一、 我國(guó)各地的養(yǎng)殖業(yè)環(huán)保形勢(shì)十分嚴(yán)竣

 

 

 

 

隨著2003年大中華地區(qū)和東南亞國(guó)家出現(xiàn)的非典災(zāi)難以及2003年1月23日最先在廣西隆安縣丁當(dāng)鎮(zhèn)發(fā)生的H5N1亞型高致病禽流感，使人們?cè)絹?lái)越重視從根本上防治類(lèi)似傳染病的各種環(huán)保技術(shù)。2004年的缺水與缺電從本質(zhì)上看都與環(huán)保和能源密切相關(guān)。人口增加和工廠(chǎng)過(guò)度消耗能源就破壞了森林，破壞了森林就使水源干枯，從而影響水電。一個(gè)大力發(fā)展可產(chǎn)能源的環(huán)保技術(shù)的最佳時(shí)機(jī)已經(jīng)到來(lái)。大型養(yǎng)殖場(chǎng)的發(fā)展所帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題不容忽視， 就我公司做過(guò)的工程，廣東江門(mén)市鵬飛畜牧有限公司存欄5600頭而言，大型豬場(chǎng)的排放糞便水COD（化學(xué)耗氧量）超過(guò)最新的《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染排放標(biāo)準(zhǔn)》20倍，（7400~8300/400）BOD（生物耗氧 量）超標(biāo)24倍(3700~4100/150)，SS（水中懸浮物）超標(biāo)3倍(570~580/200)，污染十分嚴(yán)重。環(huán)保部門(mén)對(duì)養(yǎng)殖場(chǎng)的排污處罰各地不盡相同，但從趨勢(shì)來(lái)看將會(huì)愈加嚴(yán)格。近年來(lái)國(guó)家和地方政府為此已經(jīng)專(zhuān)門(mén)下達(dá)了限期治理的文件。因此，養(yǎng)殖企業(yè)如何利用環(huán)境政策盡快盡早推動(dòng)大中型沼氣工程的發(fā)展，如何更好地使用國(guó)家的排污費(fèi)和科技開(kāi)發(fā)研究經(jīng)費(fèi)，這是養(yǎng)殖企業(yè)亟需研究和制定的重要政策。

 

表1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

表2

1、處理養(yǎng)豬場(chǎng)廢水的五種模式

a.三級(jí)化糞池+15~50畝魚(yú)塘（原始的處理方式）

b.沉淀池+曝氣池+15~50畝魚(yú)塘（傳統(tǒng)的有動(dòng)力曝氣處理方式）

c.大中小型沼氣池（環(huán)形厭氧池）

d.沉淀池+環(huán)形厭氧池（傳統(tǒng)的老式沼氣池）+自然接觸好氧池+15畝魚(yú)塘

e.沉淀池+環(huán)形厭氧池（傳統(tǒng)的老式沼氣池）+小動(dòng)力曝氣池池+15畝魚(yú)塘

 

在這里我們重點(diǎn)介紹一種可產(chǎn)能源的環(huán)保技術(shù)環(huán)形生活污水高效凈化沼氣裝置，該技術(shù)已于2004年3月2日獲得國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利證書(shū)。下面我們先來(lái)看一下老式沼氣工程的技術(shù)功能特性。畜禽場(chǎng)沼氣工程是以畜禽場(chǎng)的糞便為原料，在隔絕氧氣的條件下，通過(guò)微生物的作用，將其中的碳元素分解為可燃?xì)怏w（沼氣）的一種轉(zhuǎn)換裝置。一個(gè)完整的沼氣工程應(yīng)同時(shí)具備消除污染、產(chǎn)生能源和綜合處置三大功能，也就是說(shuō)，畜禽糞便和污水經(jīng)過(guò)厭氧消化后，既可獲得優(yōu)質(zhì)能源（沼氣），又能處理廢棄物、凈化環(huán)境，還可進(jìn)行生物質(zhì)資源的多層次利用和綜合利用。這也是畜禽場(chǎng)興建沼氣工程的基本目的和要求。

 

