2023年集约化养殖场粪污治理的良性循环模式.doc

集约化养殖场粪污治理的良性循环模式 五环产业并举和互补型生态农业良性循环模式 为了协调、融合农业开展八个自然要素的关系〔土、水、肥、能、光、热、气、微〕，确保实现可持续农业开展的四项目标〔持续稳定增长的劳动生产率、持续稳定增长的土壤肥力、健康协调的农村生态环境、资源的合理利用与保护〕，孙金世教授提出了“种植、养殖、加工、沼气、肥料〞五环产业并举和互补的生态农业良性循环模式，以期到达“高产、高效、优质〞农业开展的目标。五环产业确指：现代设施化种植、规模集约化养殖、深层次精细加工、沼气可再生能源、高效有机复合肥，简称“种、养、加、沼、肥〞五环产业。 该模式的技术关键、系统特色及特点： 1. 全新观念，视畜粪水为可再生资源，以系统工程的观点，全方位、多层次、多功能、多途径、快速率、高效率地开发利用有机生物质资源。 2. 优化组合国内外成功的、先进的实用技术，将粪水的“四料〔燃料、肥料、饲料、工业原料〕〞功能充分发挥出来，并不断开发出新产品。 3. 系统规划的立足点是，以种植业为根底，养殖业为龙头，再生沼气能源开发为纽带，有机复合肥料生产为驱动，建立完善的“气、肥共生体系〞，形成肥料、生物质再生能源相生、互补的生态环境良性循环。切实到达各个生产环节的功能互补、效益互补。 4. 系统内的设施、设备可以一机多用和一体化运行，能够极大地提高其利用率，降低工程造价，有利提高人员素质和整体管理水平，减小系统日常运行本钱。 此种模式不仅是实现现代循环经济模式和保障农业的可持续开展切实可行的途径，而且同样适用一切工农业生产的高浓度有机排泄物的治理、资源化和深层次利用。在农业领域实施该模式可以建立“气、肥共生体系〞，实现生态、社会、经济效益的高度和谐统一。 中国农业大学 孙金世 绿能生态环境科技 董景荣〕 清洁能源开展有望步入规模化 “2023年可再生能源的发电本钱逐渐向火电本钱靠近，风电本钱为0.5~0.65元，跟火电价格比拟接近，太阳能发电价格是1.5元，生物质发电是0.4~1元。可再生能源的开展已经进入到了能够产业化、规模化、商业化开展的阶段。〞国家发改委能源研究所所长韩文科近日透露。 　　据悉，2023年全国新增发电装机超过9100万千瓦，其中水电、核电、风电、光伏发电等非化石能源装机容量新增超过3600万千瓦，占总装机比重由上年的25.5%提升到26.5%，但是由于历史、技术、经济等方面的原因，其中清洁能源所占比例总体上还十分有限。 控制能源消费总量 　　根据国民经济“十二五〞规划纲要，到2023年非化石能源占一次能源消费的比重到达15%左右，单位GDP碳排放比2023年下降40%-45%的目标。 　　韩文科介绍，到“十二五〞末非化石能源消费占比要达11%，折4.6亿吨标准煤。其中水力发电9000亿千瓦，折标准煤3亿吨；风力发电1900亿千瓦，折标准煤6000万吨；太阳能实现折标准煤5000万吨。另外，将建成100座新能源示范城市，200个绿色县，1万个新能源示范村，30个新能源微网示范工程。 　　“这需要‘十二五’期间将一次能源消费总量控制在42亿吨标准煤以内〞，厦门大学中国能源经济研究中心主任林伯强〔微博〕认为，开展非化石能源的重点工作是控制煤炭消费量的过快增长，压缩不合理的消费需求，淘汰落后产能。 利好政策纷至沓来 　　风电行业近年来快速开展，仅华能集团2023年底的风电总装机就达484万千瓦，同比增长79.8%，而2023年年度核准规模为300万千瓦。韩文科预计，到2023年风电装机将到达两亿千瓦，未来风电的本钱也会进一步降低。 　　而风电快速开展得益于固定电价政策，韩文科介绍风电行业的经验未来可在太阳能行业推广。 “任何新能源开展初期都离不开政府扶持。〞韩文科称，他还透露，国家正在制定鼓励生物质发电的扶持政策。 