山东莘县发展大型沼气工程的经验及运行效益分析

巩相景 王泽奇 张海孟 刘国臣 王志鲁 王洪山

摘要：莘县是“全国生猪调出大县”和“中国小肉食鸡之乡”，也是“中国蔬菜第一县”。为了促进两大产业协调发展，莘县大力发展生态循环农业，以“立足于养殖企业、服务于果菜产业”为原则，建设了大型沼气工程，创新改进了加热增温设施，沼气产业与养殖企业促补效应明显，实现了沼气产业与果菜产业双赢发展，完成“三沼”服务设施同步建设，取得了良好的经济效益、生态效益和社会效益。对经济效益分析可知，规模化大型沼气工程需国家财政或地方财政扶持发展。

关键词：大型沼气工程;沼气;沼肥;养殖业;蔬菜产业;财政扶持

巩相景，王泽奇，张海孟，等. 山东莘县发展大型沼气工程的经验及运行效益分析[J]. 农业工程技术，2020，40（17）：41-42.

莘县在发展农业和农村经济工作中，强化农业农村绿色生态产品供给，推动经济生态化、生态经济化，把生态优势转化为产業优势、可持续发展优势，按照“猪-沼-菜”循环模式，积极探索大型沼气工程“立足于养殖企业、服务于果菜产业”的新路子，并取得了较成功的经验。本文将介绍发展大型沼气工程（主要指1000 m3的沼气工程，下同）的经验及效益情况，以供参考。

一、大型沼气工程建设背景

莘县是“全国生猪调出大县”和“中国小肉食鸡之乡”，2018年生猪出栏120万头，2019年受非洲猪瘟影响出栏数量为100万头，养殖业的排污问题曾是困扰企业发展和环保治理的难题;莘县曾被中国蔬菜流通协会认定为“中国蔬菜第一县”，蔬菜常年播种面积6.7万公顷，其中日光温室面积1.95万公顷、拱棚面积1.35万公顷，化肥、农药等化学品的投入问题也曾是制约蔬菜发展的瓶颈。

为了养殖业和蔬菜业的可持续发展，面对两大产业发展的难点和瓶颈，莘县制定了大型沼气工程建设“立足于养殖企业、服务于果菜产业”的原则，按照“猪-沼-菜”循环模式，大力发展生态循环农业。在“十三五”期间农村沼气项目的推动下，通过申请国家和上级资金，莘县各养殖企业现已建成1000 m3的大型沼气工程8座，100-300 m3的中型沼气工程25处，“三沼”资源丰富。

二、大型沼气工程建设情况

莘县大型沼气工程建设标准较高，要求养殖企业必须达到年出栏生猪（或猪当量）1万头以上，每处大型沼气工程建有院落独立的沼气站，占地2000-3000 m2，主要建设内容有沼气生产设施、沼气利用设施、沼肥利用设施三部分。

沼气生产设施：建设容积1000 m3厌氧反应器1座、500 m3贮气柜1座及1500 m3沼液储存池、沼气发酵原料预处理池、集污池、污水输送渠、配套机电设备、沼气净化设备、操作车间及地面硬化等配套设施。

沼气利用设施：沼气计量表、60 kW沼气发电机组、发电车间、J80燃气锅炉及锅炉房、企业职工供气管道和炊事灶具等。

沼肥利用设施：根据实际需要铺设沼液输送管道2000-3000 m、4 m3沼液运送车1辆及沼渣利用器具等。

三、发展大型沼气工程的成功经验

1、创新改进了加热增温设施

目前大型沼气工程设计的保温措施一般是利用保温材料进行外处理来维持罐内的温度，莘县建设的大型沼气工程在外处理保温基础上，增加了沼气燃烧锅炉进行加热增温，清洁环保。冬季-10℃的条件下仍有充足的沼气用于锅炉燃烧和发电使用，实现了大型沼气工程常年运行。冬季是沼肥施用的旺季，温室蔬菜施用沼肥能增加土壤微生物，有利于提升地温，具有养根护根、提高根系吸收能力的作用。大型沼气工程的运行确保了冬季沼气和沼肥的供给。

2、沼气产业与养殖企业促补效应明显

年出栏生猪1万头的规模化养殖企业，年排放养殖粪污近2万吨，大型沼气工程不仅破解了长期困扰着企业发展的环境污染问题，同时大型沼气工程也有了可靠的原料供给，确保了沼气工程的正常运行。

