兼顾能源化和肥料化利用畜禽粪污处理模式

文│张恩宇 闫炜（甘肃省畜牧技术推广总站）

刘国梁 王国英 袁京 李国学（中国农业大学资源与环境学院）

一、基本情况

位于甘肃省会宁县的某集团公司是一家集奶牛养殖、良种羊推广、种植园、饲料加工、沼气供户、有机肥生产、集中供热为一体的集团公司。集团相继创建了2000头规模的奶牛场、5600只良种羊繁育中心、5800方的沼气供户站、年产10万吨的品牌有机肥生产线以及年产20万吨的玉米青贮加工生产线，形成了“种植—饲草加工—养殖—沼气—有机肥—种植”农业循环经济产业链。有机肥和沼气作为循环经济产业链上的两大支柱产品，均以集团规模养殖场所产生的畜禽粪污为主要原料，采用生物发酵技术加工而成的绿色产品。

二、畜禽粪污肥料化和能源化技术模式

1.有机肥。该集团旗下的公司，是一家集研究、生产、销售为一体的高科技环保企业。公司选用本地特有凹凸棒和牛、羊畜禽粪便及沼液、沼渣为主要原料，经过科学配方，采用生物发酵技术制成绿色、环保、高效的品牌有机肥料。系列产品包括生物有机固态肥、生物有机液肥、有机-无机复混肥，以及蔬菜、瓜果、花卉等专用有机肥。有机肥生产过程中，畜禽粪便作为主要原料经过有效发酵及干燥，不产生臭味和渗滤液。有机肥中的有益微生物分泌产生的代谢产物与植物根系接触后，可刺激植物生长，进而调节其新陈代谢，提高植物的综合抗御能力。

品牌有机肥及生产沼气过程中产生的沼渣和沼液富含氮、磷、钾等元素及有机质物质，能够补充土壤养分，增加土壤通气性，蓄水保墒增肥，使粮食作物、经济作物大幅增产。同时，有机肥施用可提高农产品品质，使果品色泽鲜艳、个头整齐，使作物茎秆粗壮、叶色浓绿、开花提前、坐果率高、商品性好。此外，有机肥可增强作物抗病性和抗逆性，减轻作物因连作造成的病害和土传性病害。

2.沼气。指将畜禽粪便、秸秆、杂草等物料在一定的水分、温度和厌氧条件下，通过微生物分解代谢，产生甲烷和二氧化碳等混合性气体。每立方米中的沼气被完全燃烧之后所提供的热量与0.7千克的无烟煤相当，而甲烷的可再生性使其比煤炭更加具有应用价值。将牛羊粪污投入调配池内，加入一定量污水或回流沼液进行稀释，调配池内设置桨式搅拌机，搅拌一定时间并通过格栅去除杂草等较大杂物后，自动流入进料池。经进料泵进入CSTR厌氧反应器进行厌氧发酵，厌氧反应在适宜的碱度、温度条件下充分进行。

厌氧消化所产生的沼渣和沼液输送至附近农田施用，沼气经干燥、脱硫等处理后经增压风机输出供周边居民炊用、站内自用、附近企业锅炉或烘干炉使用。沼气作为可再生能源，可以替代薪柴等低热效率的能源使用，这样既能缓解能源短缺问题，又能减少温室气体排放，同时还能限制林木薪柴的砍伐，达到多赢的目的。

三、经济效益分析

该公司已建成年产10万吨的有机肥加工生产线和5800方沼气供户站。

1.有机肥生产线。有机肥生产线总投资2500万元。年综合处理秸秆6万吨，养殖畜禽粪便8万吨，年生产有机肥10万吨。大量消耗周边养殖户废弃的动物粪便，可带动养殖户户均增收500万元。农户用有机肥及沼液、沼渣等增肥土壤，每亩可减少化肥投入65元，当地种植农户每年可节省投入520万元。养殖场有效消耗当地农作物秸秆，可为种植农户每亩增加秸秆销售收入200元，经济效益显著。每吨有机肥的原料、人工、管理费用、机械折旧等生产成本约为770元，平均售价为1100元，按30%利润计算，可年获利3300万元。

2.沼气站。沼气站总投资2150万元。预计沼气站的生存期为20年，残值率为95%，每立方沼气售价1.5元，年产沼气182.5万方，年可获经济效益273.75万元；每吨沼渣沼液20元，年产沼渣沼液肥7.06万吨，年收入141.2万元，共计年收益414.95万元。年运行成本为159.4元（其中人工费20.16万元，动力费22.7万元，修理费19.87万元，折旧费96.67万元），年经济效益255.55万元。