[00709225]利用农作物秸秆和畜禽粪便发酵生产沼气和有机肥料技术

通过厌氧消化技术，可把农作物秸秆(稻草、麦秸、玉米秸等)和畜禽粪便(猪、鸡、牛粪等)转化成沼气，同时，生产有机肥料。沼气可用作农户或养殖场自身的炊事、照明和供热等，对大型的沼气工程，还可以用来发电；产生的沼渣用来生产有机肥料，用于替代化肥，生产有机绿色食品，改善土壤的性能。该技术是解决农村和畜禽养殖场环境污染，实现畜禽粪便和作物秸秆的资源化利用，以及实现农业可持续发展的有效途径。与秸秆热解气化相比，厌氧消化具有许多优点。首先厌氧消化在常温下即可生产沼气，而气化则需要在高温下进行，因而需要额外消耗能量，投入产出效益差；其次，气化产生的热解气的热值低，一般只有沼气热值的50％左右；再次，气化会产生焦油和废气，对环境会产生二次污染。正因为此，农业部已明确提出停止在全国推广秸秆热解气化技术。市场分析：中国是世界上最大的农业国家，年产生各类畜禽粪便20多亿吨，农作物秸秆7亿吨。畜禽粪便未经无害化处理大量排放，对环境造成了严重的污染，据国家环保总局统计，中国水体中COD有一半以上来自于畜禽养殖业。而农作物秸秆由于没有合适的技术加以利用，多年以来，各地秸秆焚烧现象屡禁不止，不但严重危害交通和人民财产安全，极大的浪费生物质资源，而且直接影响了农业的可持续发展。投资预算：1、工艺流程：根据当地原料来源情况，作物秸秆可作为原料单独使用，也可和畜禽粪便一起混合使用。通过厌氧发酵，作物秸秆(稻草、麦秸、玉米秸等)和畜禽粪便(猪、鸡、牛粪等)被转化成沼气，剩下的残渣用来生产有机肥料，实现了废弃物的生态循环。建议以村为单位，建立大、中型发酵装置，集中产生沼气，然后，通过地下管道，把沼气输送到各户。对大型养殖场，以场为单位建设具有一定规模的沼气工程。2、投资规模：对一个可供200户居民生活用气的沼气工程，预计投资110-120万元左右。包括沼气发酵罐、沼气净化装置、贮气罐、输送管道、土建费用和设计费用等全部投资。效益分析：1、沼气年运行成本：以供200户居民生活用气为例，需要500m<'3>的沼气发酵罐，设计5个发酵罐，每罐体积100m<'3>，在不加温的情况下，全年可正常运行6-9个月。根据山东泰安的实际运行数据，该规模的沼气站年运行成本(含原料费、人工费、电费)约为4.8万元。2、沼气年产量和年收益：发酵总容积500m<'3>，平均产气率按0.5m<'3>/m<'3>·日，产气40天，则可年产气6万m<'3>。按每立方米沼气收费1.5元，可获年收益：1.5元×60000m<'3>=9(万元)。3、沼气成本和运行效益：运行效益＝沼气年收入9万元－沼气年成本4.8万元＝4.2万元。作为农业部的示范项目，利用该技术在山东泰安市建立了中国第一个以秸秆为主原料的规模化沼气工程。上述经济分析就是基于该工程长期实际运行成本核算的结果。但该成本核算尚没有考虑到沼渣作为肥料可带来的经济收益。如果再把沼渣开发出来，用于生产有机肥料，则可实现更大的赢利。除此之外，该项目还有很好的生态环境效益和社会效益。项目的建成和使用，使农民和城里人一样，烧水做饭用上了清洁方便的管道燃气，改变了农村千百年来烟熏火燎的生活用能方式，减轻了劳动强度，提高了生活质量；同时，也使农村秸秆乱堆乱放、脏乱差的卫生状况有了明显改善，推动了社会主义精神文明建设的发展，具有明显的社会效益。同时，还可使农村减少或杜绝秸秆焚烧现象，减轻大气污染。沼渣、沼液作为优质有机肥还田使用，既可以减少化肥投入，又可以增加土壤有机质，培肥地力，提高农产品的质量，实现农业生态系统的良性循环，促进农业的可持续发展。