畜禽糞便沼氣工程

畜禽糞便沼氣工程為規(guī)?；B(yǎng)殖場、養(yǎng)殖小區(qū)和養(yǎng)殖專業(yè)戶3類。畜禽養(yǎng)殖業(yè)的快速進展帶來了嚴峻的環(huán)境污染問題，沼氣工程作為處理畜禽糞便的一種方法可以有效的解決其污染問題。我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)的主要特點畜禽標準化規(guī)模養(yǎng)殖快速進展，散養(yǎng)戶逐年削減。近年來，在中心生豬、奶牛標準化規(guī)模養(yǎng)殖等扶持政策的推動下，各地標準化規(guī)模養(yǎng)殖加快進展，生豬和蛋雞規(guī)?；戎胤謩e達60%和77%，已成為畜產(chǎn)品市場有效供給的重要來源。以陜西省為例，2022年底，全省生豬100～30001719941130%2022年提高3.55～10016427158705202241.6%[1]。在福建省2022年的普查中也顯示，規(guī)?；B(yǎng)殖場占全部普查對象的12.9%，而出欄量占59.6%[2]。北及京津滬郊區(qū)為主的奶業(yè)產(chǎn)業(yè)帶。同時在各個省份又因地域特點形成肯定的產(chǎn)業(yè)分布。199569.36%202265.81%，禽肉和牛羊18%11.7%19.7%13.2%[3]。我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)的進展趨勢為深入貫徹中心經(jīng)濟工作會議和2022年中心1[2022]6號《農(nóng)業(yè)部關(guān)于加快推動畜禽標準化規(guī)模養(yǎng)殖的意見》中指出，力爭到2022年，全國畜禽規(guī)模養(yǎng)殖比重在現(xiàn)有根底上再提高10～1550%，畜禽標準化規(guī)模養(yǎng)殖場的排泄物實現(xiàn)達標排放或資源化利用，重大動物疫病防控力量顯著增加，畜產(chǎn)品質(zhì)量安全水平明顯提升。同時兼顧與全國生豬、奶牛、肉牛優(yōu)勢區(qū)域布局規(guī)劃相結(jié)合，與當?shù)貒窠?jīng)濟與社會進展打算、與種植業(yè)布局規(guī)劃相連接。畜禽養(yǎng)殖的污染現(xiàn)狀畜禽養(yǎng)殖糞便污水排放量和主要污染物排放問題急劇增加，成為我國一些以養(yǎng)殖為主要農(nóng)業(yè)活動區(qū)域環(huán)境污染的重要污染源。在2022年2月公布的第1次全國污染源普查公報中，農(nóng)業(yè)源普查對象為2899638個，其中畜禽養(yǎng)殖業(yè)1963624個，所占比重高達67.7%。畜禽養(yǎng)殖1268.26萬t102.48萬t16.04萬t2397.23t，鋅4756.94t2.43t1.63t。然而隨著畜禽糞便排放量的大增，畜禽糞便作為農(nóng)業(yè)肥料的比例不斷大幅下降，而且大局部的糞便沒有經(jīng)過無害化處理。據(jù)調(diào)查全國90%的規(guī)?；B(yǎng)殖場缺乏必要的污染治理設(shè)施，養(yǎng)殖小區(qū)和養(yǎng)殖專業(yè)戶對畜禽糞便的處理重視程度就更低，隨時隨地排放、堆棄，畜禽糞便對環(huán)境的污染逐年加大。畜禽養(yǎng)殖業(yè)已成為農(nóng)業(yè)污染源之首，也是局部水體水質(zhì)惡化的重要污染源，嚴峻影響村鎮(zhèn)人居環(huán)境和人體安康。畜禽養(yǎng)殖業(yè)進展所造成的環(huán)境污染問題已經(jīng)引起各級政府的高度重視，開展規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖污染減排已納入國家“十二五”重點規(guī)劃。畜禽糞便對環(huán)境的污染主要表現(xiàn)在對大氣、水體和土壤的污染。對大氣的污染畜禽糞便堆放期間在微生物的作用下，其中有機物質(zhì)被分解而產(chǎn)生一些諸如甲烷、硫化10.815.9kg14.5kg230多種，主要是以氨氣為主。排放的氨氣一局部揮發(fā)到大氣中形成酸雨，余下大局部被氧化成有害的硝酸鹽滲入地下水，嚴峻污染了空氣、土壤和水源。