节能信息报 沼气厌氧发酵工艺之四—— 上流式厌氧污泥床 上流式厌氧污泥床(Up-flow Anaerobic Sludge Bed ，简称UASB)工艺适用于处理含有较低悬浮固体的可溶性废水。 1. 原理 该工艺装置的特点为在消化器上部安装有气、液、固三相别离器。消化器内所产沼气在别离器下被收集起来，污泥和污水升流进入沉淀区，由于该区不再有气饱上升的搅拌作用，悬浮于污水中的污泥那么发生絮凝和沉降，它们沿别离器斜壁滑回消化器内，使消化器内可以积累大量活性污泥。这些活性污泥在消化器的底部浓度很高，并具有良好沉降性能，进而形成污泥床。有机污水从反响器底部进入污泥床并与活性污泥混合，污泥中的微生物分解有机物生成沼气，沼气以小气泡形式不断放出，在上升过程中逐渐合并成大气泡。由于气泡上升的搅动作用，使消化器上部的污泥呈悬浮状态，形成逐渐稀薄的污泥悬浮层。有机污水自下而上经三相别离器后从上部溢流排出。UASB发酵原理见以下列图。 升流式厌氧污泥床的良好性能依赖于高活性污泥床层的形成。活性污泥实际上是沼气发酵微生物的天然固化。这些污泥呈絮状或颗粒状，具有较高的产甲烷活性和良好的沉降性能，对消化器负荷的提高和运转的稳定性均有明显作用。 2. 特点 〔1〕优点 ① UASB在反响器中设有气、液、固三相别离器，具有产气和均匀布水形成的良好自然搅拌，并在反响器内形成沉降性能良好的颗粒污泥或絮状污泥。 ② UASB内污泥浓度高,平均污泥浓度为20VSS/L ~40VSS/L〔VSS为挥发性悬浮固体〕。 ③ 长的SRT和MRT使其具有很高的负荷率。有机负荷高，水力停留时间短〔1d~5d〕，中温发酵，容积COD负荷一般为5 kg/m3~10kg/m3左右。 ④ 一般不设沉淀池，一般不需污泥回流设备。 ⑤ 消化器结构简单，除三相别离器外，没有搅拌装置及供微生物附着的填料，节约造价及防止因填料发生堵塞的问题。 ⑥ 出水的悬浮物固体含量低。 〔2〕缺点 ① 进料中不能含有较高的悬浮固体，一般控制在1000mg/L以下。如果进水中悬浮固体含量较高，会造成无生物活性固体物在污泥床层的积累，大幅度降低污泥活性并使床层受到破坏。 ② 需要有效的布水器使进料能均匀分布于消化器的底部。 ③ 对水质和负荷突然变化比拟敏感，耐冲击能力稍差。 ④ 污泥床内有短流现象，影响处理能力。 ⑤ 当冲击负荷或进料中悬浮固体含量升高，以及遇到过量有毒物质时，会引起污泥流失。〔未完待续〕〔韩 芳〕 工程案例 日产50万立方米沼气工程落户天冠集团 上半年，河南天冠集团建设完成了日产50万立方米的沼气工程。该工程是南阳市利用日元贷款城市环境综合治理项目的子项目之一，工程总投资4.3亿元，共计利用日元贷款资金1.6亿元。 河南天冠企业集团是目前中国四大燃料乙醇定点生产企业之一，拥有年产50万吨燃料乙醇和18万吨优质酒精的生产能力。该沼气工程以燃料乙醇生产过程中产生的废糟液作原料，不仅治理了废水，还制取到了生物质能源——沼气，实现了变废为宝。工程采用“两级厌氧+好氧〞联合处理技术，生产沼气并使废水达标排放；局部水再经深度处理回用于工业生产进行循环使用；沼气经过净化、脱硫后进行利用。厌氧发酵剩余物经脱水别离后，作为农业用肥出售。 目前，该工程已建成投产，经过初期调试日产沼气已到达20万立方米，并于4月成功向南阳市城区居民供气。根据天冠沼气利用规划，整个项目达产后，每天所产沼气10万立方米用于城市居民用气，10万立方米脱碳提纯制取车用天然气，30万立方米用于沼气发电。届时可确保满足中心城区30万居民的生活用气和1000辆出租车、局部公交车加气。预计年新增销售收入1亿元，年利润总额3150万元，年减少二氧化碳排放85万吨，年节约标煤12万吨，节约清水300万吨。 该项目的成功实施，对改善南阳市的能源结构，保证能源安全体系，实现节能减排，改善和保护大气环境，提高城市居民生活水平都具有重要意义。 