集约化养殖场粪污治理的良性循环模式

1、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、融合农业发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发展的四项目标（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，以期达到“高产、高效、优质”农业发展的目标。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

2、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，以种植业为基础，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。切实达到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

3、运行成本。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发展切实可行的途径，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 绿能生态环境科技有限公司 董景荣）清洁能源发展有望步入规模化 “2010年可再生能源的发电成本逐渐向火电成本靠近，风电成本为0.50.65元，跟火电价格比较接近，太阳能发电价格是1.5元，生物质发电是0.41元。可再生能源的发展已经进入到了能够产业化、规模化、商业化发展的阶段。”国家发改委能源研究所所长韩文科近日透露。据悉，2010年

4、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2020年非化石能源占一次能源消费的比重达到15%左右，单位GDP碳排放比2005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

5、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，发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发展，仅华能集团2010年底的风电总装机就达484万千瓦，同比增长79.8%，而2010年年度核准规模为300万千瓦。韩文科预计，到2020年风电装机将达到两亿千瓦，未来风电的成本也会进一步降低。而风电快速发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

6、推广。“任何新能源发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、固三相分离器。消化器内所产沼气在分离器下被收集起来，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则发生絮凝和沉降，它们沿分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

7、沉降性能，进而形成污泥床。有机污水从反应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分离器后从上部溢流排出。UASB发酵原理见下图。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 UASB在反应器中设有气、液、固三相分离器，具有产气和均匀布

8、水形成的良好自然搅拌，并在反应器内形成沉降性能良好的颗粒污泥或絮状污泥。 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）。 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（1d5d），中温发酵，容积COD负荷一般为5 kg/m310kg/m3左右。 一般不设沉淀池，一般不需污泥回流设备。 消化器结构简单，除三相分离器外，没有搅拌装置及供微生物附着的填料，节约造价及避免因填料发生堵塞的问题。 出水的悬浮物固体含量低。（2）缺点 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

9、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。 需要有效的布水器使进料能均匀分布于消化器的底部。 对水质和负荷突然变化比较敏感，耐冲击能力稍差。 污泥床内有短流现象，影响处理能力。 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。河南天冠企业集团有限公司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

10、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；部分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分离后，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达到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

11、的生活用气和1000辆出租车、部分公交车加气。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。唐山秋利精制米业有限公司、河北欧意金土果业发展有限公司等分别建成了1000立方米大型沼气工程，为周边居

12、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发展中、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服务。唐山绿野农林种养殖有限公司、乐亭祥瑞生态园珍禽养殖基地等农业龙企通过建设中、小

13、型沼气工程，构建了“四位一体”立体循环发展模式，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发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。沼气产业的发展和“三沼”的综合利用，取得了良好的经济和社会效益。一是降低了生活成本，助推了低碳发展。二是改善了农村环境，提升了

14、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，助推了精品农业发展。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，农机服务队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

15、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发展。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发展格局，辐射带动了近2000户农民从事食用菌生产。全区食用菌播种面积2000亩，投入农作物秸秆等废料1000

16、0吨，实现总收入3000万元。同时，枣庄市天禾宇信新型材料科技有限公司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发展，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发展。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。通过宣传和培训，使

17、广大农户对沼气建设有了新的认识，极大地提高了农户建设沼气池的积极性。二是狠抓项目落实促进度。该县在推广沼气方式上不拘一格。大力发展户用沼气，实行自建自用；对小规模养猪户，动员联户建池，实行共建共用；鼓励养殖小区联合建池，采取集中供气，实现农户全面受益。三是狠抓项目管理促质量。该县实行任务到乡、村，责任到人的管理机制，加强质量监督，科学组织施工。实行不放样、不挖坑，申报手续不全不发放材料，沼气池气密性检查不合格、沼气池不产气不验收，技工、农技站人员不到现场不签字不盖章不验收，严把建池质量关。四是狠抓后续服务促提升。为确保建池成果，实现农户长期受益，该县对技工实行“谁建池、谁服务、谁负责”的工作理

18、念，如农户沼气池有问题，沼气技工必须马上入户处理。后续服务解决了广大建池农户的后顾之忧，有效地提高了农民建沼气池的积极性。据统计，到目前为止，该县兴建沼气池20038座，沼气池入户率达到30%以上，有力地促进了当地经济发展，实现了农民增收、产业增效。 家园故事富川唱响生态农业循环经济之歌 广西富川瑶族自治县大力开展“养殖-沼气-种植”生态农业循环经济模式。目前，全县生态农业循环经济产业已经成为富川经济社会腾飞的助推器。近年来，该县以瘦肉型猪养殖为重点，以沼气池建设为纽带，以脐橙特色水果和无公害蔬菜种植为龙头，大力推广“猪-沼-果”、“猪-沼-菜”等生态循环农业经济模式。全县烤烟、脐橙、瘦肉型猪