首先是已形成較完善的具有多種功能的系統(tǒng)。目前常規(guī)的流行工藝系統(tǒng)一般由以下五大部分組成，即：前處理裝置，包括預(yù)處理池、調(diào)節(jié)池、增濕裝置和固液分離設(shè)備等裝置。這些裝置 對(duì)于保證沼氣工程系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行具有重要作用。厭氧消化器，如AF、UASB、擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的環(huán)形生活污水高效凈化等消化裝置已被廣泛應(yīng)用，顯著地提高了工程系統(tǒng)技術(shù)功能的發(fā)揮。沼氣的收集、貯存及輸配系統(tǒng)。它包括氣水分離、凈化脫硫、貯氣輸氣和沼氣燃燒等設(shè)備。這對(duì)于保證向用戶(hù)提供高質(zhì)量的燃料和保證高效率地使用具有關(guān)鍵性的作用。沼液后處理裝置，如發(fā)酵液沉淀池、好氧厭氧處理設(shè)施以及廢液的排放設(shè)施如無(wú)塔水泵等，是確保達(dá)標(biāo)排放不可缺少的組成部分。沼渣處理系統(tǒng)，包括發(fā)酵后固體殘余物的干燥、固液分離和制造顆粒肥料和飼料等設(shè)備，改善了整個(gè)工程的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)現(xiàn)資源的綜合利用。總之，工藝系統(tǒng)的完善和設(shè)備的不斷改進(jìn)，為保證工程系統(tǒng)技術(shù)功能的發(fā)揮奠定了基礎(chǔ)。

 

其次，產(chǎn)氣功能不斷改善，已基本達(dá)到實(shí)用水平。據(jù)估計(jì)，當(dāng)前中國(guó)正在運(yùn)行的畜禽場(chǎng)沼氣工程每天每立方米產(chǎn)氣達(dá)0.4立方米。這一水平比農(nóng)村家用沼氣池的產(chǎn)氣水平提高了3倍。近年來(lái)興建的一些沼氣工程，由于一般都采取了新技術(shù)新措施，產(chǎn)氣率普遍較高。綜合處理功能取得實(shí)際經(jīng)濟(jì)成效。目前已實(shí)現(xiàn)并取得成效的綜合功能主要有以下幾方面：一是利用固液分離設(shè)備及其相關(guān)設(shè)備，將畜禽污水制成再生飼料以供畜禽養(yǎng)殖業(yè)使用，每出售一噸再生飼料可獲得100～1000元的收入；二是可將畜禽糞便污水制成顆粒肥料用以作為果園和花卉種植的高級(jí)有機(jī)肥料，每噸可獲得 80～100元的收入； 三是沼液用于農(nóng)田肥料和無(wú)土栽培，既可替代化肥，又能增產(chǎn)增肥，具有無(wú)公害栽培的良好效果；或通過(guò)好氧厭氧處理設(shè)施，還可實(shí)現(xiàn)無(wú)害化排放。

 

第三，主體設(shè)備性能可靠，具有較長(zhǎng)的使用壽命。由于大多數(shù)沼氣工程的主體設(shè)備（厭氧消化塔等設(shè)施）一般系由鋼筋混凝土等材料構(gòu)筑而成，具有抗酸堿、抗腐蝕、強(qiáng)度較高的特點(diǎn)，對(duì)用于處理糞便污水等具有腐蝕性的廢棄物是一項(xiàng)有效的設(shè)備。如上海長(zhǎng)江農(nóng)場(chǎng)1984年建造的83個(gè)50立方米的沼氣池、杭州浮山養(yǎng)殖場(chǎng)1988年始建的200立方米沼氣池，迄今仍在正常運(yùn)轉(zhuǎn)中。廣東四會(huì)豬場(chǎng)1982年用沼氣和柴油混合發(fā)電至今，發(fā)電成本為0.25~0.35元/度。這些事實(shí)說(shuō)明，一個(gè)高質(zhì)量的鋼筋混凝土消化器穩(wěn)定運(yùn)行15年甚至更長(zhǎng)的時(shí)間將是完全可能的。

