襄城縣桃之源沼氣生態循環農業模式

許昌市農村能源管理工作站 杜英杰

一、模式背景

隨著社會的發展和人們生活水平的不斷提高，人們對生活環境和食品安全提出了更高的要求，建設生態循環農業應當成為我國現代農業發展的方向和目標。通過新型生態循環農業模式建設，既可以保護生態環境，促進農業可持續發展，又能實現人與自然的和諧相處。

襄城縣桃之源山區養殖場位于襄城縣紫云鎮紫云山上，公司占地面積213.33 多hm2。公司自成立以來，先后建成標準化豬舍 4 處63棟68 600 m2；養殖場存欄生豬量5900 多頭，其中繁育母豬1500 多頭，日產豬糞、污水47.2 t。這些污水和糞便若不能妥善處理，不僅會嚴重污染破壞當地的生態環境，還會對周邊村民的生產生活質量產生影響。因此，公司在2016 年設計建造了1000 m3的紅泥塑料三段式（TRPD）厭氧沼氣發酵工程4 座。該工程利用山體自然環境的落差，對養殖場生產過程中產生的污水和糞便送入沼氣工程中，將高濃度的有機廢棄物經厭氧發酵減量化處理后，產生出沼液、沼渣和沼氣。其中，沼氣用來發電和冬季給豬舍增溫，沼渣、沼液靠山體自然流動到三級沼液儲存池中，并進一步經好氧處理后返還果園和田間用作果樹和農作物的肥料。此模式既實現了農業廢棄物的綜合循環利用，保護了當地山區的自然生態環境，又促進了經濟效益和生態效益的顯著提升。

二、模式流程與分析

模式利用養豬場產生的豬糞、污水沼氣能源化處理工藝的厭氧發酵技術，促進了養豬場有機廢棄物資源的能量流動和多級循環利用。其中，能量轉化為沼氣，經沼氣高值化利用技術轉化為生活生產用能，剩余物質轉化為沼液、沼渣，沼渣和沼液還田應用。山區-沼氣工程- 果（菜、糧）生態循環農業模式能夠做到真正的無污染、零排放，并增加清潔能源沼氣，走出了一條山區農業高效益發展的新路子。

模式選擇能源生態型沼氣工程模式，將養殖場區的污水和雨水分開儲存，同時實施豬糞干清工藝，減少了豬舍沖洗的用水量以控制養殖場糞便、污水的水量和水質。通過這些有效措施對養豬場的糞便、污水經沼氣工程進行無害化處理后，所產生的沼氣用于發電供養豬場生產使用以及職工和周邊村民的生活燃料利用、豬舍保溫利用等。而沼液作為農田和果園灌溉使用，沼渣和濃縮的污泥制成有機肥，賣給附近農戶或企業自用，處理后的排放沼液可用作蓮藕塘和果樹的灌溉使用，從而形成了“豬-沼-果（菜、糧）”立體生態循環農業生產模式。襄城縣桃之源養豬場沼氣工程設計為能源生態型模式，所有資源都能做到合理有效利用，夏季、冬季污水降解率分別為80%～90%和65%～75%，效果達到了國內先進水平。

襄城縣桃之源養豬場處理后的沼渣、沼液不是直接排入自然環境中，而是先存于沼液儲存池中再經過好氧處理后，作為農作物的液體肥料利用。由于襄城縣桃之源有果樹209.33 hm2，其中核桃樹104 hm2、柿樹20 hm2、桃樹80 hm2、蓮藕塘5.33 hm2，正好和養豬場沼氣工程厭氧發酵排出的沼液、沼渣規模要求相匹配，因此這種模式經濟效益更高，且周邊有足夠的農田接收沼氣工程厭氧發酵后產生的沼液、沼渣，從而保證了養殖業和種植業的良性高效運轉，避免了沼氣工程處理系統的超負荷運轉。

三、模式效果

襄城縣桃之源沼氣生態循環農業模式的投入使用，使養豬場豬糞、污水資源化有效利用率達95%。采用沼液、沼渣作肥料使果樹和農作物的化肥施用量減少20%～30%，作物主要病蟲害的農藥施用量減少10%～25%，果樹和農作物增長率在20%～30%，顯著提高了農作物的品質。2019 年襄城縣桃之源公司生產的桃子被河南省農業農村廳認定為無公害農產品。公司每年節約生產和生活成本300 多萬元，實現了項目區域內的農業物質和能量的多層次利用，公司的種植業和養殖業都走上了綠色發展的軌道。

沼氣生態循環農業模式流程圖