以愛荷華州東北部距10英里范圍內(nèi)沒有規(guī)?；笄輬龅囊凰?9.7%7.3%，而愛荷華州學生群體哮喘患病率約6.7%。對水體的污染養(yǎng)殖場的畜禽糞便對水體的污染表現(xiàn)在對地表水和地下水的污染。畜禽養(yǎng)殖場排出的污12～15g·L-1，如不經(jīng)處理直接排放，可使地表水化學需氧量含量遠遠超標，水體中氮磷等有機物的增加最終導致水體富養(yǎng)分化，危3個具有肯定代表性的規(guī)?；B(yǎng)殖場的爭辯，3個畜禽養(yǎng)殖場四周的地下水中氨氮、高錳酸鹽指數(shù)、總大腸菌群、細菌總數(shù)49～130m深的地下水井均有超標現(xiàn)象，總大腸菌群超標率75%～100%，最大超標倍數(shù)為532倍，細菌25%～100%229倍[5]。對土壤的污染(施)入土壤，糞污中的有機物被土壤中的微生物分解，一局部被植物利用，一局部被微生物降解為二氧化碳和水，使土壤得到凈化或改進。如糞污進(施)入量超過了土壤的承受力(土壤自凈力量)，便會對土壤產(chǎn)生污染。據(jù)有關(guān)爭辯，盡管不高出這一水平，就會帶來土壤的富養(yǎng)分化，對環(huán)境產(chǎn)生影響。在種養(yǎng)配套地區(qū)，我國畜禽糞便的總體土地負荷戒備值普遍超過環(huán)境脅迫水平(正常＜0.4)，很多養(yǎng)殖場周邊的土地已經(jīng)無法消納畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)生的沼液、沼渣和糞肥。另有爭辯覺察，長期施用中、高量豬廄肥會明顯提高稻田土壤中鋅、銅和鎘的生物有效性，其有效態(tài)含量分別比比照組增加87.3%、65.8%41.4%，砷的總量提超群顯[6]，最終通過植物鏈富集進入人體，危害人體安康。畜禽糞便的沼氣工程處理技術(shù)細菌的分解作用，將有機物(碳水化合物、蛋白質(zhì)和脂肪)經(jīng)過厭氧消化作用轉(zhuǎn)化為沼氣和二，為農(nóng)戶供給優(yōu)質(zhì)無害的肥料，從而取得綜合利用效益。沼氣工程因其在處理畜禽養(yǎng)殖污染中的優(yōu)勢，已經(jīng)納入國家的“十二五”規(guī)劃。沼氣工程技術(shù)沼氣工程是以農(nóng)業(yè)廢棄物和有機垃圾的厭氧消化為主要技術(shù)環(huán)節(jié)，集污水處理、沼氣生產(chǎn)、資源化利用為一體的系統(tǒng)工程。依據(jù)沼氣工程中厭氧發(fā)酵干物質(zhì)的含量不同，沼氣工程20%以上，是固態(tài)有機物的處理方法。用該法處理畜禽糞便時需要將固液分別，分別出來的干物質(zhì)進入發(fā)酵裝置，液體進展好氧處理。干法發(fā)酵因其水分停留時間較短，所需的發(fā)酵裝置體積只有濕法發(fā)酵的一半，其本錢投資也只有后者的一4倍，通過沼氣發(fā)電帶來的效益遠遠超過干法發(fā)酵[7]。2類。戶用沼氣主要集中在亞洲，以中國水壓式沼氣池和印度浮罩式(哥巴士)沼氣池為典型代表。2090年月以來，養(yǎng)殖、沼氣發(fā)酵等有機結(jié)合，實現(xiàn)物質(zhì)良性循環(huán)和能量梯級利用。大中型沼氣工程主要用于處理農(nóng)業(yè)廢物、工業(yè)廢水、城市有機垃圾、污泥等生物質(zhì)廢棄目前還沒有能源植物或能源植物與其他有機物混合發(fā)酵的沼氣工程。歐洲農(nóng)場沼氣工程則承受完全混合式厭氧反響器、推流式反響器或其組合工藝[8]。以德國為代表的歐洲沼氣工程技術(shù)以高濃度有機廢棄物聯(lián)合消化工藝為主，絕大多數(shù)配備熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，即使在冬季環(huán)境氣1.5～1.8m3·m-3·d-1，高溫裝置產(chǎn)94%的農(nóng)業(yè)廢棄物沼氣工程承受50%～80%；能源植物(以玉米、青草為600～1000m3·t-1，遠遠高于動物糞便的產(chǎn)氣率[9]。這對于提高我國沼氣工程產(chǎn)氣率爭辯方面有肯定的借鑒作用。