 

另外在社會(huì)和環(huán)境影響分析方面，清華大學(xué)顧樹(shù)華教授等先行了一步，他們以杭州浮山和上海星火農(nóng)場(chǎng)養(yǎng)殖場(chǎng)沼氣工程為點(diǎn)，完成了包括社會(huì)和環(huán)境影響在內(nèi)的分析評(píng)價(jià)。其特點(diǎn)是通過(guò)費(fèi)用、效益轉(zhuǎn)換的方法（即將外部不經(jīng)濟(jì)性轉(zhuǎn)換為工程的成本，外部經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題轉(zhuǎn)換為工程的效益）實(shí)現(xiàn)了費(fèi)用效益的分析。見(jiàn)表3

 

表3

兩個(gè)沼氣工程環(huán)境影響

	浮山工程	星火工程
不包括處理工藝：
凈現(xiàn)值（萬(wàn)元）	71.63	49.10
內(nèi)部收益率（%）	26.44	13.81
包括處理工藝：
凈現(xiàn)值（萬(wàn)元）	102.00	144.25
內(nèi)部收益率（%）	31.45	16.90

表3的計(jì)算結(jié)果表明，從社會(huì)、環(huán)境的角度來(lái)看這兩個(gè)沼氣工程都是可取的。無(wú)論其系統(tǒng)工藝是否包括后處理工藝，其內(nèi)部收益率和凈現(xiàn)值均在理想的范圍內(nèi)。（當(dāng)然，系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括后處理工藝時(shí)，其經(jīng)濟(jì)性更好。）這說(shuō)明，沼氣工程對(duì)社會(huì)環(huán)境作出了很大貢獻(xiàn)，而且這類(lèi)工程為不斷富裕起來(lái)的農(nóng)民提供了優(yōu)質(zhì)、潔凈的沼氣燃料和生物質(zhì)資源的多層次利用提供了可能，是一項(xiàng)應(yīng)給予積極支持的項(xiàng)目。

 

如上海星火農(nóng)場(chǎng)沼氣工程，它以市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)為基礎(chǔ)，按價(jià)值法則定價(jià)，1995年其沼氣價(jià)格定為1.2元每立方米，與煤氣或天然氣相當(dāng)，并且需求量大，從而導(dǎo)致銷(xiāo)售沼氣的收益占工程效益的73％，項(xiàng)目?jī)?nèi)部收益率達(dá)到12％。若價(jià)格上升或下降10％，項(xiàng)目?jī)?nèi)部收益率的變化范圍在11％～15％之間，其經(jīng)濟(jì)性仍然可行。

 

中國(guó)現(xiàn)有各類(lèi)規(guī)模型養(yǎng)殖場(chǎng)15000多個(gè)中（廣西大約有112個(gè)養(yǎng)豬場(chǎng)），絕大多數(shù)沒(méi)有沼氣工程設(shè)施，已建沼氣工程的不足5％，潛力還很大。所有這些都為沼氣工程的發(fā)展提供了充足的資源基礎(chǔ)

 

按經(jīng)濟(jì)效益分析市場(chǎng)潛力。沼氣工程的經(jīng)濟(jì)效益主要包括3個(gè)方面：一個(gè)方面是可以減少糞便污水的排污費(fèi)。這方面經(jīng)濟(jì)效益在收排污費(fèi)的地方有，在不收排污費(fèi)的地方則沒(méi)有；第二是制取的沼氣可以作為民用或鍋爐燃料，或用來(lái)發(fā)電供養(yǎng)殖場(chǎng)自己使用，多余的還可以上網(wǎng)出售，這方面的經(jīng)濟(jì)效益在能源價(jià)格高的地方大，在價(jià)格低的地方就��；第三方面是沼氣池的渣和液可以作為肥料出售。從已經(jīng)建的沼氣工程來(lái)分析，在能源價(jià)格較高、沼渣及沼液有銷(xiāo)路的情況下，經(jīng)濟(jì)效益都不差。如果沼氣能按市場(chǎng)石油液化氣價(jià)出售，其投資一般可以在5年以?xún)?nèi)回收。但目前已建的沼氣工程，由于沼氣僅供農(nóng)場(chǎng)職工使用，售價(jià)較低，沼渣沼液也由養(yǎng)殖場(chǎng)的農(nóng)場(chǎng)自己使用，所以經(jīng)濟(jì) 效益常常顯示不出來(lái)。

