【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 灣地區(qū)人們對(duì)高檔肉制品的需求，并承德國(guó)潤(rùn)立德農(nóng)牧有限公司灤平 縣種豬場(chǎng) 沼氣發(fā)電示范工程項(xiàng)目 申請(qǐng)報(bào)告 21 且實(shí)現(xiàn)從種豬到餐桌的全過程的追溯系統(tǒng)，真正實(shí)現(xiàn)健康、安全豬肉的生產(chǎn)。 項(xiàng)目 負(fù)責(zé)人 狀 況 項(xiàng)目負(fù)責(zé)人李德發(fā)教授，博士生導(dǎo)師，中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院院長(zhǎng)，農(nóng)業(yè)部飼料工業(yè)中心主任，國(guó)家飼料工程技術(shù)研究中心主任，動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室學(xué)術(shù)委員會(huì)主任，中國(guó)畜牧獸醫(yī)學(xué)會(huì)常務(wù)理事，農(nóng)業(yè)部科學(xué)技術(shù)委員會(huì)委員。 1989 年獲美國(guó)堪薩斯州立大學(xué)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)與飼料加工學(xué)博士學(xué)位。主要從事營(yíng)養(yǎng)代謝、營(yíng)養(yǎng)與免疫、飼料生物學(xué)價(jià)值評(píng)定等方面的研究，在利用現(xiàn)代生物學(xué)方法解析動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)的疑難問題上有獨(dú)到見解，是我國(guó)最早提倡將動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)與飼料加工工藝緊密結(jié)合的專家之一。先后主持國(guó)家 “八五 ”、 “九五 ”、 “十五 ”科技攻關(guān)項(xiàng)目、國(guó)家 飼料安全工程項(xiàng)目、 “973”項(xiàng)目、 “948”項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、北京市自然科學(xué)基金和北京市科委項(xiàng)目等20 余項(xiàng)。獲得國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng) 1 項(xiàng)，省部級(jí)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng) 7 項(xiàng)， 4 項(xiàng)產(chǎn)品獲得國(guó)家重點(diǎn)新產(chǎn)品證書，申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專利 5 項(xiàng)。主編論著 10本，發(fā)表論文 240 余篇，其中 SCI 收錄 65 篇。 承德國(guó)潤(rùn)立德農(nóng)牧有限公司灤平 縣種豬場(chǎng) 沼氣發(fā)電示范工程項(xiàng)目 申請(qǐng)報(bào)告 22 第四章 項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容 項(xiàng)目的指導(dǎo)原則 以 “ 整體、協(xié)調(diào)、循環(huán)、再生 ” 為 總的指導(dǎo)思想 ， 按照“減量化、無(wú)害化、資源化、生態(tài)化”的原則，建設(shè)示范工程項(xiàng)目典型。 項(xiàng)目將以沼氣工程為紐帶，把沼氣及有機(jī)肥建設(shè)和資源循環(huán)利用有機(jī)的結(jié)合為 一體，真正實(shí)現(xiàn)糞便、廢水的資源化，形成沒有污染的可持續(xù)發(fā)展的農(nóng)業(yè)生態(tài)循環(huán)經(jīng)濟(jì)體系。 項(xiàng)目遵循生態(tài)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)的發(fā)展觀點(diǎn)，符合可持續(xù)發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)的要求，以生態(tài)農(nóng)業(yè)理論為指導(dǎo)，以高新技術(shù)為依托，體現(xiàn)現(xiàn)代化生態(tài)農(nóng)業(yè)、環(huán)保農(nóng)業(yè)的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)污染物的資源化，促進(jìn)物質(zhì)和能量的循環(huán)，形成一個(gè)經(jīng)濟(jì)、合理、完整、多層次、多功能的良性循環(huán)系統(tǒng)。 