摘 要 重慶市集中型沼氣工程發(fā)展較快，有效引導(dǎo)和促進(jìn)了重慶市規(guī)模化沼氣技術(shù)的推廣和應(yīng)用。調(diào)查分析重慶市建設(shè)的23個(gè)集中型沼氣工程的建設(shè)規(guī)模、工藝類型、設(shè)施設(shè)備配套、三沼（沼氣、沼液、沼渣）的利用方式和運(yùn)行管理狀況。結(jié)果表明集中型沼氣工程設(shè)計(jì)施工規(guī)范，設(shè)施設(shè)備配套較齊全，但多數(shù)工程實(shí)際運(yùn)行狀況不理想，運(yùn)行效率及管理水平較低，并提出了相應(yīng)的對(duì)策與建議，為重慶市集中型沼氣工程建設(shè)與運(yùn)行提供參考。

關(guān)鍵詞 集中型沼氣工程；運(yùn)行；現(xiàn)狀

中圖分類號(hào)：S216.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：C 文章編號(hào)：1673-890X（2014）19-071-03

知網(wǎng)出版網(wǎng)址：http：//www.cnki.net/kcms/detail/50.1186.S.20140828.1448.002.html 網(wǎng)絡(luò)出版時(shí)間：2014/8/28 14：48：08

養(yǎng)殖場(chǎng)大中型沼氣工程作為農(nóng)村生物質(zhì)能源高效利用的一種方式，通過(guò)厭氧發(fā)酵，不僅有效去除了有害物質(zhì)，而且產(chǎn)生了清潔能源沼氣，真正實(shí)現(xiàn)了變廢為寶，對(duì)于構(gòu)建生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)、改善生態(tài)環(huán)境、解決農(nóng)村用能和養(yǎng)殖業(yè)污染問(wèn)題有重要意義。自2004年起，我國(guó)大力提倡大中型沼氣工程建設(shè)，到2010年底，據(jù)統(tǒng)計(jì)，已有大中小型沼氣工程73017萬(wàn)處，其中大型沼氣工程4963處、中型沼氣工程22795處、小型沼氣工程45259處；己有生活污水處理沼氣工程19.16萬(wàn)處、農(nóng)村戶用沼氣池3850萬(wàn)戶，有近4000萬(wàn)戶1.5億人受益[1]。

重慶市的大中型沼氣工程建設(shè)起步較晚，2009年重慶市人民政府提出了集中型沼氣新技術(shù)工程實(shí)施的意見(jiàn)，要求加快發(fā)展建設(shè)集中型沼氣工程。集中型沼氣新技術(shù)工程是應(yīng)用新技術(shù)、新工藝，集中處理畜禽糞便、作物秸稈和生活垃圾等有機(jī)廢棄物，實(shí)現(xiàn)高效規(guī)模產(chǎn)氣和沼液生態(tài)化利用的沼氣工程[2]。到目前已建成運(yùn)行的大中型沼氣工程有789處，啟動(dòng)并建設(shè)了集中型沼氣科技示范工程20多處，起到了良好的示范帶動(dòng)作用。實(shí)施集中型沼氣新技術(shù)工程，引導(dǎo)和促進(jìn)了重慶市規(guī)?；託饧夹g(shù)的推廣和應(yīng)用，是實(shí)現(xiàn)資源綜合利用和建設(shè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重要環(huán)節(jié)，是控制農(nóng)村面源污染和建設(shè)社會(huì)主義新農(nóng)村的現(xiàn)實(shí)要求，是保護(hù)庫(kù)區(qū)生態(tài)環(huán)境和建設(shè)長(zhǎng)江上游生態(tài)文明示范區(qū)的重要舉措。

然而，在集中型沼氣工程得到飛速發(fā)展的同時(shí)，尚缺乏對(duì)已建沼氣工程的跟蹤研究。為進(jìn)一步探索集中型沼氣工程運(yùn)行管理中存在的問(wèn)題，筆者對(duì)重慶市建設(shè)的23個(gè)集中型沼氣示范工程進(jìn)行了詳細(xì)調(diào)研，旨在考察沼氣工程的建設(shè)規(guī)模、工藝類型、三沼（沼氣、沼液、沼渣）的利用方式和沼氣工程的運(yùn)行狀況，總結(jié)分析集中型沼氣工程發(fā)展中存在的問(wèn)題，為重慶市集中型沼氣工程建設(shè)與運(yùn)行提供參考。

1調(diào)查方法

1.1調(diào)查方式

采用現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研及發(fā)放問(wèn)卷調(diào)查表的方法進(jìn)行調(diào)查。

1.2調(diào)查地點(diǎn)

從2014年2—6月，分別對(duì)重慶市建設(shè)的23個(gè)集中型沼氣示范工程進(jìn)行調(diào)研，其中2個(gè)位于主城區(qū)、6個(gè)位于近郊片區(qū)、10個(gè)位于渝東片區(qū)、5個(gè)位于渝西片區(qū)。

