農業工程

田宜水

中國規模化養殖場畜禽糞便資源沼氣生產潛力評價

田宜水

目的：當前，中國畜牧業已進入一個新的發展階段，規模化飼養將逐步占據主導地位。但規模化養殖生產過程中會排放大量的糞尿，對土壤、空氣和水源等生態環境造成了嚴重地污染。養殖場沼氣工程是以廢棄物厭氧發酵為手段、以能源生產為目標，最終實現沼氣、沼液、沼渣綜合利用的生態環保工程。該文擬通過合理選擇畜禽的養殖周期、排放系數和沼氣生產潛力，重點估算生豬、奶牛、肉牛、羊、肉雞和蛋雞等畜禽的糞便排放量、沼氣生產潛力及其分布情況，以期為國家制定政策提供參考依據。方法：該文利用2009年統計數據，確定了中國畜禽糞便年排放量估算方法和各種估算參數，估算中國主要畜禽年糞尿排放量、產沼氣潛力和溫室氣體減排潛力。畜禽糞便量按照畜禽飼養量、飼養周期和養殖期內的糞尿日排放系數進行計算：畜禽糞尿總量＝飼養量×日排放系數×飼養周期。沼氣生產潛力按豬糞：55～65 m3/t，牛糞：40～50 m3/t，羊糞：62 m3/t，雞糞：70～90 m3/t計算。根據IPCC《2006年IPCC國家溫室氣體清單指南》方法一計算中國養殖場糞便管理系統的CH4排放。結果：（1）總量。2009年，中國規模化養殖畜禽糞便排放總量約8.37億t，年沼氣生產潛力約為472.1億m3。其中，生豬、奶牛和肉牛養殖是中國畜禽糞便的主要來源，分別占總量的24.9%、22.2%和23.7%。（2）發展趨勢。2009年中國規模化養殖畜禽糞便排放總量增長了23.7%，年增長率為11.2%，呈逐年增長趨勢。其中，生豬的增長趨勢最高，其次為肉雞。（3）區域分布，中國規模化養殖廠畜禽糞便排放主要在東北、華北和西北等北方地區，山東、河北、河南、內蒙古、黑龍江、吉林、新疆、遼寧等省區，年產畜禽糞尿排放量分別為9179.5、7631.6、7518.4、7271.3、7160.0、5981.9、5227.5、5210.92萬t，年沼氣生產潛力分別為54.2、43.3、44.0、37.8、35.5、31.5、27.1、29.9億m3。（4）溫室氣體減排潛力。2009年，中國規模化養殖場糞便管理的CH4排放量約為77.6萬t。其中，生豬占排放總量的73.6%，奶牛占14.0%，肉牛占3.0%。糞便管理中豬是主要排放源。如果采取沼氣工程等處理措施，年可減排CH454.3萬t，相當于減排CO21140萬t。此外，如果假設養殖場沼氣工程主要替代燃煤為農戶供氣，則相當于減排CO21.79億t。以上兩項合計，中國養殖場沼氣工程的CO2減排潛力為1.9億t，溫室氣體減排潛力很大。結論：中國畜牧業規模化飼養將逐步占據主導地位。2009年中國規模化養殖畜禽糞便排放總量約8.37億t，年沼氣生產潛力約為472.1億m3。其中，生豬、奶牛和肉牛養殖是中國畜禽糞便的主要來源。中國規模化養殖廠畜禽糞便排放主要在東北、華北和西北等北方地區。中國養殖場沼氣工程的CO2減排潛力為1.9億t，溫室氣體減排潛力很大。

來源出版物：農業工程學報, 2012, 28(8): 230-234

入選年份：2015