排放減量化 在項(xiàng)目場(chǎng)區(qū)內(nèi)推行清潔生產(chǎn)，采用科學(xué)合理的飼料配方和飼養(yǎng)管理技術(shù)，大幅度降低糞污對(duì)場(chǎng)區(qū)的污染，確保生產(chǎn)的安全和人身的健康；采取先進(jìn)的清糞工藝，對(duì)養(yǎng)殖場(chǎng)的糞便污水治理，從 生產(chǎn)工藝上進(jìn)行改進(jìn)，采取用水量少的清糞工藝，減少污水量，使干糞與尿污水分流，最大限度地保存糞的肥效與能效，同時(shí)便于收集和運(yùn)輸，以利于集中高效生產(chǎn)沼氣和有機(jī)（生物）復(fù)合肥料。 承德國(guó)潤(rùn)立德農(nóng)牧有限公司灤平 縣種豬場(chǎng) 沼氣發(fā)電示范工程項(xiàng)目 申請(qǐng)報(bào)告 23 循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念 循環(huán)經(jīng)濟(jì)就是按照生態(tài)規(guī)律，利用自然資源和環(huán)境容量，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的生態(tài)化轉(zhuǎn)向。循環(huán)經(jīng)濟(jì)倡導(dǎo)的是一種物質(zhì)不斷循環(huán)再生利用的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，即：“資源 產(chǎn)品 消費(fèi) 再生資源” ,在生產(chǎn)和消費(fèi)中，追求資源和能源利用效率的最大化和廢物產(chǎn)量的最小化，從而根本消解長(zhǎng)期以來(lái)環(huán)境與發(fā)展之間的尖銳沖突。把循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念應(yīng)用于農(nóng)業(yè)系統(tǒng)，在農(nóng) 業(yè)生產(chǎn)過程中和產(chǎn)品生命周期中減少資源、物質(zhì)的投入量和減少?gòu)U物的產(chǎn)生排放量，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境效益“雙贏”。 循環(huán)經(jīng)濟(jì)的本質(zhì)就是物質(zhì)、能量的梯次和閉路循環(huán)使用。由于項(xiàng)目園區(qū)內(nèi)養(yǎng)殖業(yè)、加工業(yè)、種植業(yè)配套合理，形成了一個(gè)比較完善的生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)，為物質(zhì)、能源的可再生回收利用提供了可能。項(xiàng)目將以沼氣工程為紐帶，把污染治理和資源循環(huán)利用更加科學(xué)、合理、有機(jī)地結(jié)合為一體，真正實(shí)現(xiàn)糞便及養(yǎng)殖廢水的無(wú)害化、資源化和商品化，形成沒有污染的可持續(xù)發(fā)展的農(nóng)業(yè)生態(tài)循環(huán)經(jīng)濟(jì)體系。 “種、養(yǎng)、加、能、肥”五環(huán)產(chǎn)業(yè)的協(xié)調(diào)發(fā)展 通過種植、養(yǎng)殖、加工業(yè)、能源、肥料的有效結(jié)合，實(shí)現(xiàn)各生產(chǎn)環(huán)節(jié)廢棄物的回收利用，每年可消化掉場(chǎng)區(qū)所產(chǎn)生的所有高濃度有機(jī)廢水和廢棄物，從而大大降低廢棄物處理的費(fèi)用。沼氣供熱為各項(xiàng)產(chǎn)業(yè)提供高品位的能源保障。沼氣是優(yōu)質(zhì)的可再生能源，而沼渣和沼液經(jīng)深加工又成為高效生物有機(jī)復(fù)合肥，可以促進(jìn)當(dāng)?shù)胤N植業(yè)向綠色和承德國(guó)潤(rùn)立德農(nóng)牧有限公司灤平 縣種豬場(chǎng) 沼氣發(fā)電示范工程項(xiàng)目 申請(qǐng)報(bào)告 24 有機(jī)農(nóng)業(yè)發(fā)展，真正實(shí)現(xiàn)“物盡其用，地盡其利”的循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式，取得環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益的雙贏。 