莊海燕 石治華 楊曉天 龐龐盛堃 羅美環(huán) 江岸林 鄭子勝 黃祥良

（廣西壯族自治區(qū)武宣種畜場(chǎng)545905）

『豬- 沼- 電- 蔗』生態(tài)養(yǎng)豬模式探討

莊海燕 石治華 楊曉天 龐龐盛堃 羅美環(huán) 江岸林 鄭子勝 黃祥良

（廣西壯族自治區(qū)武宣種畜場(chǎng)545905）

探討“豬-沼-電-蔗”養(yǎng)殖模式對(duì)污水處理及利用的經(jīng)濟(jì)效益。項(xiàng)目利用能源生態(tài)型處理利用工藝對(duì)養(yǎng)豬過(guò)程中產(chǎn)能的糞污進(jìn)行處理，污水收集后經(jīng)過(guò)格柵固液分離，污水經(jīng)過(guò)酸化調(diào)節(jié)進(jìn)入U(xiǎn)ASB沼氣反應(yīng)系統(tǒng)，產(chǎn)生沼氣經(jīng)脫硫、脫水進(jìn)入發(fā)電機(jī)組發(fā)電供豬場(chǎng)照明、通風(fēng)、保溫使用，沼液經(jīng)過(guò)兼氧氧化后通過(guò)管道供甘蔗施肥。項(xiàng)目總投放200萬(wàn)元，年投入25.52萬(wàn)元，年產(chǎn)出75.92萬(wàn)元，年利潤(rùn)50.40萬(wàn)元。結(jié)果表明，項(xiàng)目不僅在經(jīng)濟(jì)效益上是可行的，并且使養(yǎng)豬達(dá)到零排放，實(shí)現(xiàn)能源生產(chǎn)、環(huán)境治理、綠色食品生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)一生態(tài)一社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的多重目標(biāo)。

養(yǎng)豬；沼氣工程；經(jīng)濟(jì)效益

改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)養(yǎng)豬業(yè)迅猛發(fā)展，特別是集約化養(yǎng)殖方式。隨著養(yǎng)豬業(yè)的發(fā)展，養(yǎng)豬污染正上升為新的環(huán)境問(wèn)題。目前，我國(guó)養(yǎng)豬環(huán)境衛(wèi)生設(shè)施較差，養(yǎng)豬業(yè)現(xiàn)代化科學(xué)化水平還不高，對(duì)豬糞便及其污水處理能力有限。養(yǎng)豬業(yè)所產(chǎn)生的環(huán)境問(wèn)題不僅出現(xiàn)在小規(guī)模養(yǎng)殖戶或散養(yǎng)戶，規(guī)?；B(yǎng)殖場(chǎng)也面臨著同樣的問(wèn)題。所以，如何解決養(yǎng)豬環(huán)保問(wèn)題是擺在每個(gè)養(yǎng)殖者面前最為迫切和棘手的難題。

當(dāng)前，國(guó)家對(duì)養(yǎng)豬的環(huán)保要求越來(lái)越嚴(yán)格。2015年出臺(tái)的“史上最嚴(yán)格環(huán)保法”正式實(shí)施，提出圍繞“一控兩減三基本”的目標(biāo)，打好農(nóng)業(yè)資源污染治理攻堅(jiān)戰(zhàn)。所以，養(yǎng)豬業(yè)必須向綠色、高效、安全、可持續(xù)的循環(huán)模式轉(zhuǎn)變。筆者在從事養(yǎng)豬事業(yè)中遇到同樣的環(huán)保問(wèn)題，于是在2009年提出了探索一條適合場(chǎng)情的“豬-沼-電-蔗”的可持續(xù)的生態(tài)養(yǎng)豬模式。這幾年來(lái)圍繞著生態(tài)養(yǎng)豬做了大量的工作，經(jīng)過(guò)多年實(shí)踐摸索，筆者認(rèn)為“豬-沼-電-蔗”生態(tài)養(yǎng)殖模式處理規(guī)模豬場(chǎng)污染物效果良好。但這種養(yǎng)殖模式需要足夠土地和種植相應(yīng)的植物來(lái)消納污染物。現(xiàn)簡(jiǎn)要介紹“豬-沼-電-蔗”生態(tài)養(yǎng)殖模式處理某規(guī)模豬場(chǎng)污染物的過(guò)程及再利用后產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益。