 

杭州西子養(yǎng)殖場(chǎng)是浙江省西子電梯集團(tuán)公司創(chuàng)辦的養(yǎng)殖基地，年產(chǎn)商品豬10萬(wàn)頭，第一期規(guī)模為1萬(wàn)頭。豬場(chǎng)采用國(guó)內(nèi)一流的飼養(yǎng)工藝和設(shè)備，配套建設(shè)有飼料廠(chǎng)、屠宰廠(chǎng)、養(yǎng)鱉廠(chǎng)、魚(yú)場(chǎng)、無(wú)公害蔬菜園及果園。解決了糞便對(duì)環(huán)境的污染，開(kāi)發(fā)新能源，1996年該養(yǎng)殖場(chǎng)興建了大型沼氣 綜合利用工程，采用目前國(guó)內(nèi)流行的工藝路線(xiàn)，將回收資源、開(kāi)發(fā)能源、保護(hù)環(huán)境與改善生態(tài)環(huán)境有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，為從根本上解決能源、資源和環(huán)境問(wèn)題創(chuàng)造了條件。該工程的工藝流程如圖所示。

 

西子養(yǎng)殖場(chǎng)新能源示范工程流程圖

 

2、各種污水處理工程的經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)

處理養(yǎng)豬場(chǎng)廢水的五種模式中，只有c、d、e三種模式中的沼氣工程部分能夠產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益，使工程投資逐步或全部收回或在工程使用5~10年后可以贏利。用國(guó)家計(jì)委推薦使用的動(dòng)態(tài)分析法來(lái)評(píng)估處理養(yǎng)豬場(chǎng)廢水的五種模式，表3的計(jì)算結(jié)果表明，從社會(huì)、環(huán)境的角度來(lái)看沼氣工程都是可取的。無(wú)論其系統(tǒng)工藝是否包括后處理工藝，其內(nèi)部收益率和凈現(xiàn)值均在理想的范圍內(nèi)。（當(dāng)然，系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括后處理工藝時(shí)，其經(jīng)濟(jì)性更好。）這說(shuō)明，沼氣工程對(duì)社會(huì)環(huán)境作出了很大貢獻(xiàn)。資金短缺是制約環(huán)保和大型沼氣工程發(fā)展的重要因素。加之，工程造價(jià)較高，甚至比養(yǎng)殖場(chǎng)自身建設(shè)的投資還大，這就限制了一般養(yǎng)殖場(chǎng)采用這種技術(shù)。通常，大型沼氣工程的日產(chǎn)氣量為1000～2000立方米，其工程總投資在300～1000萬(wàn)元；中型沼氣工程的日產(chǎn)氣量為500～1000立方米，其工程總投資在80萬(wàn)～300萬(wàn)元。今后的發(fā)展方向是向大型集約化養(yǎng)殖發(fā)展，因此，2000年以后重點(diǎn)是發(fā)展大型沼氣工程。國(guó)家經(jīng)貿(mào)委和農(nóng)業(yè)部有關(guān)部門(mén)和地方財(cái)政對(duì)于大中型沼氣工程在融資方面盡管給予一定數(shù)量的貼息，但是目前中國(guó)沼氣工程的融資渠道是使用銀行貸款，而銀行在進(jìn)行項(xiàng)目評(píng)估時(shí)，通常采用一般工業(yè)項(xiàng)目的評(píng)估方法；由于沼氣工程的經(jīng)濟(jì)效益與其社會(huì)環(huán)境效益相比，后者更為突出，但并未以貨幣形式體現(xiàn)出來(lái)，而用常規(guī)財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)的結(jié)論往往導(dǎo)致貸款評(píng)估失敗。因此我建議企業(yè)家們按環(huán)保達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的要求來(lái)設(shè)計(jì)規(guī)劃，跟據(jù)企業(yè)自身的財(cái)力和環(huán)境情況來(lái)因地制宜分步分期地逐步完善，優(yōu)先發(fā)展投資在10~30萬(wàn)元的中小型環(huán)形沼氣工程或改造原有沼氣工程。使新建小型形沼氣工程投資在3~5年內(nèi)收回全部投資。爭(zhēng)取使用國(guó)家的排污費(fèi)和科技開(kāi)發(fā)研究經(jīng)費(fèi)，在工程投資前做好用動(dòng)態(tài)分析法來(lái)評(píng)估工程經(jīng)濟(jì)效益的工作，進(jìn)行科學(xué)決策。

