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1、 畜禽养殖 沼气工程结合养殖模式简介 一 养殖污染现状及其治理措施二 沼气工程三 畜禽养殖 沼气工程结合养殖模式四 产生效果五 实际运行过程中存在问题六 与国外的差距七 建议 一 养殖污染现状及其治理措施 1 养殖污染现状 近年来 随着畜牧养殖业的快速发展 养殖所造成的污染也越来越严重 2000年我国每年畜禽粪便产生量已达19亿t 是工业固体废弃物的2 4倍 其中规模化养殖产生的粪便相当于工业固体废弃物的30 畜禽粪便化学耗氧量的排放量已达7118万吨 远远超过我国工业废水和生活废水的排放量之和 其对环境的影响已成为一个社会问题 1 养殖污染现状 一头 只 畜禽就是一个污染源 一个畜禽养殖场就
2、是一个大的污染物排放场 畜禽养殖产生的污染已成为我国农村地区污染的主要来源 据测定 一个万只养鸡场年产粪便360吨 一个百头养牛场年产粪便680吨 一个千头养猪场年产粪便达2000吨以上 张桂花等 2007 国家环保总局2000年在全国23个城市进行的调查发现 全国90 的规模化畜禽养殖场未经过环境影响评价 60 的畜禽养殖场缺乏必要的污染防治措施 2 养殖造成的危害 污染空气和土壤 水体污染 传播人畜共患病 影响畜禽的自身生长 3 国家的政策 2001年 出台了 畜禽养殖污染防治管理办法 畜禽养殖业污染防治技术规范 2002年制定了 畜禽养殖业污染物排放标准 GB18596 2001 要求对
3、畜禽养殖业污染物实施减量化 无害化 资源化处理 实施沼气工程 3 污染治理的措施 畜禽养殖场应选择在远离村庄 城区 居民点的地方 并对畜禽粪便实行干湿分离 对粪便进行干燥除臭 用作有机肥料 作为饲料资源重新加以利用 通过营养调控降低畜禽排泄物对环境的污染 与发展沼气工程结合起来 这是最有效的也是目前国家大力提倡的一种治理养殖污染的措施 二 沼气工程 1 国家的发展思路实施沼气工程 解决农村能源 实施沼气工程 建设生态家园 实施沼气工程 全面建设小康社会 实施沼气工程 建设社会主义新农村 实施沼气工程 解决养殖污染 发展生态农业 实现废物循环利用 二 沼气工程 2 国家政策2002年 中央2号文
4、件把农村沼气建设列入 六小工程 2003年 中央决定实施农村沼气国债项目 十一五 规划 从2006年起 将大幅增加农村沼气建设投资力度 加快普及户用沼气 2006年 2009年连续4年中央 一号文件 又明确提出要 增加农村沼气建设投入 二 沼气工程 3 作用生产清洁能源 高效 可再生能源治理环境污染 处理粪便 垃圾 有机废水 废渣提高企业经济效益 综合利用 改善生产条件形成新的产业 设计 施工 副产品生产销售 配套设备加工 二 沼气工程 4 沼气4 1概念 一种可燃气体主要成份 甲烷CH455 65 二氧化碳CO230 40 少量H2S CO H2 O2等 4 2产生 分解发酵 顾树华清华大学
5、能源环境经济研究院 有机物在厌氧条件下经微生物分解发酵而生成的可燃气体 主要成分是CH4和CO2 发酵过程是五种细菌参与的活动 发酵细菌 产氢产乙酸菌 耗氢产乙酸菌 食氢产甲烷菌 食乙酸产甲烷菌沼气发酵的条件 发酵原料 厌氧活性污泥 温度 酸碱度 负荷营养物质 搅拌等 二 沼气工程 5 工艺流程工艺流程一般包括五部分 原料的收集 原料的预处理 消化器 沼气池 出料的后处理 沼气的净化 储存和输配 顾树华清华大学能源环境经济研究院 集约化畜禽场沼气工程利用粪便制取沼气的全套工程设施 包括原料的预处理 厌氧消化 沼气净化及输配 发酵残留物后处理以及工艺流程的控制 监测五个部分组成 顾树华清华大学能
6、源环境经济研究院 成都大唐人沼气技术发展有限公司 浙江西子畜牧养殖场大型沼气工程 项目简介 时间 建于1997年技术 UASB SBR容积 500立方米总投资 130万元日处理能力 150吨 天日产沼气 500立方米 天 内蒙古蒙牛澳亚牧场沼气示范工程 处理存栏10000头奶牛粪污 总容积10000立方米 CSTR工艺 中温发酵 日产沼气11000立方米 储气柜1000立方米 发电装机容量1250kw 日发电24000度 设计单位 农业部沼气科学研究所竣工时间 2007年 浙江嘉兴欣欣养殖场的沼气工程 项目简介 时间 建于2002年技术 全混合厌氧发酵容积 300立方米总投资 42万元产气量
