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娄底市大型畜禽养殖场沼气发电建设探讨——以湖南湘村高科农业发展有限公司为例
时间：2023-03-25 13:48:41 下载该word文档
娄底市大型畜禽养殖场沼气发电建设探讨——以湖南湘村高科农业 发展有限公司为例
张颖
【摘要】Takinglarge-scalebiogasengineeringofblackpigformerbreedingpigfarmrninHunanxiang-cunhigh-techagriculturaldevelopmentCo.,Ltdforexample,andcombiningwithbiogasresourcesandrntechnologiesofbiogaspowerstationinLoudi,theeconomicandsocialbenefitsofthebiogaspowerstationconstructionrnwereanalyzed,andthesuggestionswereproposedtobuildingbiogaspowerstationprojectswhichstandardizedandrnindustrializedthelargeandmedium-scalebiogaspowerstationprojectioninLoudi.%以湖南湘村高科农业发展有限公司黑猪原种猪场的大型沼气工程为例,结合娄底市沼气资源情况及沼气发电技术,分析了沼气发电建设的经济和社会效益,并提出娄底市建设沼气发电工程的建议,以使娄底的大中型沼气发电工程走向规范化和产业化 . 【期刊名称】《湖南农业科学》
【年(卷,期】 2012(000013 【总页数】3页 (P128-130 【关键词】沼气发电;娄底;效益分析
【作者】张颖
【作者单位】华北电力大学电气与电子工程学院,北京 102206 【正文语种】中文
【中图分类】 S216.4 沼气发电具有创效、节能、安全和环保等特点，符合国家节能减排、循环经济发展的产业政策，是新能源发展的重要项目之一[1]。娄底市以农业为主、林牧业并举，以粮-猪型经济结构为主要特征，在该市可利用的生物质资源主要是禽畜粪便、农作物秸秆。娄底市有100多个大中型畜禽场，只有不到1/3的养殖场建立了污水和废弃物处理系统。目前该市农业资源长期以来利用率较低的局面未得到根本改变，养殖场的污水排放和粪便的堆放给环境造成严重污染，农作物秸秆普遍采取低效益的直接燃烧方式，可再生能源利用率低。沼气工程是治理有机废弃物污染、转化有机废弃物为燃气等可利用物质的有效技术，在可持续发展的背景下，大力推广沼气工程显得尤为重要。因此，在娄底市大力推广以沼气为纽带的绿色农业前景非常广阔，这将成为该市转变农村经济发展方式、调整农业产业结构的有效途径。该研究以湖南湘村高科的沼气工程为例，简要介绍了该项目的工艺流程及投资收益情况。
1湖南湘村高科沼气发电工程
湖南娄底湘村高科农业发展有限公司的黑猪原种场，是一家集猪品种研发、种猪繁育
和推广、商品猪生产、生猪屠宰、加工和连锁销售等为一体的农业产业化省级龙头企业。2011年该企业新建了集能源、环保和景观于一体，日产沼气800m3的大型粪污综合处理工程，开创了可持续发展的生态农业模式。
黑猪原种场共有两个养殖小区，合计常年存栏猪8000头。一区有栏舍6栋，养殖能繁母猪近1000头；二区为育肥和产仔区，有栏舍12栋，现养殖育肥猪、产仔母猪和小猪近7000头。由于一区与二区相距较远，且有地理条件的限制，一区采用粪便水冲入池的清粪方式，通过地埋式发酵池来处理粪便污水。该区鲜粪日收集量约3.0t，尿及冲洗水约7.8m3；二区采用干清粪方式，日可收集鲜粪量约16.0t，尿及冲洗水16.0m3。猪场粪污发酵产生的沼气供猪场职工生活用能、发电等，产生的沼渣制作颗粒有机肥出售，沼液作为液体有机肥施用于周边农田、林地、菜地，带动当地生态有机蔬菜种植产业的发展。
