害有機(jī)糞便變?yōu)樯a(chǎn)綠色無公害有機(jī)農(nóng)副產(chǎn)品必須肥料，為我市農(nóng)副產(chǎn)品出口創(chuàng)匯提供了有利條件。同時(shí)為農(nóng)業(yè)提供增產(chǎn)增收、提高品質(zhì)的肥源，豬尿污水經(jīng)過厭氧發(fā)酵后，形成氮、磷、鉀兼?zhèn)涞挠袡C(jī)液肥，噴施在水果上，可防蟲，增產(chǎn)提高品質(zhì)；用在蔬菜上噴施上，可關(guān)閉植物生長細(xì)胞、抗旱增產(chǎn)增收。
　　7.沼氣為養(yǎng)殖場(chǎng)及周邊農(nóng)戶提供優(yōu)質(zhì)的清潔能源，在常規(guī)能源緊缺時(shí)，沼氣作為可再生生物能源的作用逐步體現(xiàn)出來，如20世紀(jì)九十年代以后，國際上對(duì)沼氣技術(shù)的研究方向逐步從環(huán)境保護(hù)向能源補(bǔ)充方面，像德國、丹麥、瑞典等歐洲沼氣發(fā)展先進(jìn)國家均把發(fā)展大型沼氣工程作為可再生能源的戰(zhàn)略措施之一。減少煤炭的使用量，削減二氧化硫、煙塵等大氣污染排放量，因此該工程是變廢為寶、利國利民的實(shí)事工程。
　　8.隨著生態(tài)牧業(yè)工程的實(shí)施，不僅改善了畜牧場(chǎng)周圍的環(huán)境，同時(shí)也給附近的養(yǎng)殖業(yè)基地帶來了良好的經(jīng)濟(jì)效益。
　　9.沼氣發(fā)電機(jī)組每天只要工作(1～4～5h，可解決該養(yǎng)殖場(chǎng)的5000頭生豬飼料粉碎加工需求，可以節(jié)約常規(guī)能源。
　　諸暨市欣興牧業(yè)有限公司的一個(gè)農(nóng)業(yè)龍頭企業(yè)，生態(tài)牧業(yè)工程的建成和實(shí)施，可以起到一個(gè)龍頭企業(yè)的示范作用，帶動(dòng)一批畜禽專業(yè)戶的發(fā)展，從而使畜牧業(yè)成為引導(dǎo)農(nóng)民致富，振興和發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的一大產(chǎn)業(yè)支柱。
　　該工程實(shí)施運(yùn)行將給企業(yè)帶來一定的經(jīng)收益。有機(jī)肥收入、沼氣供用戶使用和沼氣發(fā)電等帶來的收益，扣除運(yùn)行成本，每年可以獲利19.55萬元。
　　四、結(jié)論和建議
　　通過沼氣工程的實(shí)施和運(yùn)行，為我們帶來良好的生態(tài)效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，但在沼氣工程實(shí)施和運(yùn)行過程中，需要對(duì)有關(guān)問題進(jìn)一步加強(qiáng)管理和研究：
　　1.要進(jìn)一步培育有機(jī)農(nóng)副產(chǎn)品市場(chǎng)
　　我國加入WTO以來，由于農(nóng)副產(chǎn)品有害殘留物的嚴(yán)重超標(biāo)，大多數(shù)農(nóng)副產(chǎn)品無法進(jìn)入WTO市場(chǎng)，在國內(nèi)也是人人喊打，這與我國當(dāng)前培育有機(jī)農(nóng)副產(chǎn)品市場(chǎng)有關(guān)。通過市場(chǎng)調(diào)查，目前不是缺少有機(jī)肥，而是缺少有機(jī)農(nóng)副產(chǎn)品的檢測(cè)力度，農(nóng)戶缺少有機(jī)肥料的施用觀點(diǎn)，缺少有機(jī)農(nóng)副產(chǎn)品的專用市場(chǎng)及宣傳力度等等，導(dǎo)致有機(jī)無機(jī)混淆市場(chǎng)，導(dǎo)致有機(jī)肥產(chǎn)品滯銷造成虧損，挫傷了有機(jī)肥生產(chǎn)和使用生產(chǎn)者的積極性，糞污的去向受堵，因此在建立健全有機(jī)肥加工中心的同時(shí)，必須著重培育有機(jī)農(nóng)副產(chǎn)品市場(chǎng)，優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)，才是治理畜牧業(yè)糞污的關(guān)鍵中的關(guān)鍵。
　　2.要建立對(duì)沼氣利用綜合工程的優(yōu)惠政策
　　沼氣綜合利用工程是一種微利的公益性事業(yè)，根據(jù)國內(nèi)外的經(jīng)驗(yàn)，不論作何種方法來處理畜牧業(yè)糞便和污水，其價(jià)值主要體現(xiàn)為社會(huì)效益和環(huán)境效益。如果說將沼氣綜合利用工程按照工業(yè)企業(yè)同樣對(duì)待，企業(yè)將難以承受。為此，應(yīng)探索研究按照“三廢”處理和垃圾處理的情況，給予政策扶持，實(shí)行零稅率。同時(shí)鼓勵(lì)使用有機(jī)肥料從而保護(hù)了地力的使用者，能否對(duì)此減免土地租賃稅等等，給出一系列農(nóng)田肥力保護(hù)管理?xiàng)l例和有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)的鼓勵(lì)措施等。
　　3.加強(qiáng)畜禽糞便處理的科學(xué)技術(shù)研究工作
　　目前，在畜牧業(yè)糞便制作生物有機(jī)肥的過程中，迫切需要進(jìn)一步解決的課題有：畜禽糞便脫水預(yù)干燥技術(shù)，集糞與運(yùn)輸技術(shù)，畜牧業(yè)生物處理技術(shù)及微生物制劑的研制，堆肥快速發(fā)酵和防臭技術(shù)，畜禽糞直接厭氧發(fā)酵和沼液濃縮制造有機(jī)液肥技術(shù)，沼液噴施技術(shù)，工廠化快速厭氧發(fā)酵成套設(shè)備研制及改進(jìn)工作等。
　　建議加快這方面的科學(xué)研究工作，以便沼氣利用綜合工程能應(yīng)用上述課題和研究成果，進(jìn)一步提高綜合利用效果，降低成本，降低風(fēng)險(xiǎn)，帶動(dòng)所有畜牧業(yè)養(yǎng)殖場(chǎng)的治理，為我市天藍(lán)、水清、草綠、花艷的美麗鄉(xiāng)村做貢獻(xiàn)。
　　參考文獻(xiàn)
　　[1]中國畜牧業(yè)年鑒[m]，中國農(nóng)業(yè)出版社.2010
　　[2]王巖.論實(shí)現(xiàn)農(nóng)村沼氣可持續(xù)發(fā)展[J].貨農(nóng)業(yè)科技，2009
　　[3]顏麗等.國大中型沼氣工程現(xiàn)狀及發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展前景探討[J]，中國沼氣1996
　　[4]閔師界等.養(yǎng)殖場(chǎng)大中型沼氣工程發(fā)展趨勢(shì)探討[J]，中國沼氣，2011
　　[5]浙江省農(nóng)村能源辦公室.農(nóng)村能源生態(tài)技術(shù)知識(shí)問答[H]，2003
　　[6]徐謙等北京市規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)污染調(diào)與防治對(duì)策研究[J].農(nóng)村生態(tài)環(huán)境，2002
　　[7]張艷麗.我國家村沼氣建設(shè)現(xiàn)狀及發(fā)展對(duì)策[J].可再生能源20