項(xiàng)目設(shè)計(jì)思路 按照循環(huán)經(jīng)濟(jì)的原則，依據(jù)“資源 產(chǎn)品 資源循環(huán)再生”的模式，針對(duì)項(xiàng)目 區(qū)的實(shí)際情況和排放要求，產(chǎn)品設(shè)計(jì)方 案為：糞便和廢水經(jīng)CSTR 厭氧發(fā)酵產(chǎn)生沼氣，沼氣保證企業(yè)的部分生產(chǎn)用能及職工生活用能；沼氣發(fā)酵后的沼渣可以直接做底肥使用；沼液可直接施肥，也可添加適量的氮、磷、鉀和各種微量元素，經(jīng)深加工制成高效液肥，做葉面噴施肥和無(wú)土栽培營(yíng)養(yǎng)液，也可作為追肥使用，能快速補(bǔ)充植物所需營(yíng)養(yǎng)，并可預(yù)防多種病蟲害；固體沼渣經(jīng)過生物轉(zhuǎn)化以及深加工可制成高效活性有機(jī)（生物）肥，這種肥料是農(nóng)作物的良好肥料和土壤改良劑，特別針對(duì)瓜果蔬菜及花卉，可以明顯提高產(chǎn)品品質(zhì)與產(chǎn)量。 有機(jī)固、液復(fù)合商品肥料均可市場(chǎng)出售，極大地提高了產(chǎn)品的附加值和經(jīng)濟(jì)回 報(bào)率。 項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容 為解決養(yǎng)殖基地 豬 糞便以及 廢水污染，保護(hù)周邊生態(tài)環(huán)境，保障生態(tài)養(yǎng)殖基地 的 長(zhǎng)久 運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)污染物的綜合處理與可再生能源利用， 達(dá)到 公司走循環(huán)經(jīng)濟(jì)之路的目標(biāo)， 承德國(guó)潤(rùn)立德農(nóng)牧業(yè) 公司 擬在所屬 種豬場(chǎng) 進(jìn)行 沼氣及有機(jī)肥 能源環(huán)境 工程建設(shè)。 為實(shí)現(xiàn)解決糞便污染、減輕周邊環(huán)境壓力、充分利用資源、實(shí)現(xiàn)承德國(guó)潤(rùn)立德農(nóng)牧有限公司灤平 縣種豬場(chǎng) 沼氣發(fā)電示范工程項(xiàng)目 申請(qǐng)報(bào)告 25 可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)，建設(shè)內(nèi)容主要有 CSTR 厭氧發(fā)酵系統(tǒng)，沼渣液固液分離系統(tǒng)，沼氣供熱 、發(fā)電 系統(tǒng)，固、液高效有機(jī)（生物）復(fù)合肥生產(chǎn)系統(tǒng)等。 項(xiàng)目區(qū)結(jié)構(gòu)： ? 生態(tài)養(yǎng)殖 基地 ? 沼氣 生產(chǎn)及利用 工程 ? 糞污預(yù)處理系統(tǒng) ? 沼氣發(fā)酵 系統(tǒng) ? 沼渣沼液固液分離系統(tǒng) ? 沼氣鍋爐 ? 秸稈流化床 ? 肥料生產(chǎn)基地 ? 高效有機(jī)（生物）固體肥生產(chǎn)線 ? 高效有機(jī)（生物）液體肥生產(chǎn)線 ? 有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品加工基地 ? 飼料加工廠 承德國(guó)潤(rùn)立德農(nóng)牧有限公司灤平 縣種豬場(chǎng) 沼氣發(fā)電示范工程項(xiàng)目 申請(qǐng)報(bào)告 26 圖 41五環(huán)生態(tài)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)框圖 整個(gè)系統(tǒng)采取閉路循環(huán)模式，各個(gè)單元并不是孤立存在，而是相互依存、有機(jī)結(jié)合的，各單元之間存在著動(dòng)態(tài)的物質(zhì)與能量的交換與循環(huán)，從而形成種植 —— 養(yǎng)殖加工 — 能源 — 肥料等各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)互相關(guān)聯(lián)的良性循環(huán)生態(tài)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式。養(yǎng)殖、種植與加工所產(chǎn)生的廢棄物均可作為沼氣發(fā)酵的原料，同時(shí)也可作為肥料的生產(chǎn)原料；沼氣 發(fā)承德國(guó)潤(rùn)立德農(nóng)牧有限公司灤平 縣種豬場(chǎng) 沼氣發(fā)電示范工程項(xiàng)目 申請(qǐng)報(bào)告 27 酵工程、沼氣供熱可為養(yǎng)殖、加工提供能量；沼氣發(fā)酵后的沼渣經(jīng)科學(xué)處理可以做底肥使用；沼液可直接作葉面噴施肥，也可投加適量的氮、磷、鉀和各種微量元素，即可制成高效液肥，作為追肥使用，可快速補(bǔ)充植物所需營(yíng)養(yǎng)，并可預(yù)防多種病蟲害；養(yǎng)殖場(chǎng)固體糞便經(jīng)過生物轉(zhuǎn)化可制成高效活性有機(jī)（生物）肥，這種產(chǎn)品是農(nóng)作物的良好肥料，特別針對(duì)瓜果蔬菜，可以明顯提高產(chǎn)品品質(zhì)與產(chǎn)量；所有固、液肥既可自用，也可市場(chǎng)出售。 