一種解決禽畜糞便的循環厭氧發酵系統

徐列 毛盾 蔡玉新 程軍 曾令東 尚衛東

摘 ? 要：近年來，隨著我國經濟社會的快速發展，我國對養殖業的發展具有高度的重視，也使養殖業的規模逐漸地擴大，畜禽糞便產生量急劇增多，大量的畜禽糞便隨意處置既污染了環境，又對農村、養殖地周圍居民的健康構成嚴重威脅，已成為社會的一大公害。合理處置畜禽糞便、保護生態環境已經成為我國和世界各城市所共同面臨的重大環境問題。

關鍵詞：禽畜糞便 ?循環厭氧發酵系統 ?社會需求 ?經濟效益

中圖分類號：X713 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2019）08（a）-0076-02

1 ?發展背景

1.1 社會發展需求

長期以來，國內尚未建立完全統一的畜禽糞便處理設施，也未能對其進行有效利用。由于畜禽糞便的高效處理和資源回收需要較大的資金投入和較強的技術支撐，目前國內僅有少數集中養殖點對畜禽糞便進行了簡單低效的沼氣發酵處理，多數集中養殖點的畜禽糞便僅進行了簡單地集中堆放，嚴重污染了周邊生態環境，不僅浪費了畜禽糞便中含有的可利用有機物，也大大影響了人民生活和當地經濟發展。因此，必須統籌建立區域集中的畜禽糞便處理設施并回收其中的能源和資源。糞便不經任何處理露天堆放，天長日久會自然發酵釋放出大量有害氣體，污染空氣;成為細菌繁殖和傳播疾病的傳染源，直接影響到河流水質及周圍農村的正常生產生活，引發的環境問題日益突出和明顯。

1.2 公共衛生安全的需要

近年來由于人畜共患病，如瘋牛病、禽流感、SARS的猖獗傳播，促使人們充分意識到畜禽糞便污水治理的重要性和必要性。而厭氧消化（沼氣）技術則是防治人畜共患病的重要手段和措施之一，如：四川發生豬鏈球菌傳染病時，建設沼氣池的豬場大部分都沒有發生豬鏈球菌傳染病;而糞污均未經過沼氣發酵處理的豬場，有很多都發生了豬鏈球菌病傳染現象。

1.3 畜禽養殖規模化發展的需要

規模化養殖可促進我國現階段農業生產結構調整，增加農民收入，是畜禽養殖生產力進一步發展的客觀要求，有利于加速畜禽養殖生產的專業化、商品化、現代化進程，是我國現代農業在市場競爭形勢下的必然趨勢。規?；B殖場則采用先進的養殖和管理技術，能大大提高畜禽養殖生產效率和飼料轉換率，保證產品質量，降低生產成本，從而增加經濟效益。但是，集約化的飼養方式也造成了畜禽糞、尿過度集中和沖洗水的大量增加，如果不對其進行妥善處理，就會給環境帶來嚴重污染。

1.4 農村環境保護和生態農業建設的需要

黨的十八大首次提出了生態文明建設目標，生態農業是生態文明建設的重要內容之一。根據《國家環境保護“十二五”規劃》要求，“提高農村環境保護工作水平”是完善環境保護基本公共服務體系的重要內容之一，主要措施包括：提高農村生活污水和垃圾處理水平;提高農村種植、養殖業污染防治水平，推動生態農業和有機農業發展;實行農村環境綜合整治目標責任制，實施農村清潔工程等。

通過厭氧消化工藝治理農村養殖業的糞便污染，所產生的沼氣可發電提供清潔電能，所產生的沼液用作液態有機肥，所產生的沼渣經堆肥后制成固態有機肥，可推動有機農業和生態農業的發展。有機廢棄物資源化處置既是養殖業污染防治的重要措施，同時也將推動當地的生態農業和有機農業發展，符合國家生態農業和生態文明建設政策。

1.5 國家能源結構調整的需要

人類正面臨著發展與環境的雙重壓力。經濟社會的發展以能源為重要動力，經濟越發展，能源消耗越多。尤其是化石能源消費的大量增加，人類將面臨兩個突出問題：一是帶來的環境污染日益嚴重，二是地球上現存的化石能源即將枯竭。世界上許多國家尤其是發達國家早已意識到發展清潔可再生能源的重要性，紛紛從法律和政策層面對可再生能源的發展給予引導和支持。隨著我國經濟水平的不斷提高，能源的消費日益加大，國家開始高度重視可再生能源的發展，制定了相關的法規與政策，給有機廢棄物資源化處置工程帶來了巨大的機遇。

2 ?厭氧發酵系統原理

2.1 系統簡介

采用先進的厭氧發酵處理工藝，遵循循環經濟的理念，使有機廢棄物變廢為寶，產生新的燃氣能源和有機肥，進而使有機廢棄物得到充分的綜合利用。有機廢棄物的發酵處理也符合國家農業發展的產業政策，有機廢棄物資源化處置工程建成后將進一步帶動項目地周邊環境治理，減少向環境的總碳排放量，對推進產業結構調整，創造良好的生態環境，具有十分重要的意義。

2.2 系統原理

通過對中溫厭氧發酵環境的溫度、pH值、微生物等的精確控制，使其發酵出最多的天然氣，同時使得生成的沼液循環利用，加工成有機化肥。運行原理詳見圖1所示。

說明：外部收集而來的糞便通過糞便入口倒入混合池中，通過控制沼液池回流管中回流來的沼液，使其充分融合，調配混合池中的糞便達到最佳發酵濃度條件;混合池中的糞便抽入中溫厭氧發酵罐中，厭氧罐中能調配糞便溶液的發酵壓強及pH值;發酵生成的天然氣通過沼氣泵抽入沼氣提純裝置中，沼氣提純裝置通過脫硫、脫水、計量等技術，生產成純正天然氣，直接并入市政管網，同時，循環保持了厭氧罐內的溫度;發酵完一段時間后，將中溫厭氧罐內的沼渣通過脫水器脫水后直接生成有機化肥，而厭氧罐中的沼液抽入沼液池中，沼液可以直接用于農田灌溉，同時也可以二次利用回流入混合池中調配糞便濃度。

3 ?經濟和社會效益

厭氧發酵所需的原材料為養殖基地所排放的有機廢棄物，成本可忽略不計，通過厭氧發酵產生出的天然氣，純度高，可直接并入市政管網，供不應求;加工出的農用化肥，可直接用于市場銷售，剩余的沼液，可直接灌溉周圍農田。只需投資生產設備及制造成本，幾年就能回本增效。

集中養殖在給當地帶經濟效益的同時，由畜禽糞的隨意堆放和外排給當地帶來的是危害環境的社會問題。對周邊的畜禽糞便進行集中收運處理處置，能有效減少疫病傳染，從而提高健康水平，減少公共衛生的事件的發生。通過工程建設對其他規?；B殖場具有積極的示范作用，對于促進當地經濟持續穩定發展、改善投資環境，吸引外資都具有及其重要的意義。因此，本環境保護工程的實施建成，將改變養殖基地周邊環境面貌，為地區經濟繁榮、社會穩定、生活便利創造了良好的條件，其產生的社會效益是無法用貨幣來量化的。

參考文獻

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