黑猪原种场沼气工程采用以“常温厌氧发酵+中温CSTR一体化厌氧消化并联”为核心的处理工艺，利用发电机余热回收装置及沼气锅炉来维持中温发酵。该项目可产生沼气690m3/d，所产沼气用于工程自身增温、场区发电等。发电配置可考虑夏季不采暖的情况来配置，有660m3/d的沼气用于发电，可选择2套50kw发电机组轮换发电。按照1.5kwh/m3的发电效率估算，24h发电量可达990kw以上。
2沼气发电工艺流程
结合物料特点，黑猪原种场工艺流程如下：
图1黑猪原种场沼气发电工艺流程
一区猪场的水冲粪收集后依次进入一次厌氧发酵池和二次厌氧发酵沉淀池进行发酵，反应后的物料进行沼液池储存；二区猪场冲洗污水通过格栅渠的细格栅去除粪中的草等较大杂物后，流入集污池，再由提升泵泵入调配池，同时投入干清粪至调配池，经桨式搅拌机调配均匀后，由切割泵泵入CSTR一体化反应器内进行厌氧发酵。发酵剩余的沼渣进入沼渣干化场干化后，用于生产颗粒有机肥，沼液进入沼液储池，产生的沼气存于柔性气柜内，经干燥、脱硫等处理后由增压风机输出用于发电及锅炉燃用。发电机余热回收装置满足沼气工程本身增温需求，设置沼气锅炉以作项目启动及备用热源。
3效益分析
3.1社会生态效益
该项目每年可对15622t猪粪污水进行厌氧生物发酵，年供应沼气251850m3用于场区用气，有利于节约能源；副产品沼液、沼渣是缓速兼备的优质有机肥，可显著提高土壤团粒结构，改善土壤理化性状，增强土壤透水保肥性，提高农产品的产量和质量。沼气发电项目不仅使猪场的废物转化成优质能源和肥源，更为生态农业和现代循环农业的建设提供了重要保障[2]。还可使企业步入良性循环，有利于企业扩大再生产，增加了当地农民就业机会，促进了农民增收，成为养殖场粪尿处理问题解决的典范。
3.2经济效益
沼气发电工程不仅具有良好的社会效益及生态效益，而且创造了显著的经济效益。
（1）发电量：日发电990kw，电费为0.78元/kw，预计年收益为28.19万元；
（2）沼液：产量1.40万t/a，按10元/t计算，预计可实现年产值约14.0万元；
（3）有机肥：产量1682t/a，按100元/t计算，预计可实现年产值约16.82万元。
合计年收入为59.01万元。
4娄底市建设沼气发电工程的建议
近年来，娄底市相继实施了国家农村沼气建设项目、退耕还林后续工程沼气建设项目、扶贫沼气建设项目和为民办实事农村沼气项目等，促使该市农村沼气池建设从数量到质量都上了一个新的台阶。并且使生态家园富民工程、大中型畜禽养殖场能源环保工程和城镇生活污水净化沼气池工程建设也得到了长足发展[3]。但是，娄底市沼气发电工程的综合经济效益并没有充分体现出来，其发展尚处于探索阶段。
4.1强化农业循环经济发展意识多方投资，增强项目活力
虽然政府规定大型畜禽养殖场必须建设污水处理设施，但由于投资需求大，运行成本高，特别是已经建成的污水处理设施多数经济效益不好，这严重影响了各方投资畜禽养殖场沼气项目的积极性。目前主要资金来源是政府拨款，由此产生了两个不良后果：第一， 政府拨款有限，每年只能建设十几个项目，这与养殖业的发展规模相比差距很大，不能解
决广泛存在的污染问题；第二，为了使政府拨款惠及面广，每个项目的投资额不高，这限制了项目对高效技术选择的空间，进而影响到项目建成后的运行和收益。解决畜禽养殖场污染问题必须在政府支持的基础上，依靠全社会的力量，采用市场运作的手段，这样才能获得市场的认可和可持续的发展动力。
4.2重点发展沼气发电，以获得效益的最大化
由于铺设输气管网的建设费用和加压成本太高，沼气无法做为城镇居民的生活燃料而实施集中供气，沼气若只作为锅炉燃料替代原煤直接燃烧，其经济价值很低。在目前技术水平和政策框架下，笔者推荐沼气发电作为首选，这既能提高沼气自身的经济价值，又能为企业缓解电力紧缺的矛盾，并且国家对沼气发电上网在价格上有优惠政策