1.3調(diào)查內(nèi)容

包括沼氣工程建設(shè)情況、工藝模式、設(shè)施設(shè)備配套、沼液沼渣的處置方式、運(yùn)行狀況等。

2結(jié)果分析

2.1建設(shè)規(guī)模

所調(diào)查的規(guī)?；B(yǎng)殖場(chǎng)沼氣工程中，養(yǎng)豬場(chǎng)11個(gè)、奶牛場(chǎng)8個(gè)、養(yǎng)雞場(chǎng)1個(gè)、養(yǎng)兔場(chǎng)1個(gè)、餐廚垃圾處理1個(gè)、園林廢棄物處理1個(gè)；且工程均由具有專業(yè)資質(zhì)的單位設(shè)計(jì)和施工建設(shè)，施工規(guī)范；建設(shè)規(guī)模主要以中型規(guī)模為主，1000 m3及以下的沼氣工程有14 家，占總調(diào)查數(shù)的61%。

2.2工藝類型

所調(diào)研的沼氣工程工藝類型主要有完全混合式厭氧反應(yīng)器（CSTR）、升流式厭氧固體反應(yīng)器（USR）、復(fù)合式厭氧流化床反應(yīng)器（UBF））、兩步發(fā)酵工藝（包括CSTR+UASB、CSTR+USR等工藝組合）；發(fā)酵溫度均為中溫，發(fā)酵濃度為6%～8%。其中，以帶有機(jī)械攪拌CSTR工藝為主，占70%，這種工藝適宜高懸浮物濃度有機(jī)物料的厭氧發(fā)酵，適用于畜禽糞便的厭氧發(fā)酵[3]。有16個(gè)沼氣工程采用產(chǎn)氣貯氣一體化發(fā)酵罐體，將厭氧罐與沼氣貯氣柜合二為一，在厭氧罐上方安裝有雙層柔性貯氣膜，用于貯存沼氣，通過(guò)調(diào)整內(nèi)外膜之間夾層的空氣壓力，以保護(hù)外膜并維持貯氣柜的形態(tài)和結(jié)構(gòu)，該發(fā)酵罐體是目前德國(guó)規(guī)模化沼氣工程的主流池型[4]。其優(yōu)點(diǎn)是減少了分體式氣柜，造價(jià)低、用地省、工期短；其缺點(diǎn)是低壓貯氣，一旦貯氣膜里沼氣沒(méi)有及時(shí)利用而造成貯氣壓力過(guò)大時(shí)，會(huì)自動(dòng)釋放沼氣，造成沼氣空排。

2.3設(shè)施設(shè)備配套

所調(diào)研的23個(gè)沼氣工程中，發(fā)酵設(shè)施均采用地上式的厭氧發(fā)酵罐，主要為拼裝罐（有搪瓷、電泳等材料），占57%，少部分采用利浦罐和鋼結(jié)構(gòu)罐體。多數(shù)配置有沼氣鍋爐、發(fā)電機(jī)、集中供氣管網(wǎng)、固液分離機(jī)、沼液儲(chǔ)存池、沼氣凈化裝置等設(shè)施設(shè)備，少數(shù)配置有沼氣工程自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)。雖然配置有集中供氣管網(wǎng)，但實(shí)際向周邊農(nóng)戶供氣的為數(shù)不多。

2.4實(shí)際運(yùn)行狀況

在調(diào)研的23個(gè)集中型沼氣工程中，運(yùn)行良好的僅有3個(gè)，達(dá)到基本正常運(yùn)行的有6個(gè)，運(yùn)行較少即平常不進(jìn)料、偶爾進(jìn)料的有8個(gè)，未運(yùn)行的有3個(gè)，搬遷拆除的有3個(gè)。可見(jiàn)，建成的集中型沼氣工程中基本能夠正常運(yùn)行的僅有9個(gè)，不足50%，而且多數(shù)未真正實(shí)現(xiàn)冬季中溫發(fā)酵，產(chǎn)氣率較低，未達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)模，運(yùn)行管護(hù)現(xiàn)狀令人堪憂。

2.5“三沼”的綜合利用方式

沼氣工程規(guī)模以大中型為主，且有2個(gè)規(guī)模超過(guò)了3000 m3，但由于上網(wǎng)發(fā)電困難，國(guó)家也無(wú)相應(yīng)鼓勵(lì)政策，沼氣用途單一，所產(chǎn)沼氣均用于養(yǎng)殖場(chǎng)自身的生產(chǎn)生活，向周邊農(nóng)戶供氣也比較少，大量多余的沼氣被白白浪費(fèi)，實(shí)際利用率不高。調(diào)查可知，農(nóng)田回用是沼氣工程沼液、沼渣普遍采用的利用方式，而養(yǎng)殖場(chǎng)自有的農(nóng)田面積普遍不夠，沼液的消納利用存在很大的問(wèn)題。由于重慶地勢(shì)以山地為主，養(yǎng)殖場(chǎng)周邊沒(méi)有足夠的土地消納沼液，沼氣工程都是根據(jù)周邊土地情況將較少的一部分固體糞便和沖洗污水進(jìn)行厭氧發(fā)酵處理生產(chǎn)沼氣，更多的是將固體糞便有氧堆肥生產(chǎn)有機(jī)肥。