7、产沼气大于20000立方米 年处理废水能力 15000吨 年 杭州市正信畜牧养殖有限公司大型沼气工程 项目简介时间 建于2003年技术 两级UASB容积 600立方米总投资 190万元产气量 180立方米 天日处理能力 150吨 绍兴市福佳达农业有限公司的大型沼气工程 项目简介 时间 建于2000年技术 全混合中厌氧发酵总投资 132万元容积 600立方米处理能力 150吨 天 三 畜禽养殖 沼气工程结合养殖模式 1 概念就是以畜禽养殖为中心 以沼气为纽带 把养殖业与其它产业有机结合起来 使畜禽粪 尿和污水通过沼气池发酵 变废为宝 使废物得到综合利用 节约资源 提高效益 形成一条良性循环的生物
8、食物链 最终减少对生态环境的破坏 达到可持续发展的一种生态养殖方式 三 畜禽养殖与沼气工程结合模式 2 分类南方的 三结合 北方的 四位一体 西北的 五配套 南方 三结合 南方 三结合 叶夏等 2007 福建省农业生态环境与能源技术推广总站 王芳等 2006 华农 骆四明等 2006 华南农大热带亚热带生态研究所 北方 四位一体 北方 四位一体 西北的 五配套 西北的 五配套 3 启动原料的粒水比 严飞 2007 千阳县农村能源办 说明 1 以池主体垂直高度确定加水 加菌种 加粪厚度 0气压时料水平衡总高始终保持1米 使料液体积不变 2 水温必须在20度以上 60度以下 菌种才能快速活动 3
9、每10厘米池高需菌种18 桶 担 加入总量须详细计算 4 厌氧发酵期间 每天搅拌3次 初产气放臭气2次 即可点火 5 粪料碳氮比例25 1 PH值6 8 7 4之间 6 禁止用自来水作酵水 禁止生粪入池启动 禁止加秸杆 7 无菌种生粪强行启动时 只能在6月1日至10月31日之间投料 沼气发酵原料的碳氮比与营养成份平均值参考表 张玉奇 2007 千阳县农村能源办 4 发酵产物 畜禽粪便经沼气池厌氧发酵处理后 能有效地将寄生在畜禽粪便中的细菌性病原 病毒性病原 寄生性病原及虫卵沉降杀灭 张济 2008 并能使其中的有机物得到有效分解变为易于吸收利用的物质溶解于发酵产物中 发酵后的产物为沼气 沼渣
10、沼液 4 发酵产物及其特性 沼气有效能值高 热效率比较稳定 使用方便 其技术经济性仅次于液化石油气 张济 2008 1立方米沼气的发热量为20800 25122千焦 戴敬等 2009 1m3沼气完全燃烧后 能产生相当于0 7kg无烟煤 1kg标准媒 提供的热量 4 发酵产物及其特性 沼液中含有动物生长发育所必需的多种微量元素和营养成分 可以说是一种生物激素 一种优质的饲料添加剂 它的应用效果优于人工合成的添加剂 据有关科学化验分析 沼液中含有24种氨基酸 一定量的多糖 二糖 单糖 粗蛋白 粗脂肪 维生素 有机质以及钙 铁 磷 锌 锰等多种微量元素 有效养分丰富 而且大多是游离状态 可溶性的 易
11、被吸收利用 李典荣 2005 金家志 1992 农业部环境保护科研监测所 金家志 1992 农业部环境保护科研监测所 4 发酵产物及其特性 沼渣营养丰富 尤其是腐殖酸含量高 可达到10 24 杜红波 2005 且具有营养元素齐全 肥效高 品质优等特点 N P K含量分别比露天粪坑和堆沤肥高出60 50 和90 作物吸收率比露天粪坑和堆沤肥高出20 是农林生产的理想优质用肥 戴敬等 2009 5 运行过程中注意的问题 沼气池容积与养殖规模要配套 避免病畜尤其是患肠道传染病病畜的粪便进入沼气池 饲喂加入抗生素饲料及治疗期间的畜禽粪便不能入池 每次加料不能过多 刚消过毒的圈舍畜禽粪便不能冲进沼气池
12、四 畜禽养殖与沼气工程结合养殖模式效果 实现了畜禽粪便排放的减量化 无害化和循环利用保护森林资源有效治理农业立体污染促进农业增产和农民增收改善农村能源结构和农村生活条件综合利用领域扩大 促进经济效益提高 五 实际运行过程中存在的问题 养殖场规模 沼气池容积与其它元素不配套 造成二次污染 国家对养殖业发展政策与沼气工程发展政策不一致 导致户用沼气池发酵原料供给不平衡 大中型沼气池投资大 一个万头猪场沼气工程初始投入一般为150 200万元 再加上其它费用就更高 投资回收期较长 五 实际运行过程中存在的问题 治理成本和沼气产品成本高 排污费低于治理费 7 5元 m3粪水 发电 0 7元 kwh技术人员缺乏 后继管理和服务体系薄弱 使用过程中还存在安全问题 大 中型沼气池的前期处理仍造成一定的污染 六 与国外存在差距 缺少相关的法律法规和配套辅助政策我国目前拥有的沼气反应器条件比较低下 存在结构复杂 技术要求高 管理困难的问题 在综合利用 如沼气发电 方面的技术及设备较落后 我国沼气主要用途是作为农村生活能源 其实现经济价值很低 规模和速度与形势发展的要求很不适应 七 建议 合理调整畜禽养殖布局 控制畜禽养殖规模 养殖数量与沼气池容积及其它诸要素要合理配置 实现良性循环 搞好后续技术服务 不能重推广轻服务 配制专门添加沼液的畜禽日粮 降低饲养成本 谢谢
