兼顧能源化和肥料化利用畜禽糞污處理模式

文│張恩宇 閆煒（甘肅省畜牧技術(shù)推廣總站）

劉國梁 王國英 袁京 李國學(xué)（中國農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院）

一、基本情況

位于甘肅省會寧縣的某集團(tuán)公司是一家集奶牛養(yǎng)殖、良種羊推廣、種植園、飼料加工、沼氣供戶、有機(jī)肥生產(chǎn)、集中供熱為一體的集團(tuán)公司。集團(tuán)相繼創(chuàng)建了2000頭規(guī)模的奶牛場、5600只良種羊繁育中心、5800方的沼氣供戶站、年產(chǎn)10萬噸的品牌有機(jī)肥生產(chǎn)線以及年產(chǎn)20萬噸的玉米青貯加工生產(chǎn)線，形成了“種植—飼草加工—養(yǎng)殖—沼氣—有機(jī)肥—種植”農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈。有機(jī)肥和沼氣作為循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈上的兩大支柱產(chǎn)品，均以集團(tuán)規(guī)模養(yǎng)殖場所產(chǎn)生的畜禽糞污為主要原料，采用生物發(fā)酵技術(shù)加工而成的綠色產(chǎn)品。

二、畜禽糞污肥料化和能源化技術(shù)模式

1.有機(jī)肥。該集團(tuán)旗下的公司，是一家集研究、生產(chǎn)、銷售為一體的高科技環(huán)保企業(yè)。公司選用本地特有凹凸棒和牛、羊畜禽糞便及沼液、沼渣為主要原料，經(jīng)過科學(xué)配方，采用生物發(fā)酵技術(shù)制成綠色、環(huán)保、高效的品牌有機(jī)肥料。系列產(chǎn)品包括生物有機(jī)固態(tài)肥、生物有機(jī)液肥、有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥，以及蔬菜、瓜果、花卉等專用有機(jī)肥。有機(jī)肥生產(chǎn)過程中，畜禽糞便作為主要原料經(jīng)過有效發(fā)酵及干燥，不產(chǎn)生臭味和滲濾液。有機(jī)肥中的有益微生物分泌產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物與植物根系接觸后，可刺激植物生長，進(jìn)而調(diào)節(jié)其新陳代謝，提高植物的綜合抗御能力。

品牌有機(jī)肥及生產(chǎn)沼氣過程中產(chǎn)生的沼渣和沼液富含氮、磷、鉀等元素及有機(jī)質(zhì)物質(zhì)，能夠補(bǔ)充土壤養(yǎng)分，增加土壤通氣性，蓄水保墑增肥，使糧食作物、經(jīng)濟(jì)作物大幅增產(chǎn)。同時，有機(jī)肥施用可提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)，使果品色澤鮮艷、個頭整齊，使作物莖稈粗壯、葉色濃綠、開花提前、坐果率高、商品性好。此外，有機(jī)肥可增強(qiáng)作物抗病性和抗逆性，減輕作物因連作造成的病害和土傳性病害。

2.沼氣。指將畜禽糞便、秸稈、雜草等物料在一定的水分、溫度和厭氧條件下，通過微生物分解代謝，產(chǎn)生甲烷和二氧化碳等混合性氣體。每立方米中的沼氣被完全燃燒之后所提供的熱量與0.7千克的無煙煤相當(dāng)，而甲烷的可再生性使其比煤炭更加具有應(yīng)用價值。將牛羊糞污投入調(diào)配池內(nèi)，加入一定量污水或回流沼液進(jìn)行稀釋，調(diào)配池內(nèi)設(shè)置槳式攪拌機(jī)，攪拌一定時間并通過格柵去除雜草等較大雜物后，自動流入進(jìn)料池。經(jīng)進(jìn)料泵進(jìn)入CSTR厭氧反應(yīng)器進(jìn)行厭氧發(fā)酵，厭氧反應(yīng)在適宜的堿度、溫度條件下充分進(jìn)行。

厭氧消化所產(chǎn)生的沼渣和沼液輸送至附近農(nóng)田施用，沼氣經(jīng)干燥、脫硫等處理后經(jīng)增壓風(fēng)機(jī)輸出供周邊居民炊用、站內(nèi)自用、附近企業(yè)鍋爐或烘干爐使用。沼氣作為可再生能源，可以替代薪柴等低熱效率的能源使用，這樣既能緩解能源短缺問題，又能減少溫室氣體排放，同時還能限制林木薪柴的砍伐，達(dá)到多贏的目的。

三、經(jīng)濟(jì)效益分析

該公司已建成年產(chǎn)10萬噸的有機(jī)肥加工生產(chǎn)線和5800方沼氣供戶站。

1.有機(jī)肥生產(chǎn)線。有機(jī)肥生產(chǎn)線總投資2500萬元。年綜合處理秸稈6萬噸，養(yǎng)殖畜禽糞便8萬噸，年生產(chǎn)有機(jī)肥10萬噸。大量消耗周邊養(yǎng)殖戶廢棄的動物糞便，可帶動養(yǎng)殖戶戶均增收500萬元。農(nóng)戶用有機(jī)肥及沼液、沼渣等增肥土壤，每畝可減少化肥投入65元，當(dāng)?shù)胤N植農(nóng)戶每年可節(jié)省投入520萬元。養(yǎng)殖場有效消耗當(dāng)?shù)剞r(nóng)作物秸稈，可為種植農(nóng)戶每畝增加秸稈銷售收入200元，經(jīng)濟(jì)效益顯著。每噸有機(jī)肥的原料、人工、管理費用、機(jī)械折舊等生產(chǎn)成本約為770元，平均售價為1100元，按30%利潤計算，可年獲利3300萬元。

2.沼氣站。沼氣站總投資2150萬元。預(yù)計沼氣站的生存期為20年，殘值率為95%，每立方沼氣售價1.5元，年產(chǎn)沼氣182.5萬方，年可獲經(jīng)濟(jì)效益273.75萬元；每噸沼渣沼液20元，年產(chǎn)沼渣沼液肥7.06萬噸，年收入141.2萬元，共計年收益414.95萬元。年運(yùn)行成本為159.4元（其中人工費20.16萬元，動力費22.7萬元，修理費19.87萬元，折舊費96.67萬元），年經(jīng)濟(jì)效益255.55萬元。