1 養(yǎng)殖場(chǎng)情況

該場(chǎng)屬于國(guó)有農(nóng)場(chǎng)，豬場(chǎng)建于1997年，1999年開(kāi)始正式投產(chǎn)。占地面積3.33公頃 （生產(chǎn)區(qū)），自有甘蔗地200公頃，果地33.3公頃。共有欄舍15棟，4棟產(chǎn)房、6棟種豬舍、3棟肉豬舍，2棟保育舍。飼養(yǎng)種豬950頭，以銷售7.5kg小豬為主，常年存欄肉豬約700頭、保育豬約1800頭。保育舍采用水沖糞方式，其余豬舍采用干清糞工藝。

2 養(yǎng)殖場(chǎng)沼氣工程的設(shè)計(jì)

由于該養(yǎng)殖場(chǎng)屬于國(guó)有農(nóng)場(chǎng)，自有土地多，并且有種植甘蔗的習(xí)慣，可以完全接納豬場(chǎng)產(chǎn)生的污水。所以在設(shè)計(jì)沼氣工程時(shí)采用“能原生態(tài)型”的處理利用工藝。

“能源生態(tài)型”依靠土地處理系統(tǒng)。要求周圍有足夠的農(nóng)田消納厭氧發(fā)酵后的沼液、沼渣，養(yǎng)殖業(yè)與種植業(yè)的規(guī)模要配套。工藝描述如下。

養(yǎng)殖場(chǎng)采用雨污分離，雨水通過(guò)豬場(chǎng)內(nèi)的綠化帶消化，污水通過(guò)排污溝自流匯集到調(diào)節(jié)池，在調(diào)節(jié)池前設(shè)置格柵，去除污水中較大的雜物。調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)提升泵，將污水抽至分離機(jī)，分離糞渣人工清走作有機(jī)肥原料，分離的污水自流入攪拌池，攪拌池內(nèi)設(shè)提升泵，污水通過(guò)攪拌均勻，將污水提升至UASB反應(yīng)器，UASB反應(yīng)器廢水被盡可能均勻的引入反應(yīng)器底部，污水向上通過(guò)包含顆粒污泥或絮狀污泥的污泥床。厭氧反應(yīng)發(fā)生在廢水和污泥顆粒接觸的過(guò)程。在厭氧狀態(tài)下產(chǎn)生的沼氣 （主要是甲烷和二氧化碳）引起內(nèi)部循環(huán)，這對(duì)于顆粒污泥的形成和維持有利。在污泥層形成的一些氣體附著在污泥顆粒上，附著和沒(méi)有附著的氣體向反應(yīng)器頂部上升。上升到表面的污泥撞擊三相反應(yīng)器氣體發(fā)射器的底部，引起附著氣泡的污泥絮體脫氣。氣泡釋放后污泥顆粒將沉淀到污泥床的表面，附著和沒(méi)有附著的氣體被收集到反應(yīng)器頂部的三相分離器的集氣室。

厭氧消化器的出水自流入沼液池，沼液經(jīng)管道流入氧化塘。后段處理以兼氧處理為主要技術(shù)手段，經(jīng)過(guò)充分氧化的沼液通過(guò)提升泵提升到管道，通過(guò)管道流入甘蔗地，達(dá)到種養(yǎng)結(jié)合零排放的效果。

產(chǎn)生的沼氣通過(guò)脫硫脫水進(jìn)入發(fā)電機(jī)組進(jìn)行發(fā)電，供豬場(chǎng)保溫、通風(fēng)、照明使用。

3 經(jīng)濟(jì)效益

3.1 建設(shè)內(nèi)容

根據(jù)養(yǎng)殖規(guī)模，項(xiàng)目總投資200萬(wàn)元，財(cái)政資金90萬(wàn)元，自籌資金110萬(wàn)元，設(shè)計(jì)建設(shè)用地1.33公頃。固液分離機(jī)1臺(tái)，格柵池28m3，酸化調(diào)節(jié)池70m3，攪拌池兩個(gè)、30m3/個(gè)，厭氧消化池兩個(gè)、每個(gè)500m3，貯液池50m3，兼氧氧化塘4000m3，發(fā)電機(jī)房25m2， 凈化間 25m2， 值班室25m2， 沼渣晾曬棚90m2。