根據(jù) 承德國(guó)潤(rùn)立德農(nóng)牧有限公司 灤平縣種豬場(chǎng) 的用能要求以及工程產(chǎn)能量，日產(chǎn)沼氣 2021m3， 沼氣 主要 用來(lái) 發(fā)電及 供熱， 部分用于公司炊事等生活用能， 將節(jié)省大量的 外購(gòu) 煤 、電 。 建設(shè)糞便資源化和綜合利用模式 項(xiàng)目建設(shè)在治理糞便污染的同時(shí) ,可產(chǎn)生沼氣 ,并且經(jīng)厭氧消化的沼渣和沼液中不僅保留了有機(jī)物分解后所生成的各種養(yǎng)分，富含 N、P、 K、 Ca、 Mo、 Zn、 Fe、 Mn 等元素，還含有生長(zhǎng)素、維生素、有機(jī)酸、氨基酸等多種活性物質(zhì)，適宜用作農(nóng)用灌溉及農(nóng)業(yè)肥料。由于其不含任何有害化學(xué)物質(zhì)，并且在沼氣發(fā)酵過程中絕大多數(shù)的有害細(xì)菌被殺死，所以沼渣沼液經(jīng)深加工可成為生產(chǎn)綠色食品的有機(jī)肥料。 厭氧消化（即沼氣發(fā)酵）是有機(jī)物在厭氧條件下被多種生理類群的 微生物分解發(fā)酵，經(jīng)生命代謝活動(dòng)，最終生成沼氣的過程。高濃度有機(jī)污水由于微生物的強(qiáng)烈活動(dòng)很容易將氧耗盡，形成嚴(yán)格厭氧狀態(tài)，因而適宜產(chǎn)甲烷菌的活動(dòng)，在天然水域底層或貯糞池內(nèi)引起沼氣承德國(guó)潤(rùn)立德農(nóng)牧有限公司灤平 縣種豬場(chǎng) 沼氣發(fā)電示范工程項(xiàng)目 申請(qǐng)報(bào)告 28 發(fā)酵，常見水底和貯糞池內(nèi)有氣泡冒出，就是可燃的沼氣。所以說(shuō)人們利用厭氧消化來(lái)治理環(huán)境并獲得能源是人類利用自然規(guī)律的一個(gè)杰作。厭氧消化依靠微生物的活動(dòng)將有機(jī)物轉(zhuǎn)化成甲烷，其能量轉(zhuǎn)換效率高達(dá) 87%，是其它能量轉(zhuǎn)換方式所難以達(dá)到的，亦即，經(jīng)厭氧消化后有機(jī)物去除率高達(dá) 8090%。 目前的大中型畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)，無(wú)論采取何種清糞方式，都會(huì)有一定數(shù)量 的高濃度污水產(chǎn)生。一個(gè)采用人工清糞的萬(wàn)頭豬場(chǎng)每天要產(chǎn)生COD1600018000 mg/L 的污水 60 多噸。對(duì)于畜禽場(chǎng)糞水的處理，如果單純采取與低濃度（ COD300mg/L 左右）的城市生活污水相同的處理方法 好氧生物處理法，即利用好氧微生物的活動(dòng)將有機(jī)物分解成CO2和 H2O, 使有機(jī)物徹底分解，則需制造溶解氧，需要消耗大量的電力，每去除 1 公斤 COD 要消耗一度電，目前大多數(shù)城市污水的處理費(fèi)用平均為 1 元 /噸左右。因此，該方法只適用于處理低濃度有機(jī)廢水，而對(duì)高濃度畜禽場(chǎng)糞水的處理，若采用城市生活污水的好氧生物處 理法，不但成本高，而且難以資源化利用，顯然是不適用的。以厭氧消化為主要環(huán)節(jié)的 “能環(huán)工程 ”手段，其去除有機(jī)廢物的方法是厭氧生物處理（即厭氧消化或稱沼氣發(fā)酵），即利用厭氧微生物的活動(dòng)將有機(jī)物分解為 CH CO2 和 H2O, 處理過程中不僅不耗能，而且每去除一公斤 COD 所產(chǎn)生的沼氣還可發(fā) 度電。 概括來(lái)說(shuō)，厭氧消化具有以下四大特點(diǎn)： ，因此可以節(jié)省供氧所需的設(shè)備和動(dòng)力消承德國(guó)潤(rùn)立德農(nóng)牧有限公司灤平 縣種豬場(chǎng) 沼氣發(fā)電示范工程項(xiàng)目 申請(qǐng)報(bào)告 29 耗，整體運(yùn)行費(fèi)用低； ，可以回收污染物中儲(chǔ)存的能量，其回收率可達(dá) 80%以上； ，可減低污泥 處置費(fèi)用； 能力，因此厭氧消化處理技術(shù)可轉(zhuǎn)化去除低濃度有毒物質(zhì)。 厭氧消化產(chǎn)品的利用： 1） 沼氣的利用 沼氣是一種清潔能源，具有較高的熱值，同時(shí)又是一種寶貴的可再生能源。