河南省规模化养猪场沼气工程建设现状及运营维护浅析

孙润超， 贺立三， 张 强， 胡国华， 黄长山， 陈 敏， 薛 冕， 贾 兵， 谢 毅

(河南省科学院能源研究所有限公司， 河南 郑州 450008)

近年来，在各级政府的高度重视和支持下，各地呈现出大批的规模化养猪场和专业的养猪合作社；随着规模化养猪场的不断扩大，农民增收的同时，产生的猪场粪便污染日益突出，猪场粪便对周边生态环境的污染不断加剧，污染已经成为一个社会性的大问题；为有效治理养猪场粪污污染，改善农村环境，各地在养猪业发展中加快以沼气工程建设为重点的畜禽养猪粪污的无害化处理和资源化利用，大力推广养猪-沼气-种植业结合的多种种养生态模式[1-2]；实现了“减量化收集、无害化生产、资源化利用”。通过多年的实践探索，初步形成了以沼气为纽带的“猪-沼-果(菜、茶)”等多种能源生态模式，从而使得规模化大型沼气工程成为了现代大农业产业链的重要一环，呈现出清洁低碳走进农家、有机生态走进农业、绿色环保走进农村的大好形势[3]。

笔者通过多年的理论学习、工程设计、施工建设运营实例和实地现场考察、理论学习，充分认识到规模化养猪场沼气工程是一个跨行业多学科的系统工程：涉及到畜牧、医学、环保、建筑、化工、热工、力学、自动控制等多学科技术，因此要想使得规模化养猪场沼气工程成为绿色循环农业中的亮点就需要进行合理的工艺设计、技术参数的选优、设备的专业化生产和施工中科学的管理，需要有实践经验的工程技术人员承担设计和施工建设。

基于笔者多年的工程经验和对多个项目的实地调研，针对其工程建设和调研过程中存在的各种客观问题，并提出了解决问题的建议，旨在促进河南省规模化养猪场沼气工程项目的可持续发展。

1 河南省规模化养猪场沼气工程建设和运维中存在的问题

1.1 部分项目规划和布局不合理，没有科学合理规划开展沼气工程项目建设

部分规模化养猪场建在了禁养区和限养区，存在拆迁或搬迁的可能，项目建设时间不长就要拆除，导致资金和资源的无端浪费；部分规模化养猪场在区/县的郊区地带已被城市规划部门划到红线以内，或者项目建成以后拆除、不允许建设等诸多问题。

1.2 对科研和先进技术缺乏认知

部分规模化养猪场沼气工程存在很多乱象，部分养猪场业主对科研和先进技术缺乏认同；对先进技术不够重视，项目在施工前未能对项目进行合理的工艺技术设计、技术参数的计算以及严格的密封措施、甚至埋下安全隐患等。

另外，整个沼气工程设计、和施工建设市场较为混乱，杂牌施工队伍数量较多(价格低、无设计和施工资质等)，对先进技术不够重视。这部分施工队伍的存在，干扰了整个沼气施工的良性市场秩序，破坏了市场规则，严重影响了沼气项目建设的声誉[4]。

1.3 县区间沼气工程项目发展不均衡

通过笔者多年的设计、施工经验和实地调研了解到：各个县区间关于项目申报、项目设计、建设进度和监管力度不一致，由于各个施工队伍对施工质量的要求参差不齐和对技术参数不了解，出现了很多依葫芦画瓢的沼气工程，造成了很多项目建好以后成了摆设，给党和国家、社会、规模化养猪场带来了资金和资源上的浪费；部分县区项目申报数量较多，建设进度较快，相关工程质量和监理工作稳步进行，各种配套设施很完善；但也存在个别县区项目建设进度缓慢，有些县区甚至出现了规模化养猪场业主随意终止在建项目的情况，完全无视国家项目投资。

1.4 部分养猪场缺乏大局观，积极性不高

一是部分养猪场业主对规模化大型沼气工程缺乏从综合效益的大局观来考察效益，认识肤浅，没有可持续发展的良性思路；二是沼气工程项目一次性投入资金较大，养殖行情又受市场影响较大，这样就很容易造成企业的自筹资金不能及时到位，对建设进度和工程质量带来不良影响，在此模式下养猪场业主自然就有抵触心理。

1.5 未能形成良性循环机制

由于大部分规模化养猪场距离周边居民点较远，产生的沼气由于不稳定未能正常供给周边农户日常炊用或实现发电，同时也存在着诸多不安全因素，产生的效益低下使得养猪场业主积极性不高；个别养猪场沼气工程产生的沼气得不到最大化的利用价值直接排空，造成了二次浪费。

