从污染到资源:畜禽粪污的传统困境与新出路
畜禽粪污处理曾是养殖业面临的最大环保难题。传统的堆放和填埋方式不仅占用土地,还会污染水体和大气,传播病原菌,影响周边居民生活。
过去,部分地区尝试将粪污制成有机肥,但存在处理周期长、经济效益有限、运输成本高等问题。
随着科技发展,畜禽粪污资源化利用途径日益丰富。除了传统的肥料化利用外,能源化利用已成为重要方向,其中生产生物天然气尤其引人注目。
这种模式不仅解决了污染问题,还生产出清洁能源,实现了经济与环保的双赢。
粪污变天然气:技术流程与创新实践
畜禽粪污转化为生物天然气主要通过厌氧发酵技术实现。收集到的粪污经过预处理后,被送入厌氧发酵罐。
在无氧环境下,微生物分解有机物产生沼气,其主要成分为甲烷和二氧化碳。沼气经过脱硫、脱碳等提纯工艺后,甲烷纯度可达到95%以上,成为符合标准的生物天然气。
在应县,华新燃气集团同辉生物质能源公司进行了引人瞩目的绿色革命。他们建有四座6000立方米的厌氧发酵罐,日处理粪污约1600吨。
采用中温全混式厌氧发酵工艺,在恒定的35℃环境中,牛粪中的有机物质在微生物作用下被分解。
规模效益:数字背后的绿色奇迹
畜禽粪污能源化利用项目已经在全国多地开花结果,产生了显著的经济和环境效益。
沈阳辽中善达生物质科技有限公司的畜禽粪污处理中心年可处理牛粪35万吨,生产700万立方米天然气(其中外售约530万立方米)、11.78万吨固态有机肥和10万吨液态有机肥。
该项目每年还可实现4.6万吨的碳减排,通过转让碳减排指标获得收益8。
安徽阜南县采用“站田式”全域化、全量化、全循环农业废弃物处理方式,在全县布局8个生物天然气生产站和1个中心站。
每个站点日可处理粪污、秸秆、厨余垃圾、病死动物等有机废弃物480吨,日产沼气15000立方米,提纯获生物天然气7200立方米。
循环经济:超越能源的全面资源化
畜禽粪污转化为天然气只是循环经济的一部分。在厌氧发酵过程中产生的沼渣和沼液同样具有很高价值。
华新燃气集团同辉生物质能源公司将处理后的沼渣运回周边牧场,成为优质的垫料,替代传统的沙子垫床。而富含营养的沼液则通过企业自建的约25公里专属管道,与灌溉水按比例混合后输送至田间地头。
使用沼液可以使作物增产约7%,同时减少化肥的使用,每亩减少15%的化肥投入,节省费用约200元。
甚至沼气提纯过程中分离出的高浓度二氧化碳也找到了新的价值——通过管道输送至配套的微藻养殖系统,实现了高效的生物固碳。
挑战与未来:畜禽粪污资源化的发展前景
尽管畜禽粪污资源化利用技术已经成熟,但仍面临一些挑战。技术投资较大,一个1万头猪场的生物天然气项目总投资约500万-800万元。
运营管理要求高,需要确保发酵温度稳定、提纯设备正常维护。市场风险也存在,需要提前签订天然气或肥料销售协议。
未来,随着碳达峰碳中和目标的推进,畜禽粪污资源化利用将迎来更大发展空间。生物天然气项目产生的碳减排指标可以在碳市场交易,增加项目收益。
技术进步将进一步提高产气效率和经济效益,使畜禽粪污资源化利用成为乡村振兴和农业绿色发展的重要支撑。