19、、无公害蔬菜四大农业支柱产业进一步做强做大，初步建立了“一区两廊一中心”，即富川现代农业示范园区、新华生态种养长廊、麦岭生态种养长廊、桂湘粤果蔬加工物流中心为核心的生态循环农业经济格局。富川现代农业示范园区新增流转土地1.3万亩，新增脐橙种植面积9300亩，新增烤烟种植面积2683亩，新增百头以上猪场39个；桂湘粤果蔬加工物流中心目前已有杨氏、富隆、金山等5家农业加工企业入驻，年内可达100吨/小时水果加工能力。该县在抓好“一园两廊一中心”建设的同时，带动了“一村一品”经济发展。涌现了富阳镇铁耕村、竹稍村、葛坡白牛、城北凤溪、福利茅厂屋、白沙洞尾、莲山大深坝等20多个具有瑶乡特色的新农村建设示

20、范村，有力地推动了生态农业循环经济的发展。全县水果种植面积已达32万亩，建成规模生猪养殖场366个。（广西贺州市富川县能源办 黄 诚） 沼气绘出绿色生态农业新画卷 如果不是亲眼目睹，城里人很难相信，在这绿树掩映的山村里，竟有这么一个“现代化”村庄！走进四川省巴东县第一生态移民村雷家坪村，仿佛走进了一个乡间别墅群，全村141户人家，一户一栋小洋楼，一户一个小庭院，楼内设施与家用电器同城市家庭没有什么不同。家家户户房前屋后不是果树，就是花草。村支书邬开斌兴奋地说：“这些年，我们经济好转全靠沼气帮了忙，国家给农户建一座沼气池就补助1500元。农户自筹3000多元，就可以建成一座10立方米的沼气池。池

21、子建成后，不仅方便生活，还带动了养殖业的发展。”一组村民李圣军就是受益者。他说：“沼气可以烧水做饭，沼渣沼液可以作肥料，沼液也可当农药。用沼肥，不仅省了化肥、农药的开支，而且种出的柑橘颜色好、甜度高、口感脆、耐储藏，售价同比增收20%。 雷家坪村是三峡移民最多的村。以前村子里到处是煤堆、柴堆，猪圈茅厕，东一处，西一处，臭气熏天，污水横流。现在村里95%的农户建起了沼气池，90%的农户实现了“三改”。在村民李昌云家，看到肥猪满圈，却闻不到一点异样的味道，厨房是新修建的，沼气灶放在雪白的瓷砖台面上，轻轻一拧，沼气立即会喷射出淡蓝色的火焰。李昌云的老婆夸赞说：“三沼就是好！”目前，全县有6.3万余户

22、农民进行了“一池三改”，增出栏生猪30万头， 生产优质沼肥60多万吨，农村炊事改用沼气后，节省煤炭12.6余万吨，农民节支4000余万元。养殖业带动沼气发展，沼气发展反哺养殖、种植业，这一良性循环链正在巴东延伸。 （巴东县生态能源局 徐红）余庆：亮起太阳能杀虫灯 “太阳能杀虫灯用于诱虫杀虫，不但降低了农民生产成本，更能促进人与自然的和谐。今后还将大力推广应用，使其成为现代农业的生态卫士。”据贵州省余庆县副县长王仲勇介绍说，每当夜幕降临的时候，余庆县二级公路沿线及坝区田间闪烁着点点蓝光，那就是神奇的太阳能杀虫灯。近年来，余庆县本着“绿色植保”理念，大力推行绿色防控措施，减少人为因素对环境的污染，

23、太阳能杀虫灯成为绿色环保的重要选择。太阳能杀虫灯利用物理机械代替化学农药，减少农药对环境的污染，绿色环保，操作简便。诱杀害虫效果显著，防控面积大，每盏灯有效防控面积可达70余亩据了解，太阳能杀虫灯通过灯顶部的光电板，在白天时将太阳能转化为电能，并储存在中间的蓄电池里。到了晚上，太阳能杀虫灯利用害虫的趋光特性，自动亮起来的灯管就成为稻田、玉米地、蔬菜地里诱杀害虫的猎手，庄稼地里的害虫会因为触及到灯管周围的高压电网而毙命。而每当凌晨两点多钟害虫天敌出来活动时，这种太阳能杀虫灯为了不至于误杀害虫天敌，又会自动熄灭。太阳能杀虫灯代替了人工杀虫，既省工省时，又能节能减排，减少农药的使用量，对保护农业生态环境可