隨著近年來我國標準化規(guī)模畜禽養(yǎng)殖的快速進展，對大中型沼氣工程爭辯也越來越多，工程工藝技術(shù)已日趨成熟，配套設(shè)備已到達或接近國際先進水平。在沼氣工程的配套技術(shù)方面，可依據(jù)豬糞、雞糞、牛糞等原料的特性的不同，對預處理系統(tǒng)、厭氧發(fā)酵系統(tǒng)、沼氣輸配系統(tǒng)、制肥系統(tǒng)、消化液后處理系統(tǒng)進展差異化的設(shè)計；在發(fā)酵工藝方面，生物厭氧發(fā)酵機理爭辯、不同糞便高效能發(fā)酵工藝的制定、沼氣工程產(chǎn)氣率、化學需氧量去除率已居國際固液分別等裝置已形成標準化成熟產(chǎn)品[10]。除此之外，我國依據(jù)經(jīng)濟實力和具體國情，還2套以完全混合厭氧消化器和臥式推流厭氧消化器為主的“能源生態(tài)型”和以高效厭氧消化器和好氧處理相結(jié)合為主的“能源環(huán)保型”的典型處理工藝。沼氣工程技術(shù)進展的制約因素2022202214061.3萬處養(yǎng)殖小區(qū)和聯(lián)戶沼氣工程、17766.36萬個效勞網(wǎng)點。截至202230503.95萬處，150億元。然而沼氣工程中的戶用沼氣池和大中型沼氣工程的進展仍舊受到很多因素的限制。戶用沼氣池依據(jù)北京郊區(qū)的一份影響農(nóng)村沼氣推廣的調(diào)查，13.19%農(nóng)夫覺得沼渣沼液提取難而導致已建好的沼氣池沒有正常使用[11]；原料產(chǎn)氣率需要進一步提高，單純的畜禽糞便產(chǎn)氣率低于混合進料的產(chǎn)氣率；全國大局部地區(qū)冬天溫度低于厭氧微生物正常發(fā)酵活動所需要的溫度，導致產(chǎn)氣率低甚至不能產(chǎn)氣，這是當前制約戶用沼氣進展的一大關(guān)鍵因素；隨著經(jīng)濟的進展，越來越多的農(nóng)夫已經(jīng)不養(yǎng)豬或其他畜禽了，沒有足夠的進料來維持沼氣池的正常運轉(zhuǎn)。從政策層面看來，與農(nóng)村沼氣建設(shè)相關(guān)的制度還不夠完善。對沼氣學問的宣傳力度跟不護供給技術(shù)效勞，缺乏一支專業(yè)沼氣生產(chǎn)和治理隊伍，影響了沼氣的長期有效使用[12]。對愿的，完全可以按自己的標準選擇從事某項經(jīng)濟活動，甚至可與社會有某些差異；當運用本錢這是由于大局部環(huán)境效益和生態(tài)效益對農(nóng)戶來說是外部效益，主要被社會獲得，因此，在進展經(jīng)濟分析時，從社會角度看是可行的，從農(nóng)戶角度看卻不行行，從而導致現(xiàn)實中政府和農(nóng)戶對待建池態(tài)度和行為的不全都；受經(jīng)濟利益的驅(qū)使，農(nóng)夫?qū)ㄖ粲谜託獬氐臉酚^性不如政府高[13]；因而，政府實行肯定的經(jīng)濟補償有利于戶用沼氣池技術(shù)的進一步進展。大中型沼氣工程故障率高是我國沼氣設(shè)備存在的普遍問題。同時沼氣產(chǎn)量低，我國沼氣工程平均池容量只有283m3，遠低于德國的1000m3，每處沼氣工程產(chǎn)氣量僅為314萬m3·a-1。而且熱電聯(lián)產(chǎn)比例低，每立方米沼氣產(chǎn)電量也低于國際先進水平，大多直接以沼氣作為能源，冬季正常運行存在問題，增溫保溫設(shè)備能耗較高。種養(yǎng)脫節(jié)，發(fā)酵產(chǎn)物無法完全利用。沼氣工程厭氧發(fā)酵產(chǎn)生大量腐熟的沼渣和沼液。沼渣中有機質(zhì)含量豐富，其他養(yǎng)分含量較高，而且也較全面，適合作底肥，可用于培肥改土，提高土壤肥力水平；沼液中速效養(yǎng)分含量較高，適合作追肥。另外，沼氣肥有抑制作物蟲害[14]很多養(yǎng)殖場四周沒有足夠的農(nóng)田來消耗產(chǎn)生的大量沼肥，假設(shè)直接排放，達不到排放標準，需要進展好氧處理后才能達標排放，假設(shè)遠距離運輸?shù)狡渌霓r(nóng)田中施用，因其數(shù)量巨大，會產(chǎn)生昂揚的費用，降低沼氣工程的經(jīng)濟性。配套政策不完善。由于規(guī)?；B(yǎng)殖場的沼氣工程根底建設(shè)投資大，一般養(yǎng)殖企業(yè)很難擔當。我國在沼氣工程建設(shè)的用地、用電、稅收以及排污費收取等方面沒有