3、实现沼气产业与果菜产业双赢发展

建设沼气工程的养殖企业立足服务于果菜生产基地，为果菜种植农户提供“三免”服务，即免费输送沼液、免费技术指导、免费建设沼液贮存池等。对距离大型沼气工程2000 m以内的果菜生产基地，建设沼气工程的养殖企业无偿铺设沼液输送管道，并以优惠价格与果菜基地（农户）签订沼肥供应合同，沼液的销售价格为30元/m3，并尽可能地为农户施用沼液提供一切方便;对运输半径2000 m以外的果菜种植农户，按照“沼液价格+运输费用”收取服务费，运输费用视运输半径灵活确定。建设沼气工程的养殖企业还定期举办培训会，聘请农业专家讲解沼肥使用技术，并在果菜基地建设一定数量的沼液存储池（一般5-10 m3），以方便农户施用沼液。通过一系列完善的设施建设和服务措施，沼肥得到了及时消纳，避免了二次污染。截至2018年底，全县以沼肥为纽带的绿色、无公害品牌76个，全县无公害蔬菜基地发展到了58万亩。

4、“三沼”服务设施同步建设

建设沼气工程的养殖企业为了解决温室水肥一体化设施和人工智能化设备施用沼液面临的新问题，除大型沼气工程实施方案批复的建设内容外，同步配备了容积4 m3的沼液运输车和沼液沼渣分离机，拓宽了沼肥利用途径，有效促进了沼肥综合利用技术的推广普及。

四、大型沼气工程的运行效益

莘县规模化大型沼气工程建成投产后，运行情况普遍良好，主要体现在经济效益、生态效益和社会效益三个方面。

1、经济效益

规模化大型沼气工程的经济效益主要是企业经济效益。

（1）经济收入

主要是沼气、沼肥的折价收入和销售收入。沼气主要用于冬季燃气锅炉对育肥猪舍加温和职工炊用做饭等，可节约标煤100吨，折合人民币8万元;沼气发电后主要用于饲料加工、冬季产床加温、夏季猪舍降温和猪场照明等，减少电费支出18万元;沼肥用于绿色蔬菜生产，每座1000 m3大型沼气工程年产沼肥1.8-2.0万m3，每立方米沼肥的销售价格30元，沼肥销售直接收益50多万元;以上三项经济收入总计为76万元。

（2）运行成本

运行成本包括原料费：每天需要猪粪18吨，每吨猪粪折价100元，每年按365天计算，原料费为65.7万元;人工费：沼气站正常运行需固定工人2名，工资按每人每月3000元计算，人工费用为7.2万元;动力费用：装机容量29.1 kW，电费按0.60元/kW.h计算，动力费用（日常用21 kW，每天按3 h运行计算）为1.38万元;维修、维护费及其他：每年约需1.27万元;以上四项运行成本合计为75.55万元。

（3）经济效益

企业收入76万元，运行成本75.55万元，经济收入与运行成本基本持平，略有盈余。数据表明，沼气工程还需要国家财政资金或地方财政资金的大力扶持，否则沼气工程难以正常维持运行，这是进行经济效益分析的主要目的。

2、社会效益

年产沼肥可供500亩温室周年施用，用于绿色蔬菜生产，每亩温室节本增效2000元，500亩温室每年为社会产生经济效益100万元。以沼气工程为纽带带动了绿色、无公害蔬菜的生产，提高了农副产品的市场竞争力，促进了全县生态循环农业的发展;探索出了规模化养殖企业畜禽粪污综合治理的有效途径，对全县畜禽粪污综合治理具有良好的示范作用。

3、生态效益

每处大型沼气工程，每年可处理养殖场粪污1.8-2.0万吨，改善了养殖场周围环境。同时，推动了莘县生态循环农业发展，利用沼肥作农田肥料，温室蔬菜化肥农药的使用量减少了40%以上，促进了无公害蔬菜生产，改善了土壤质量，减轻了农业面源污染，促进了水土资源的合理利用和生态环境的良性循环，促进了绿色无公害农产品的发展。

五、结语

大型沼气工程在农村经济发展的过程中具有不可替代的积极作用，莘县大型沼气工程运行的成功经验主要有两点：一是坚持“立足于养殖企业、服务于果菜产业”的原则，否则规模化大型沼气工程的原料供应和沼气工程产生的沼肥消纳没有保证;二是坚持国家财政或地方财政扶持发展的原则，否则规模化大型沼气工程难以持久运行。