沼液沼渣中含有大多农作物生长所需要的微量元素和有机质，因部分养猪场业主缺乏对有机肥料的认识，未能形成良好的循环机制、多位一体的绿色生态农业格局，严重制约了沼气工程综合效益的充分发挥。

1.6 部分沼气工程存在施工质量安全隐患

施工质量的好坏直接关系到项目投产后的运营效益、维护成本和后期的综合效益，部分养猪场业主认识观念不够，主观性较强，片面的认为政府投资就是给自己的补助，甚至想从政府投资中节约点资金，并且在施工过程中为了个人利益给施工单位增加难度，致使设备的稳定性较差，造成工程运行中产气效果不佳，存在安全隐患较多。

1.7 缺乏有效的运营管理维护机制

项目建设好以后，存在着相关部门监管不力和扶持力度不够，导致规模化大型沼气工程在相关管理方面措施不完善：一是部分项目存在着只建不管的现象；二是部分项目主管单位验收以后被动“报废”；三是部分项目的归属权不清晰，出现项目归属部门存在差异，管理机构不够规范；这样就造成了大部分项目在建成后不久停止运行或是被动“报废”。使得政府投资未能产生应有的效益，造成资金和资源的极大浪费。

1.8 后期运营管理维护缺乏专职技术人员

经过前期的实地调研查明：大部分规模化养猪场沼气工程，一是缺乏正常的日常看管和维护人员，很多项目处于无人看管、基本瘫痪的状态；二是缺少相关的专业维修技术人员，由于规模化沼气工程中诸多设施设备比一般设备要复杂，需要专业的维修技术人员；三是部分现场操作人员文化程度较低，管护水平不够，这样就使得部分沼气工程处于“因病报废”的状态，不能充分发挥其应有的综合效益。

1.9 缺少后期管理维护资金的政策支持

近年来，中央在规模化大型沼气工程上投入了大量的中央财政预算内资金，而该部分资金重要用于项目开发建设上，对项目的后期管理维护缺乏资金支持；笔者结合多年工程实例和实地调研，从现场沟通中得知，由于主管单位没有专门的资金用于组织管理和技术人员培训，项目使用单位没有专门的资金用于项目的维护与修缮，这就使得大部分项目出现了“一年好、二年差、三年晒太阳”的局面直至最后放弃。

2 主要措施

2.1 因地制宜、长远规划、合理布局、科学系统设计是项目建设的首要技术条件

规模化养猪场大型沼气工程是一个跨行业多学科的系统性工程，这就要求设计技术人员进行实地考察在充分了解了项目当地详细情况的基础上开展工作，全方位的考虑项目的特性，做到以下几点：

(1)统筹规划、精心设计。沼气工程需要设计合理的工艺技术，针对不同地区做到因地制宜，长远规划，对工艺技术参数的不断完善和严格的密封措施；需要具有实践经验的工程技术人员承担设计和施工建设[5]。

(2)强化先进工艺技术的引进，做到工程设备的专业化、标准化。

(3)设备生产专业化。在专业化设计和制造阶段，随着工程对自动化程度要求的提高和计算机技术工具的广泛应用，在工程装备技术方面还存在着一些技术瓶颈需要解决，设备专业化生产有利于降低生产成本并保证工程质量及后续工程的稳定运行。

2.2 强化现有沼气工程技术改造、建立和完善后期管理和维护服务体系

乡村振兴的要求维护良好的农村生态环境，改善现有规模化养猪场污染现状，必须针对现有的各种规模化沼气工程项目，根据各区县自身沼气工程的实际现状和长期发展规划，因地制宜，大力加强现有工程存在问题技术分析；在此基础上进行再生性技术改造，同时尽早建立完善的后期管理与维护服务体系，实现规模化沼气工程项目设计、施工、生产、使用、管理、维修在内的整体服务网络，以推进农村能源环保的管理标准化、设计、建设、运营服务专业化，改变项目多数“晒太阳”现状及后期效果无人问、运营无人管、维护服务跟不上的局面。

2.3 加快出台农业废弃物、畜禽粪污无害化处理、资源化利用的激励政策细则，切实提高养殖场业主的积极性

这就要求政府主管部门强化认识，深入调研，出台管用的“指挥棒”，从源头上提高规模化养猪场业主对大型沼气工程的认知，提升养猪场业主的热情，使其充分了解到沼气工程所带来的生态效益、环境效益和经济效益；更应该在根本上转变养猪场业主的观念，从源头上提高积极性。

