莊海燕 石治華 楊曉天 龐龐盛堃 羅美環(huán) 江岸林 鄭子勝 黃祥良

（廣西壯族自治區(qū)武宣種畜場545905）

『豬- 沼- 電- 蔗』生態(tài)養(yǎng)豬模式探討

莊海燕 石治華 楊曉天 龐龐盛堃 羅美環(huán) 江岸林 鄭子勝 黃祥良

（廣西壯族自治區(qū)武宣種畜場545905）

探討“豬-沼-電-蔗”養(yǎng)殖模式對污水處理及利用的經(jīng)濟效益。項目利用能源生態(tài)型處理利用工藝對養(yǎng)豬過程中產(chǎn)能的糞污進行處理，污水收集后經(jīng)過格柵固液分離，污水經(jīng)過酸化調(diào)節(jié)進入UASB沼氣反應(yīng)系統(tǒng)，產(chǎn)生沼氣經(jīng)脫硫、脫水進入發(fā)電機組發(fā)電供豬場照明、通風(fēng)、保溫使用，沼液經(jīng)過兼氧氧化后通過管道供甘蔗施肥。項目總投放200萬元，年投入25.52萬元，年產(chǎn)出75.92萬元，年利潤50.40萬元。結(jié)果表明，項目不僅在經(jīng)濟效益上是可行的，并且使養(yǎng)豬達(dá)到零排放，實現(xiàn)能源生產(chǎn)、環(huán)境治理、綠色食品生產(chǎn)和經(jīng)濟一生態(tài)一社會可持續(xù)發(fā)展的多重目標(biāo)。

養(yǎng)豬；沼氣工程；經(jīng)濟效益

改革開放以來，我國養(yǎng)豬業(yè)迅猛發(fā)展，特別是集約化養(yǎng)殖方式。隨著養(yǎng)豬業(yè)的發(fā)展，養(yǎng)豬污染正上升為新的環(huán)境問題。目前，我國養(yǎng)豬環(huán)境衛(wèi)生設(shè)施較差，養(yǎng)豬業(yè)現(xiàn)代化科學(xué)化水平還不高，對豬糞便及其污水處理能力有限。養(yǎng)豬業(yè)所產(chǎn)生的環(huán)境問題不僅出現(xiàn)在小規(guī)模養(yǎng)殖戶或散養(yǎng)戶，規(guī)?；B(yǎng)殖場也面臨著同樣的問題。所以，如何解決養(yǎng)豬環(huán)保問題是擺在每個養(yǎng)殖者面前最為迫切和棘手的難題。

當(dāng)前，國家對養(yǎng)豬的環(huán)保要求越來越嚴(yán)格。2015年出臺的“史上最嚴(yán)格環(huán)保法”正式實施，提出圍繞“一控兩減三基本”的目標(biāo)，打好農(nóng)業(yè)資源污染治理攻堅戰(zhàn)。所以，養(yǎng)豬業(yè)必須向綠色、高效、安全、可持續(xù)的循環(huán)模式轉(zhuǎn)變。筆者在從事養(yǎng)豬事業(yè)中遇到同樣的環(huán)保問題，于是在2009年提出了探索一條適合場情的“豬-沼-電-蔗”的可持續(xù)的生態(tài)養(yǎng)豬模式。這幾年來圍繞著生態(tài)養(yǎng)豬做了大量的工作，經(jīng)過多年實踐摸索，筆者認(rèn)為“豬-沼-電-蔗”生態(tài)養(yǎng)殖模式處理規(guī)模豬場污染物效果良好。但這種養(yǎng)殖模式需要足夠土地和種植相應(yīng)的植物來消納污染物。現(xiàn)簡要介紹“豬-沼-電-蔗”生態(tài)養(yǎng)殖模式處理某規(guī)模豬場污染物的過程及再利用后產(chǎn)生的經(jīng)濟效益。

1 養(yǎng)殖場情況

該場屬于國有農(nóng)場，豬場建于1997年，1999年開始正式投產(chǎn)。占地面積3.33公頃 （生產(chǎn)區(qū)），自有甘蔗地200公頃，果地33.3公頃。共有欄舍15棟，4棟產(chǎn)房、6棟種豬舍、3棟肉豬舍，2棟保育舍。飼養(yǎng)種豬950頭，以銷售7.5kg小豬為主，常年存欄肉豬約700頭、保育豬約1800頭。保育舍采用水沖糞方式，其余豬舍采用干清糞工藝。

2 養(yǎng)殖場沼氣工程的設(shè)計

由于該養(yǎng)殖場屬于國有農(nóng)場，自有土地多，并且有種植甘蔗的習(xí)慣，可以完全接納豬場產(chǎn)生的污水。所以在設(shè)計沼氣工程時采用“能原生態(tài)型”的處理利用工藝。

“能源生態(tài)型”依靠土地處理系統(tǒng)。要求周圍有足夠的農(nóng)田消納厭氧發(fā)酵后的沼液、沼渣，養(yǎng)殖業(yè)與種植業(yè)的規(guī)模要配套。工藝描述如下。