本項(xiàng)目主要供企業(yè)生產(chǎn)用能，減少常規(guī)能源消耗。沼氣也可通過管網(wǎng)的建設(shè)，用作居民的生活用能，可大大降低煤的用量，同時(shí)也保護(hù)了農(nóng)村環(huán)境。 2） 沼液的利用 沼液中含有豐富的氮、磷、鉀以及各種微量元素，還含有多種生物活性物質(zhì)，是一種優(yōu)質(zhì)的有機(jī)肥料。應(yīng)用沼液替代化肥，用于農(nóng)作物的基肥和追肥，減 少化肥用量，減低生產(chǎn)成本，提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)，同時(shí)保護(hù)了農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境。 3） 沼渣的利用 沼渣含豐富的有機(jī)質(zhì)和氮、磷、鉀元素，具有優(yōu)良的改良土壤理化性狀，提高地力的作用，可直接回收用作大田、果園、蔬菜和花卉承德國(guó)潤(rùn)立德農(nóng)牧有限公司灤平 縣種豬場(chǎng) 沼氣發(fā)電示范工程項(xiàng)目 申請(qǐng)報(bào)告 30 肥料。 沼渣沼液均可經(jīng)深加工生產(chǎn)成高效固體、液體有機(jī) （ 生物 ） 復(fù)合肥，便于儲(chǔ)存和運(yùn)輸，以商品肥銷售，其市場(chǎng)前景廣闊，效益可觀。 沼氣 利用 建設(shè)沼氣及有機(jī)肥工程項(xiàng)目，可以很好的形成國(guó)家社會(huì)、環(huán)境，企業(yè)經(jīng)濟(jì)、形象的雙重結(jié)合。首先是一個(gè)環(huán)保項(xiàng)目，大大緩解項(xiàng)目所在地區(qū)的環(huán)保壓力，改善環(huán)境狀況，促進(jìn)人們生 產(chǎn)生活質(zhì)量的提高。其次，又是一個(gè)未來(lái)企業(yè)，甚至國(guó)家經(jīng)濟(jì)的一個(gè)增長(zhǎng)點(diǎn)。項(xiàng)目所產(chǎn)生的熱能源源不斷地供應(yīng)公司生產(chǎn)。減少公司發(fā)展對(duì)煤、石油等化石能源的依賴。優(yōu)質(zhì)高效的固體、液體有機(jī)（生物）復(fù)合肥在改善土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)、理化性狀和提高肥力的同時(shí)，也消除了化肥對(duì)土壤的污染。再次，由于沼氣是一種溫室氣體，其溫室效應(yīng)是二氧化碳的 21 倍，實(shí)施本項(xiàng)目對(duì)溫室氣體的減排也有著巨大的貢獻(xiàn)。因此，實(shí)施本項(xiàng)目對(duì)實(shí)現(xiàn)高效生態(tài)循環(huán)經(jīng)濟(jì)型企業(yè)，對(duì)環(huán)境治理、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、溫室氣體的減排都有著巨大的貢獻(xiàn)。 以甲烷為主要成份的沼氣是非常理想的可再生能源和清 潔能源。在實(shí)際工程應(yīng)用中，沼氣利用途徑一般有三種： 1．沼氣鍋爐：將沼氣燃燒產(chǎn)生的熱量加以利用，這種利用途徑只能利用沼氣熱值的 70%； 2．沼氣內(nèi)燃機(jī) 余熱回收 鼓風(fēng)機(jī)組：利用沼氣內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)，并利用余熱回收裝置回收沼氣內(nèi)燃機(jī)的余熱加熱，這種利用途徑承德國(guó)潤(rùn)立德農(nóng)牧有限公司灤平 縣種豬場(chǎng) 沼氣發(fā)電示范工程項(xiàng)目 申請(qǐng)報(bào)告 31 能充分利用沼氣熱值，一般可達(dá)沼氣熱值的 80％到 85%； 3．沼氣內(nèi)燃機(jī) 余熱回收 發(fā)電機(jī)組：利用沼氣內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電與廠內(nèi)供電并網(wǎng)，并利用余熱回收裝置回收沼氣內(nèi)燃機(jī)的余熱加熱，這種利用途徑能充分利用沼氣熱值，一般可達(dá)沼氣熱值的 85%到 90%。 本工程項(xiàng) 目對(duì)沼氣采用“ 發(fā)電機(jī)組、 沼氣鍋爐 電、 熱供應(yīng) 炊事用能”的利用途徑。 承德國(guó)潤(rùn)立德農(nóng)牧有限公司灤平 縣種豬場(chǎng) 沼氣發(fā)電示范工程項(xiàng)目 申請(qǐng)報(bào)告 32 第五章 項(xiàng)目建設(shè)目標(biāo) 總體目標(biāo) 充分利用養(yǎng)殖場(chǎng)及項(xiàng)目區(qū)周圍集約化養(yǎng)殖、