2.4 加强一线操作管理人员技术培训工作

有条件的最好在规模化大型沼气工程建设之前，做好人员选配工作，在项目前期阶段都参与进来，全程参与项目的设计和施工过程，只有这样方能够在后期管理维护方面做得更好，能够及时解决好工程实际中出现的问题，保证项目能够良好运转，产生更好的效益，切实起到其应有的生态效益、环境效益和经济效益。

2.5 引入专业化、物业化管理服务的模式

对于大部分的大中型沼气工程项目，在其后期的日常管理维护工作中，可以引入多元化物业化的管理模式[6]，例如，完全做到大中型沼气工程的全权委托管理。由于规模化大型沼气工程本身专业技术集成度高且具有物业的属性，其后期管理维护也符合物业管理的一些特征，可以借鉴很多省市县及各行业污水处理站引入的物业化管理与服务的模式[6-7]；这实际上是公益化和市场化的结合[8]。不仅可以有效提高规模化大型沼气工程项目的后期管理维护工作水平，还可以提升大中型沼气工程的使用率、保有率，而且可以增加就业作岗位，故这一模式是可行而有意义的。

2.6 与高等院校、科研院所搭建合作平台

针对当前规模化养猪场沼气工程中存在的诸多问题和技术难题，政府主管部门应主动加大与高等院校、科研院所进行合作，推动技术的不断创新，优化技术参数，提升设备性能，增加可靠性，搭建好技术转让和服务平台，充分发挥高等院校与科研院所的研发创新能力，开展深层次的技术交流与合作，降低建设成本和后期运维成本，切实做到技术产业的升级工作。

2.7 制定长期的发展规划，加大政府资金支持力度

目前河南省的沼气工程项目多在各区县农村地区养殖场内，当地经济发展水平普遍不高，规模化养猪场的技术力量和经济承受能力有限；通过走访发现，将近一半以上的养猪场规模化沼气工程处于废弃(或闲置)状态，其中部分项目属于被动“报废”。由于政府对于沼气工程项目后期管理与维护的资金投入的重视程度不够，基本上没有支持力度。因此，建议各级政府应该制定长期规划，合理利用整合资金，加大对规模化沼气工程项目优化改造及整个生命周期管理维护的重视，充分发挥政府投资的综合效益；做到重申报、重设计、重施工、重管理“四重视”同等重要，只有这样才能做到项目可持续发展的要求。

2.8 加强监督管理，落实技术巡检工作

项目主管部门要切实做到把沼气安全生产和后续技术巡检工作作为重中之重，优化完善安全责任体制，要求规模化养猪场业主增强安全意识，防止安全事故发生；加强巡检技术检查力度，加大考核规模化养殖场的力度，奖惩分明到位，注重推动项目的良性发展。

2.9 大力推进沼肥利用技术、助力生态农业、循环农业，为农业转型、提质增效作出应有贡献

重点加强先进技术的引进，增强科技攻关力量，消化吸收先进工艺和装置技术，按照绿色循环农业的理念，将规模化养猪场大型沼气工程与农村优势产业紧密结合，建好试点示范，加强宣传，早日扩大“三沼”综合利用范围。

2.10 探索资源多样化发展的新思路

积极开展各种资源多样化试点和能源化的研发技术工作，为将来项目资源多样化发展渠道提供切实可行的新方向。

3 结论

规模化养猪场沼气工程的建设是发展现代农业的重要手段，可以有效改善农村人居生态环境，能够维护农民的切身利益，能够有效降低农村面源污染的压力，改善农村大气环境，改善农村种植业生态环境，实现农村经济发展和生态环境的多赢局面。因此，规模化养猪场沼气工程应根据各个区县实情，结合实际因地制宜，探索适合自己的畜禽粪污收集方式，加强技术力量的投入，不断优化完善相关技术工艺参数，切实提高沼气工程的规模化、规范化、标准

化、自动化。

总的来说，河南省规模化养猪场大型沼气工程的发展需要国家政策的扶持、重视科研技术力量，加大技术创新和先进装置的引进，效益有保障、管理更有效、产业发展好，实现项目的可持续发展和资源的有效利用。因此，这不仅仅需要有新的思路突破，更需要可操作的激励细则给予有力支持，希望在强化认识基础上建立强有力的体制机制，使得规模化养猪场沼气工程早日再上新的台阶，充分发挥其应有作用。