養(yǎng)殖場采用雨污分離，雨水通過豬場內(nèi)的綠化帶消化，污水通過排污溝自流匯集到調(diào)節(jié)池，在調(diào)節(jié)池前設(shè)置格柵，去除污水中較大的雜物。調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)提升泵，將污水抽至分離機，分離糞渣人工清走作有機肥原料，分離的污水自流入攪拌池，攪拌池內(nèi)設(shè)提升泵，污水通過攪拌均勻，將污水提升至UASB反應(yīng)器，UASB反應(yīng)器廢水被盡可能均勻的引入反應(yīng)器底部，污水向上通過包含顆粒污泥或絮狀污泥的污泥床。厭氧反應(yīng)發(fā)生在廢水和污泥顆粒接觸的過程。在厭氧狀態(tài)下產(chǎn)生的沼氣 （主要是甲烷和二氧化碳）引起內(nèi)部循環(huán)，這對于顆粒污泥的形成和維持有利。在污泥層形成的一些氣體附著在污泥顆粒上，附著和沒有附著的氣體向反應(yīng)器頂部上升。上升到表面的污泥撞擊三相反應(yīng)器氣體發(fā)射器的底部，引起附著氣泡的污泥絮體脫氣。氣泡釋放后污泥顆粒將沉淀到污泥床的表面，附著和沒有附著的氣體被收集到反應(yīng)器頂部的三相分離器的集氣室。

厭氧消化器的出水自流入沼液池，沼液經(jīng)管道流入氧化塘。后段處理以兼氧處理為主要技術(shù)手段，經(jīng)過充分氧化的沼液通過提升泵提升到管道，通過管道流入甘蔗地，達(dá)到種養(yǎng)結(jié)合零排放的效果。

產(chǎn)生的沼氣通過脫硫脫水進入發(fā)電機組進行發(fā)電，供豬場保溫、通風(fēng)、照明使用。

3 經(jīng)濟效益

3.1 建設(shè)內(nèi)容

根據(jù)養(yǎng)殖規(guī)模，項目總投資200萬元，財政資金90萬元，自籌資金110萬元，設(shè)計建設(shè)用地1.33公頃。固液分離機1臺，格柵池28m3，酸化調(diào)節(jié)池70m3，攪拌池兩個、30m3/個，厭氧消化池兩個、每個500m3，貯液池50m3，兼氧氧化塘4000m3，發(fā)電機房25m2， 凈化間 25m2， 值班室25m2， 沼渣晾曬棚90m2。

采用額定輸出功率80kW，額定電壓380v，功率因素為 1，頻率50Hz，相數(shù)為三相的發(fā)電機組進行發(fā)電。年產(chǎn)沼氣18.25萬m3，可供電27.38萬kw；年產(chǎn)沼渣998t，沼液5.55萬t。

3.2 經(jīng)濟效益分析

3.2.1 年投入資金

項目基礎(chǔ)建設(shè)200萬，按10年收回成本，每年攤開折舊費用20萬元；沼氣發(fā)電工程運轉(zhuǎn)需要1個工人，年薪4萬元；機械運轉(zhuǎn)費用 （電費等）1.02萬元；每年維修費用0.5萬元。合計年投入資金25.52萬元。

3.2.2 沼氣工程年收入

沼氣發(fā)電收入:27.38萬kw，每千瓦0.6元，共16.43萬元；沼渣收入:998t，每噸40元，共3.99萬元；沼液5.55萬t，根據(jù)經(jīng)驗每100千克沼液可增產(chǎn)1元，共55.5萬元。合計年收入75.92萬元，減去25.52萬元成本，凈利潤50.40萬元。

4 生態(tài)和社會效益

沼肥是沼氣發(fā)酵的殘余物，含有較全面的養(yǎng)分和豐富的有機物。本課題通過研究生產(chǎn)沼肥作為種植甘蔗的特質(zhì)有機肥基肥，不僅有效消化養(yǎng)豬產(chǎn)生的糞污，改善土質(zhì)，建立“養(yǎng)-肥-種”的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式，促進健康養(yǎng)殖與環(huán)境保護和諧發(fā)展，將推動循環(huán)經(jīng)濟和可持續(xù)農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

很多養(yǎng)殖戶不愿意在糞污治理上花更多的錢，原因由于技術(shù)上不成熟，糞污治理工程的投入大于產(chǎn)出。本課題通過研究利用沼氣發(fā)電技術(shù)，一可以解決養(yǎng)豬生產(chǎn)用電，二是將治理污染與再生資源 （沼氣）開發(fā)有機結(jié)合起來，使糞污治理工程產(chǎn)出大于投入，提高污水處理工程的綜合效益。

5 討論

通過對該養(yǎng)殖場大型沼氣工程項目投資效益分析說明，具有一定的盈利能力，財務(wù)凈現(xiàn)值均大于零，該項目在財務(wù)上是可行的。該項目投資能按時收回，并且達(dá)到養(yǎng)殖場糞污“零排放”，實現(xiàn)能源生產(chǎn)、環(huán)境治理、綠色食品生產(chǎn)和“經(jīng)濟—生態(tài)—社會”可持續(xù)發(fā)展的多重目標(biāo)。但由于該工程需要大量可接納沼液的土地，對于一些土地較少的養(yǎng)殖場并不合適，并且前期建設(shè)費用較高，沒有一定的財政補貼是很難推廣的。

廣西水產(chǎn)畜牧科技推廣應(yīng)用項目 （桂漁牧科201633049）；來賓市科學(xué)研究與技術(shù)開發(fā)計劃項目 （來科產(chǎn)152914）；來賓市科學(xué)研究與技術(shù)開發(fā)計劃項目 (來科產(chǎn)152708）。

莊海燕 (1978-)，女，漢族，廣西合浦縣人，本科，獸醫(yī)師，主要從事畜牧獸醫(yī)技術(shù)研究與推廣工作。