董仁杰,田世杰
(中國農業大學工學院,北京 100083)
規模化養豬場糞污和沖洗水的集中排放,如不進行適當處理,必然會對環境帶來很大壓力,沼氣工程是規模化養豬場糞污處理的有效工程措施[1-2]。現階段規模化養豬場沼氣工程主要分為能源環保模式和能源生態模式兩種工藝路線。能源環保模式的關鍵是糞污減量化,通過固液分離的方法將固態糞分離出來,分離出的糞渣生產有機復合肥,液體進行厭氧消化處理,沼液還田或通過好氧處理系統進一步凈化處理達標排放。在能源生態模式以追求能源最大產出為主要目標,養豬場糞污直接進行厭氧發酵,兼顧環保要求。
沼氣工程依靠現代化的技術和設備組成完善的處理系統,沼氣作為能源、沼液和沼渣作為肥料,都可以產生經濟收入;通過中國清潔發展機制(CDM)項目還可能獲得溫室氣體減排額外收益[3]。社會對養豬場的環境保護要求逐步提高,隨著環境法規和管理制度的健全,排污收費標準將會提高,養豬場沼氣工程的污染減排效益將進一步顯現[4]。


沼氣用作周邊農戶的生物燃氣的經濟收益受沼氣產量和價格的影響。在能源價格較高的地區,沼氣工程發展潛力較大,而對于能源價格較低的地區,應以政府予以一定價格補貼的方式來提升沼氣工程的整體競爭能力。
鼓勵沼液沼渣作為有機肥利用,可以避免出現沼液沼渣隨意排放產生的二次污染。但是多數養殖場沼氣工程沒有足夠的自有農田消納沼液沼渣,沼渣沼液作為肥料的經濟價值有時難以得到充分體現。通過沼液沼渣固液分離,沼渣用于生產商品化有機復合肥,沼液濃縮后生產商品化液態肥料,將能夠增加養豬場沼氣工程來自肥料方面的經濟收益。
養豬場沼氣工程處理豬糞、生產新能源、減少了溫室氣體排放,可獲得CDM項目或者其他碳金融項目的溫室氣體減排的額外收益,改善養豬場建設養豬場沼氣工程的融資環境,縮短項目投資回收年限,提高規模化養殖企業建設沼氣工程的積極性。
鑒于沼氣工程的經濟、環境和社會效益,國家對沼氣工程建設始終給予高度重視。在2005年國務院頒發的《國務院關于做好建設節約型社會近期重點工作的通知》(國發[2005] 21號)文件中,明確提出“在農村大力發展戶用沼氣池和大中型畜禽養殖場沼氣工程”。在國家發展和改革委員會辦公廳文件(農業部辦公廳發改辦農經發[2008] 2519號)文件中,提出了明確的國家補貼沼氣工程建設補貼標準,從2009年開始,國家進一步加大力度,鼓勵發展大中型沼氣工程,并根據發酵裝置容積大小和上限控制相結合的原則確定中央補助數額。
現階段我國畜禽養殖場沼氣工程建設基本上由國家、地方和業主多方共同投資,養豬場當地建筑材料價格和人工費用差別等因素都會影響到沼氣工程投資。在工程投資估算中,設計和調試等費用一般在8%左右;發酵系統包括發酵罐、沉淀池、輸送攪拌裝置等,主要是土建費用,最高占到整個工程費用的60%;沼氣利用設備包括儲氣柜、凈化脫水裝置、輸配氣管道等,如果有熱電聯用系統,占工程總費用的25%;沼渣、沼液利用和后處理系統的投資差異很大,如果沼液要部分或者全部達標排放,所需的后處理設施投資和運行費用將大幅增加[5]。
規模化養豬場沼氣工程初始投資巨大,直接經濟效益不明顯[6,7]。對此類項目的建設應注重多渠道融資,充分利用政府在貸款和其他方面的扶持政策[8]。從嚴把握沼氣工程設計、建設和運行等各個環節的質量要求,應用成熟和先進的沼氣工程技術,提升我國養豬場沼氣工程的經濟效益。
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