农业工程

田宜水

中国规模化养殖场畜禽粪便资源沼气生产潜力评价

田宜水

目的：当前，中国畜牧业已进入一个新的发展阶段，规模化饲养将逐步占据主导地位。但规模化养殖生产过程中会排放大量的粪尿，对土壤、空气和水源等生态环境造成了严重地污染。养殖场沼气工程是以废弃物厌氧发酵为手段、以能源生产为目标，最终实现沼气、沼液、沼渣综合利用的生态环保工程。该文拟通过合理选择畜禽的养殖周期、排放系数和沼气生产潜力，重点估算生猪、奶牛、肉牛、羊、肉鸡和蛋鸡等畜禽的粪便排放量、沼气生产潜力及其分布情况，以期为国家制定政策提供参考依据。方法：该文利用2009年统计数据，确定了中国畜禽粪便年排放量估算方法和各种估算参数，估算中国主要畜禽年粪尿排放量、产沼气潜力和温室气体减排潜力。畜禽粪便量按照畜禽饲养量、饲养周期和养殖期内的粪尿日排放系数进行计算：畜禽粪尿总量＝饲养量×日排放系数×饲养周期。沼气生产潜力按猪粪：55～65 m3/t，牛粪：40～50 m3/t，羊粪：62 m3/t，鸡粪：70～90 m3/t计算。根据IPCC《2006年IPCC国家温室气体清单指南》方法一计算中国养殖场粪便管理系统的CH4排放。结果：（1）总量。2009年，中国规模化养殖畜禽粪便排放总量约8.37亿t，年沼气生产潜力约为472.1亿m3。其中，生猪、奶牛和肉牛养殖是中国畜禽粪便的主要来源，分别占总量的24.9%、22.2%和23.7%。（2）发展趋势。2009年中国规模化养殖畜禽粪便排放总量增长了23.7%，年增长率为11.2%，呈逐年增长趋势。其中，生猪的增长趋势最高，其次为肉鸡。（3）区域分布，中国规模化养殖厂畜禽粪便排放主要在东北、华北和西北等北方地区，山东、河北、河南、内蒙古、黑龙江、吉林、新疆、辽宁等省区，年产畜禽粪尿排放量分别为9179.5、7631.6、7518.4、7271.3、7160.0、5981.9、5227.5、5210.92万t，年沼气生产潜力分别为54.2、43.3、44.0、37.8、35.5、31.5、27.1、29.9亿m3。（4）温室气体减排潜力。2009年，中国规模化养殖场粪便管理的CH4排放量约为77.6万t。其中，生猪占排放总量的73.6%，奶牛占14.0%，肉牛占3.0%。粪便管理中猪是主要排放源。如果采取沼气工程等处理措施，年可减排CH454.3万t，相当于减排CO21140万t。此外，如果假设养殖场沼气工程主要替代燃煤为农户供气，则相当于减排CO21.79亿t。以上两项合计，中国养殖场沼气工程的CO2减排潜力为1.9亿t，温室气体减排潜力很大。结论：中国畜牧业规模化饲养将逐步占据主导地位。2009年中国规模化养殖畜禽粪便排放总量约8.37亿t，年沼气生产潜力约为472.1亿m3。其中，生猪、奶牛和肉牛养殖是中国畜禽粪便的主要来源。中国规模化养殖厂畜禽粪便排放主要在东北、华北和西北等北方地区。中国养殖场沼气工程的CO2减排潜力为1.9亿t，温室气体减排潜力很大。

来源出版物：农业工程学报, 2012, 28(8): 230-234

入选年份：2015