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    從“農戶沼氣”到“產業沼氣”是趨勢
    更新時間:2018-06-22   閱讀次數:2351

      畜禽糞污治理應擺脫為治而治的被動思路,應以用為治,在利用過程中自然而然實現治理的效果。6月28日,在2017湖南豬業博覽會暨高峰養豬論壇上,中國農業大學生物質工程中心教授程序表示,畜禽糞便的資源化與其治理是相輔相成的,必須徹底摒棄將畜禽糞便看作是“污染物”、治理是為了“達標排放污水”的觀念。應在循環利用和資源化過程中,自然而然地實現畜禽糞便的價值,從而推動畜禽糞便的治理。

      沼氣工程未能很好利用

      “必須充分重視規?;B殖必然會引發的廄糞污染問題?!背绦蚪榻B,我國現有大型規?;B豬場(年出欄500頭以上)40萬家,規?;膛?年存欄200頭以上)10萬家,每年形成的畜禽糞便量高達38億噸。以所含養分量計算的有效處理率不足四成,造成嚴重的面源污染:進入水體的COD(化學需氧量)排量占全國COD排放總量的44%-48%。

      “沼氣和生態工程是最佳的對策?!背绦蚪榻B,上世紀80年代末畜禽養殖開始規?;?沼氣工程順理成章地成為大、中型養殖場尤其是“菜藍子工程”處理糞污的主要手段。然而現存的沼氣工程普遍存在著下列一個或數個致命性的問題:因為原料和技術的原因導致產氣量低,形不成利用規模;沼氣只能低值利用甚至放空白白燒掉;沼液、沼渣量過大,成為難以處理的包袱;設計落后,建造質量低下;故障頻發;沒有良好的商業化運行、經營模式。許多沼氣工程只是養殖場的附屬,而非獨立企業。因此可以因“?!别B殖場排污而心安理得于長期虧損,靠補貼過日子。

      而大、中型養殖場沼氣工程的一個致命缺陷,是沼氣原料采用完全的糞污。其產沼氣量低下,特別是水沖糞式養殖場的原料,干物質濃度非常低,不可能規?;a出沼氣。因而絕大多數沼氣工程不具備經濟上的可持續性。程序指出,沼氣要從揮發性有機質轉化而來,而人、畜、禽糞便的揮發性有機物含量很低。因此,為了擴大沼氣產出,宜采用畜、禽糞便與干物含量高的原料,如青貯秸稈、廚余垃圾,屠宰下腳料等混合發酵。當采用秸稈特別是干秸稈與畜、禽糞便混合發酵時,不但利用了后者營養物質和生物活性物較多的優勢,而且還通過大幅度提高干物質(TS)和發酵液回流(接種)等,大幅度減少沼液的形成。從根本上解決當前大、中型沼氣工程沼液過多、消納難的負擔。

      其次是大量沼液的處理難題。采用糞便尤其是水沖式糞液作原料的,埋下了沼液過多的禍根,周邊農地的面積遠遠無法消納如此的量。再者,絕大多數與養殖場配套的大、中型沼氣工程一直是“環保主導”的思路,為了符合“污水”達標排放的要求,包括將COD,氨氮含量,總磷含量大幅度降低,設計了一系列為脫氮和脫磷服務的設施。先天性地造成造價過高,運行成本過高和資源嚴重浪費。程序表示,在只有高的投入,沒有或很少產出的前提下,養殖場不可能有使用大、中型沼氣工程的積極性,更不可能用好它。

      程序介紹,上世紀90年代中期以來,國家和地方財政陸陸續續資助了上千個畜禽養殖場沼氣工程,但都未能取得顯著的成效。近年來對這些工程的調查發現,大部分已報廢或處于停工狀態。真正能正常滿負荷運轉的,只能以個位數計。

      改變公益性和經濟不可持續

      然而,沼氣作為一個有效處理糞污的手段,目前仍被推廣。程序認為,要想使沼氣擺脫多年來人們心目中“小打小鬧”和“土”的形象,改變投入大產出小、靠補貼過活的“公益性事業”和“經濟上不可持續”的局面。他提出幾點建議:

      1、觀念/定位變革。以商品化、規?;漠a業沼氣替代自給自足式的小沼氣;變“公益性事業”定位為環保、經濟“雙贏”的企業;

      2、模式轉變。包括產品的多樣化和高值化,運行方式轉變;

      3、原料/技術/工藝/裝備創新。用畜禽糞便與多種產沼氣潛力高的原料(如有機廢棄物和高濃度有機廢水、秸稈、能源作物)混合發酵,從而大幅提高產氣率;采用新工藝(如以秸稈為主要原料,沼液幾乎完全用于接種)以大幅減少沼液的形成。

      針對我國沼氣界長期存在的問題,程序表示,其團隊在2007年就提出與“農戶沼氣”相對應的“產業沼氣”概念,最終產物就是生物天然氣(生物甲烷)。

      他介紹,沼氣工程產品的高值化利用,首先是沼氣的高值化。當前最有效的途徑是在規?;a沼氣前提下將其提純,使其甲烷含量超過90%,從而成為與天然氣同質的生物天然氣。能夠并入天然氣管網,或用作車用燃料替代汽、柴油。而每1m3低值利用的沼氣只值0.5元左右;1m3沼氣可提煉0.5-0.6m3生物天然氣,而每1m3生物天然氣價值為3.2-5.5元。

      沼氣提純精制為生物天然氣是很有吸引力的途徑。但企業要想贏利,如何經濟地提純以控制成本是關鍵。國、內外的經驗是,除非企業的沼氣日產量達到1萬立方米以上,否則提純設備的投資和運行費用都過大。

      而事實上中、小沼氣工程今后會越來越多,其日產氣能力只是在幾百至兩三千立方米之間。如何避免每個沼氣場都自建沼氣提純裝置從而造成投資沉重負擔、同時又能實現在一個地區能有相當規模生物天然氣產出。就是一個必須解決的問題。否則,這些分散的、小規模的沼氣只能照舊被低值利用甚至白白浪費掉。

      對此,程序表示,采用分散生產沼氣—就地初加工為沼氣水合物—拉運到提純廠集中加工—集中銷售方式,可能是一條符合農村實際、有中國特色的沼氣工程路子。

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