豬場糞污資源化綜合利用模式

王桂柱，史國翠，王建濤，李 莉

（河北省唐山市畜牧工作站，河北 唐山 063000）

1 模式簡介

資源化綜合利用模式指糞污通過厭氧發酵，產生的沼氣用作生活燃料或發電，發酵后剩余沼渣沼液作為有機肥，用于農業生產。厭氧發酵池及沼渣沼液貯存池的容積與糞污產生量、施肥周期、土地承載量相匹配。主要模式畜-沼-糧，該模式可實現節約資源和保護環境雙贏。

唐山齊順生物有機肥有限公司，位于唐山市樂亭縣龐各莊鄉，2016年采取資源化綜合利用模式，是資源化綜合利用模式的典型示范場。年存欄生豬5 000頭，年產糞便3.8萬噸，年生產固態有機肥0.85萬噸，沼液肥1.1萬噸，屬于生豬養殖與有機肥生產的綜合利用模式。

2 工藝流程

該模式下，糞便經過固液分離后，固體部分經過堆肥發酵，制成有機肥用于農業生產；液體部分采用厭氧發酵處理，用于沼氣發電、制作沼液肥。圖1為齊順養殖場糞污處理流程。

圖1 齊順養殖場糞污處理流程

3 技術介紹

3.1 原料預處理

原料來源于豬場糞污和外購牛糞，完全實現糞污全利用。豬舍兩側設有尿溝（圖2），豬尿可直接排到儲存池，豬糞即可用推車運輸，這樣減輕了糞尿收集工作。該模式下收集的糞便在勻漿池中收集后，轉入預熱池，為厭氧發酵做準備。

圖2 豬舍邊上的尿溝

3.2 厭氧發酵原理

厭氧發酵罐（圖3）和二級發酵池，以及沼氣凈化利用等配套設施構成了畜禽糞便處理系統中最為關鍵的厭氧發酵系統。該模式采用升流式固體厭氧反應器（USR），USR的下部是含厭氧微生物的固體床，發酵原料從反應器底部進入，依靠進料和所產沼氣的上升動力按一定的速度向上升流，料液通過高濃度厭氧微生物固體床時，有機物被分解發酵，上清液從反應器上部排出。未消化的生物質固體顆粒和沼氣發酵微生物靠自然沉降滯留于消化器內，上清液從消化器上部溢出，這樣大幅提高了固體有機物的分解率。采用雙層儲氣膜儲存沼氣（圖4），產生沼氣經過水汽分離、脫硫塔提純后，沼氣發電能夠供應豬舍的正常生產，每天可產生沼氣1 600米3，每小時可發電85千瓦。該設備操作簡單，易于初學者接受。

圖3 厭氧發酵罐

圖4 雙層儲氣膜儲存沼氣

3.3 沼液、沼渣利用

經厭氧發酵后的沼液沼渣經過固液分離，沼液經過無害化處理后，可做成液體肥（圖5）；沼渣干化后按1∶1加入發酵菌劑和草炭腐植酸，經過21~30天堆肥發酵，可做成固態有機肥（圖6）。

圖5 液體有機肥

圖6 固體有機肥

4 效益分析

每年投入成本536.85萬元，產生電、液體肥、固體肥合計1 184.42萬元，直接經濟利益647.57萬元。

4.1 經濟效益

年運行成本包括水電費、人工費、設備折舊費和維修費、原料費、銷售費用。養殖場自用地下水，水費折算電費計算。

電費=平均每天耗電量900千瓦×330天×每千瓦時電0.5元=14.85萬元（年處理糞污按照330天計算）

人工費=每月2 500元×12月×5人=15萬元

糞污處理設備總投資500萬元，按20年使用壽命計算，平均每年折舊費25萬元，每年維修費用2萬元。

養殖場采用固體糞、液體糞分離收集，故糞便原料收集成本可忽略不計。

需額外購買牛糞3萬噸/年×100元/噸=300萬元，腐殖酸4 000噸價值160萬元。

有機肥銷售成本按10元/噸計算，則項目每年生產液體、固體有機肥2萬噸，銷售成本合計20萬元。

運行成本=水電費+人工費+設備折舊費和維修費+原料費+銷售費用=14.85+15+27+300+160+20=536.85萬元

4.2 獲取收益

年處理糞便38 325噸，產生沼氣58.4萬米3，發電78.84萬千瓦，節約電費39.42萬元；生產液態肥1.1萬噸，固態肥0.85萬噸，總共價值1 145萬元。

項目年利潤=收益-成本=1 145萬元+39.42萬元-536.85萬元=647.57萬元

4.3 生態效益

該模式不僅能消耗掉養殖場內的糞污，同時還吸收了周邊牛場的糞便，收集糞便轉化為清潔能源和有機肥，為周邊花生等農作物提供優質肥料，有效緩解糞便污染帶來的環境壓力。

5 推廣建議

該處理模式適于收集大中型養豬場畜禽糞便的集中處理，周圍有配套的農田或園藝種植，減少有機肥銷售、運輸成本。