3結(jié)論與建議

3.1結(jié)論

在沼氣工程新技術(shù)模式、新設(shè)備等方面，集中型沼氣工程的建設(shè)起到了良好的示范作用，對(duì)促進(jìn)重慶市沼氣工程的發(fā)展具有一定的推動(dòng)作用。所調(diào)查的23個(gè)集中型沼氣工程設(shè)計(jì)施工規(guī)范，變革了傳統(tǒng)的地下式沼氣工程模式，均采用地上式的厭氧發(fā)酵罐體和目前國(guó)內(nèi)主流工藝模式，設(shè)施設(shè)備配套較為齊全。但多數(shù)工程實(shí)際運(yùn)行狀況不理想，運(yùn)行效率及管理水平較低，冬季容積產(chǎn)氣率低；沼氣利用途徑單一，利用率低，沼氣工程更多的是充當(dāng)污水處理站的角色，沒(méi)有充分體現(xiàn)出沼氣工程解決農(nóng)村能源問(wèn)題的重要性；沼液沼渣綜合利用配套不足，處理或利用能力低。大多數(shù)沼氣工程發(fā)酵原料未能充分發(fā)酵，沼液COD負(fù)荷仍然較高，沼液處理利用難度大。

3.2建議

（1）提高發(fā)電余熱利用效率或充分利用沼氣鍋爐，以保證冬季中溫發(fā)酵及正常產(chǎn)氣，配備沼氣燃燒火炬，防止多余沼氣的空排。

（2）如養(yǎng)殖場(chǎng)周邊有足夠的消納土地，鼓勵(lì)沼液就地消納利用，如灌溉農(nóng)田、果園、林地等。并重視沼液作為有機(jī)肥施用于農(nóng)田的生態(tài)安全性，減少含有大量有害微生物對(duì)農(nóng)田土壤及牧場(chǎng)環(huán)境的微生物污染，在農(nóng)田使用沼液時(shí)應(yīng)進(jìn)行消毒處理，或是采取相關(guān)措施來(lái)提高厭氧消化液的消毒效果，并采取有效的監(jiān)督管理機(jī)制[5]。

（3）如養(yǎng)殖場(chǎng)周邊沒(méi)有足夠的消納土地，則沼氣工程應(yīng)配套建設(shè)沼液深度處理設(shè)施，如多級(jí)氧化塘、曝氣池等，減少沼液的無(wú)序排放對(duì)環(huán)境的二次污染。

（4）重視沼氣工程的運(yùn)行管理工作，建立沼氣工程建設(shè)項(xiàng)目后評(píng)價(jià)機(jī)制，完善運(yùn)行管理機(jī)制，加強(qiáng)沼氣工程的運(yùn)行監(jiān)督，保證沼氣工程常年正常運(yùn)行。

（5）建立完善沼液沼渣商品化產(chǎn)業(yè)鏈[6]，鼓勵(lì)沼氣發(fā)電，拓寬沼氣利用途徑，把沼氣工程放在解決能源問(wèn)題的重要位置。

參考文獻(xiàn)

[1]屠云璋，吳兆流.2011年大中型沼氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告[J].太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)論壇，2012，2：24-25.

[2]重慶市人民政府.關(guān)于實(shí)施集中型沼氣新技術(shù)工程的意見(jiàn)（渝府發(fā)[2010]34號(hào)）.重慶：2010年3月.

[3]Irini Angelidaki，Wendy Sanders.Assessment of the anaerobic biodegradability of macropollutants[J].Reviews in Environmental Science and Bio-technology，2004，3（2）：117-129.

[4]蔡卓寧，蔡磊，蔡昌達(dá).產(chǎn)氣、貯氣一體化沼氣裝置—規(guī)?；託夤こ痰男鲁匦蚚J].農(nóng)業(yè)工程技術(shù)·新能源產(chǎn)業(yè)，2009，（1）：31-33.

[5]葉小梅，常志州，錢玉婷，等.江蘇省大中型沼氣工程調(diào)查及沼液生物學(xué)特性研究[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2012，（6）：222-227.

[6]唐夢(mèng)雪，陳理，董仁杰，等.北京市大中型沼氣工程調(diào)研分析與建議[J].農(nóng)機(jī)化研究，2012，（3）：206-211.

（責(zé)任編輯：敬廷桃）