〔陆浩洋〕 地市县交流 乐亭县：三种模式提升农村沼气产业化水平 “农业龙企+大型沼气工程+公司基地〞模式 农业龙头企业建设大型沼气工程，生产的沼气解决自身及周边农户生产生活用能，产生的沼肥应用于公司的有机生产。唐山秋利精制米业、河北欧意金土果业开展等分别建成了1000立方米大型沼气工程，为周边居民提供了生活用能，沼肥作为优质有机肥料，满足公司生产基地的需求。开展订单农业生产，形成了农业龙企、大型沼气工程综合利用、生产基地和农户相联合的产业化经营新模式。河北欧意金土果业欧意金土公司利用沼渣沼液生产的果品被欧盟认证为良好果品，产品成功打入了欧美市场。秋利精制米业公司利用沼渣沼液生产的“第一斗〞稻米被国家权威机构认证为有机稻米，产品成功打入世博会。 “养殖场+联户沼气+农业合作组织〞模式 在养殖小区和养殖基地开展中、小型沼气工程，解决了畜禽养殖场环境污染，实现沼气联户供气，生产的沼肥为周边农业合作组织的绿色生产效劳。唐山绿野农林种养殖、乐亭祥瑞生态园珍禽养殖基地等农业龙企通过建设中、小型沼气工程，构建了“四位一体〞立体循环开展模式，实现了绿色无公害果菜生产。目前，全县建成的养殖小区沼气池可为周边500余座棚室提供绿色品牌生产的有机肥料。 “农户+沼气生产+果菜棚室〞模式 农户通过建设沼气池，实现了“改厨、改厕、改圈〞，解决了生活粪便处理难题的同时，保证了“一日三餐〞正常用气，产生的沼肥充分应用于自家的大棚、果园、田地等。庞各庄乡迎好村、中堡镇王庄村利用沼肥开展设施油桃和甜瓜的绿色无公害生产，亩效益提升千元以上，产品销及全国各地，打造出特色鲜明的村域产业。 沼气产业的开展和“三沼〞的综合利用，取得了良好的经济和社会效益。一是降低了生活本钱，助推了低碳开展。二是改善了农村环境，提升了幸福指数。沼气池的普及，大量消化了农村粪便和垃圾，增强了农民群众的卫生和科技意识，有效地改善了农村的生态环境。三是增加了农民收入，助推了精品农业开展。沼肥的综合利用，能够有效防治病虫害，提高产品品质和产量，增强市场竞争力。〔朱丽梅〕 “四大工程〞破解山亭秸秆利用难题 近年来，山东省枣庄市山亭区通过推进“四大工程〞，加大农作物秸秆的综合利用力度。 一是秸秆还田工程。全部收割机械加装粉碎装置，实施秸秆直接还田，农机效劳队24小时现场巡查执导，确保麦茬高度低于10厘米；全区240余部小麦联合收割机全部安装秸秆切碎，扩大机械旋耕灭茬面积。 二是青贮喂畜工程。大力推行秸秆青贮技术和养殖垫料化技术，鼓励养殖场进行秸秆储存。目前，全区每年可青贮氨化秸秆1万吨，加工粗饲料3万吨，直接用作饲料8万吨，极大地提高了秸秆综合利用率，有力地促进了全区畜牧业开展。 三是秸秆气化工程。为提高沼气池利用效率，积极引导农户把秸秆和畜禽粪便等废料作为沼气原料，形成了“秸秆粪便入沼气池、烧水做饭照明用沼气、沼液沼渣施果菜、绿色产品无公害〞的循环经济模式，提高了秸秆利用率。目前全区已建成农村户用沼气池2万余户，年消化秸秆3万余吨。 四是生产原料工程。山亭区狠抓食用菌生产示范区建设，初步形成了龙头带基地、基地联农户的产业化开展格局，辐射带动了近2023户农民从事食用菌生产。全区食用菌播种面积2023亩，投入农作物秸秆等废料10000吨，实现总收入3000万元。同时，枣庄市天禾宇信新型材料科技从德国引进木塑生产线的全套设备，并与中国科学院合作建立了“中国科学院新型材料研究基地〞，通过切碎、脱蜡等技术每年把5000吨小麦秸秆转化成小麦秸秆粉，作为新型建筑材料的原料。〔山东省枣庄市山亭区农业局 翟洪民 陈 庚〕 崇义县农粮局“四抓四促〞推进农村沼气池建设 近年来，江西省崇义县农粮局紧紧围绕科学开展，以生态保护建设为着力点，多措并举推进农村沼气池建设。 一是狠抓宣传培训促开展。崇义县充分利用送科技下乡开展技术咨询、发放沼气建设宣传资料、举办沼气池管理培训班等形式，大力宣传农村沼气的经济、社会和生态效益。