 

二、各種污水處理技術(shù)的篩選和鑒別

 

1 、從設(shè)計(jì)工藝上判斷，沼氣工程不是家用沼氣的簡(jiǎn)單放大。

 

2、從產(chǎn)氣率、安全、環(huán)保、衛(wèi)生、可升級(jí)換代、維修、機(jī)械化出渣方便、使用壽命等方面綜合考慮。

 

3、從工程業(yè)績(jī)上判斷。從現(xiàn)像看本質(zhì)。例如家用和大中沼氣的調(diào)查，如何在參觀(guān)時(shí)深入實(shí)際了解真相。例如我公司的一個(gè)工程實(shí)例。2001年7月由廣西綠源環(huán)保工程有限責(zé)任公司將該技術(shù)的應(yīng)用拓展到了禽畜養(yǎng)殖廢水治理領(lǐng)域，取得了成功。

 

工程于2001年12月20日完成土建和安裝調(diào)試，并投入使用。由于采用生物處理技術(shù)，一般要從開(kāi)始產(chǎn)沼氣算起6個(gè)月以后才能達(dá)到最佳狀態(tài)，經(jīng)過(guò)半年的運(yùn)行，植物好氧塘的出水水質(zhì)基本達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

在豬場(chǎng)存欄量達(dá)到2000頭的情況下，廢水處理后的出水水質(zhì)經(jīng)江門(mén)市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)站監(jiān)測(cè)，除氨氮一項(xiàng)外的其他指標(biāo)完全達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。2002年6月19日在植物好氧塘排放口監(jiān)測(cè)結(jié)果如下：

分析項(xiàng)目	監(jiān)測(cè)結(jié)果	GB8978-1996 一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)
PH	7.5	6~9
SS	42mg/l	70mg/l
CODcr	39mg/l	100 mg/l
BOD5	11mg/1	20 mg/l
NH3-N	31.94mg/l	15 mg/l
總P	——	——

在豬場(chǎng)存欄到5000頭的情況下，2002年9月30日在植物好氧塘排放口監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)結(jié)果所有指標(biāo)完全達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）的二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。在養(yǎng)殖場(chǎng)沒(méi)有按環(huán)保工程運(yùn)行規(guī)定，在該環(huán)保工程運(yùn)行一年沒(méi)有及時(shí)清掏沉渣的情況下，在2002年12月12、13日的驗(yàn)收監(jiān)測(cè)中，在植物好氧塘排放口的監(jiān)測(cè)結(jié)果除NH3-N外，其它指標(biāo)完全達(dá)到國(guó)家《禽畜養(yǎng)殖業(yè)污染物排

放標(biāo)準(zhǔn)》，驗(yàn)收監(jiān)測(cè)結(jié)果如下： （濃度單位：mg/L）

 

 

 

 

 

 

 

 

 

工程的實(shí)踐應(yīng)用表明環(huán)形生活污水高效凈化沼氣裝置在處理餐飲生活污水和禽畜養(yǎng)殖廢水時(shí)，CODcr、BOD₅的去除效率均達(dá)到90%以上。應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)可以解決禽畜養(yǎng)殖企業(yè)的廢水污染問(wèn)題，使處理后的污水達(dá)到國(guó)家環(huán)�？偩�2003年1月1日起將執(zhí)行的國(guó)家《禽畜養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》或《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。

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