采用額定輸出功率80kW，額定電壓380v，功率因素為 1，頻率50Hz，相數(shù)為三相的發(fā)電機(jī)組進(jìn)行發(fā)電。年產(chǎn)沼氣18.25萬(wàn)m3，可供電27.38萬(wàn)kw；年產(chǎn)沼渣998t，沼液5.55萬(wàn)t。

3.2 經(jīng)濟(jì)效益分析

3.2.1 年投入資金

項(xiàng)目基礎(chǔ)建設(shè)200萬(wàn)，按10年收回成本，每年攤開(kāi)折舊費(fèi)用20萬(wàn)元；沼氣發(fā)電工程運(yùn)轉(zhuǎn)需要1個(gè)工人，年薪4萬(wàn)元；機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用 （電費(fèi)等）1.02萬(wàn)元；每年維修費(fèi)用0.5萬(wàn)元。合計(jì)年投入資金25.52萬(wàn)元。

3.2.2 沼氣工程年收入

沼氣發(fā)電收入:27.38萬(wàn)kw，每千瓦0.6元，共16.43萬(wàn)元；沼渣收入:998t，每噸40元，共3.99萬(wàn)元；沼液5.55萬(wàn)t，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)每100千克沼液可增產(chǎn)1元，共55.5萬(wàn)元。合計(jì)年收入75.92萬(wàn)元，減去25.52萬(wàn)元成本，凈利潤(rùn)50.40萬(wàn)元。

4 生態(tài)和社會(huì)效益

沼肥是沼氣發(fā)酵的殘余物，含有較全面的養(yǎng)分和豐富的有機(jī)物。本課題通過(guò)研究生產(chǎn)沼肥作為種植甘蔗的特質(zhì)有機(jī)肥基肥，不僅有效消化養(yǎng)豬產(chǎn)生的糞污，改善土質(zhì)，建立“養(yǎng)-肥-種”的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式，促進(jìn)健康養(yǎng)殖與環(huán)境保護(hù)和諧發(fā)展，將推動(dòng)循環(huán)經(jīng)濟(jì)和可持續(xù)農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

很多養(yǎng)殖戶不愿意在糞污治理上花更多的錢，原因由于技術(shù)上不成熟，糞污治理工程的投入大于產(chǎn)出。本課題通過(guò)研究利用沼氣發(fā)電技術(shù)，一可以解決養(yǎng)豬生產(chǎn)用電，二是將治理污染與再生資源 （沼氣）開(kāi)發(fā)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，使糞污治理工程產(chǎn)出大于投入，提高污水處理工程的綜合效益。

5 討論

通過(guò)對(duì)該養(yǎng)殖場(chǎng)大型沼氣工程項(xiàng)目投資效益分析說(shuō)明，具有一定的盈利能力，財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值均大于零，該項(xiàng)目在財(cái)務(wù)上是可行的。該項(xiàng)目投資能按時(shí)收回，并且達(dá)到養(yǎng)殖場(chǎng)糞污“零排放”，實(shí)現(xiàn)能源生產(chǎn)、環(huán)境治理、綠色食品生產(chǎn)和“經(jīng)濟(jì)—生態(tài)—社會(huì)”可持續(xù)發(fā)展的多重目標(biāo)。但由于該工程需要大量可接納沼液的土地，對(duì)于一些土地較少的養(yǎng)殖場(chǎng)并不合適，并且前期建設(shè)費(fèi)用較高，沒(méi)有一定的財(cái)政補(bǔ)貼是很難推廣的。

廣西水產(chǎn)畜牧科技推廣應(yīng)用項(xiàng)目 （桂漁牧科201633049）；來(lái)賓市科學(xué)研究與技術(shù)開(kāi)發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目 （來(lái)科產(chǎn)152914）；來(lái)賓市科學(xué)研究與技術(shù)開(kāi)發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目 (來(lái)科產(chǎn)152708）。

莊海燕 (1978-)，女，漢族，廣西合浦縣人，本科，獸醫(yī)師，主要從事畜牧獸醫(yī)技術(shù)研究與推廣工作。