[关键词]农村种养殖场沼气综合利用
[中图分类号]S216.4[文献标识码]A[文章编号]1003-1650(2015)10-0286-01
引言
我国近年来加强了对农业的扶持力度,形成了一系列的菜篮子计划和农业工程,其建设的速度非常快。种养殖也已经成为我国新型农牧业的重要经济支柱产业,随着市场规模的不断扩大,对于农牧经济更加活跃。尤其是在集约化、现代化发展的农业经济,但是也应看到一些种养殖业中后期的大量粪便排泄物,也越来越严重。如果对这些废弃物加以利用,形成沼气,就可以解决种养殖业的水污染以及其他环境污染问题,同时也形成了较好废物回收利用,使得营养元素进行二次利用。
1沼气工程效益分析
沼气综合利用工程科学根本上改变干草、粪便等传统有机物的利用方式,促使资源利用率提高,且将养殖业及种植业联系起来,促进农业种养一体化,经沼气工程建设,将沼气作为纽带,促进循环经济发展。将人畜粪便投入到沼气工程中进行发酵之后,可对人畜粪便内计生的病毒性病原、细菌性病原、寄生性病原、蚊蝇虫卵等沉降灭杀。沼气工程处于密闭的环境中,微生物分解物质及代谢能量吸收或释放的惰性物质可于池内被循环利用,不会造成华景污染。另外,人畜粪便经沼气工程发酵之后,可作为作物肥料,或用于浸种、喂猪、养鱼等,或直接向河流排放,不会导致二次污染的发生。因此,沼气工程建设的效益十分显著。
2惠来县农村种养殖的沼气发展情况分析
广东省对农业产业结构进行了重大调整,全省畜牧集约化养殖业发展讯猛,畜禽养殖已成为农业增效、增收的重要途径。据统计,2011年全县生猪出栏肉猪27.81万多头、家禽1199万只、生猪年末存栏量24.05万头,牛年末存栏数1.673万头。在畜牧业不断发展的同时,猪粪便无法及时处理,造成种养殖场污水四溢,蚊蝇孳生,严重影响养殖场的防疫和安全生产。
目前全县种养殖户有100多家,只有8家种养殖场通过国家扶持补助,建设沼气厌氧发酵池的污水处理工程,大部分养殖场通过简易设备污水处理,部分污水直接排放,对附近农田的污染较大。同时,果树直接施用污水,病虫害增加,每年要施用大量的农药,给食品安全生产带来隐患。长此下去,势必影响周围自然生态环境和生活用水质量,致使病菌的传播,对附近人民生活、生产产生不利影响。因此,处理种养殖场污水,治理环境污染迫在眉睫。粪便无法及时处理,造成种养殖场污水四溢,蚊蝇孳生,严重影响养殖场的防疫和安全生产。
3大力发展农村种养殖场沼气建设的措施
惠来县当前大力发展农村种养殖场沼气规划建设,已建成的8家种养殖场形成畜禽污染治理肥料饲料生态循环系统,并为养猪场提供了日常燃料,且将养猪场的粪便变成周边农作物用肥料,真正将养猪场污染问题变害为利。
为推动惠来县农村沼气工程的建设,使惠来县的农村经济建设更快更好地发展。针对本县的情况,特提出如下措施:
首先,要加大政策扶持力度,保障惠来县农村配套专项资金落实。尤其是对农村沼气建设的扶持和资金投入,应保障已建各种养殖场的沼气工程项目的专项资金到位。引进新工艺和新技术,力争沼气工程建设顺利进行,完成本县农村中仪器建设综合治理,达到运行标准。
其次,要重视沼气建池控制,避免出现盲目建设。在建设沼气池的时候,一般要根据适宜建池种养殖场进行建池,有条件的种养殖场积极、自愿建池。要有一定的资金和劳动力,保证后期手续的齐备,养殖场内可以科学建设沼气池,要具备相当的经济实力,保证配套项目建设的稳定实施。
再次,要加大对技术服务培训,保证高标准建池。建池的质量对项目工程有重要的意义。要重视对农村沼气技术培训,实行阳光培训,强化农村劳动力转移,提高农民技术,打造一支有较强技术和业务能力的技术队伍,保证沼气工程的顺利完成。
4养殖废水的处理以及综合技术利用
在处理废水研究时,应用较多的工艺方法主要有物化处理,以及好氧处理、自然生态处理,和厌氧处理,这些处理方法在现实应用中往往是相互组合的。在养殖废水的处理过程中,一般是从生产环境上考虑,在源头上进行改善并减少污染。使用干清粪工艺,避免用水冲洗,这样将粪便清理出去,不和尿污等混合排出。这种工艺节约用水,还可以减少废水以及污染物的排放,是一种较为理想的清粪工艺。
运用物化技术,将氮磷营养进行回收,在养殖场中的废水氮磷含量很高,在处理中属于技术难度较高的工艺。可以运用化学沉淀方式进行处理,将废水中氨氮进行转化,并释放出营养元素,并有效解决氮回收以及氨污染等情况。
对于养殖污水的处理以及综合利用是比较重要的,利用污水进行供给农作物之外,还可以供给肥分,提高土壤肥力,这种自然生物处理方法,使得污水在土壤中进行自净。
5工艺流程
5.1粪便污水处理工艺流程图:
5.2工艺流程说明:
5.2.1污水的预处理
畜禽粪采用人工清出,堆沤后出售,猪尿和猪舍冲洗水先经沉砂井沉砂,再经格栅,去除废水中大的悬浮物体,自流进入集水池。
5.2.2水力筛网
进入集水池的废水由泵泵入水力筛网,以进一步去除污水中的悬浮物体和畜禽羽毛等杂物,更有利于厌氧发酵和避免管网的堵塞。水力筛网筛出的浮渣部分出售和直接用于合作社甘薯生产基地。
5.2.3废水的水解酸化
由于种养殖场废水的特殊性,其废水中纤维含量较高,并含有大量的悬浮颗粒。水解酸化的作用在于降解部分悬浮物质,将复杂的有机物转化为简单的有机物质,提高畜牧废水的可生化性能,有利于厌氧消化。
5.2.4废水的厌氧消化
采用混合式发酵工艺,该工艺具有占地面积少、CODcr去除效率高、耐冲击能力强、管理维护方便等特点。
5.2.5沼气的净化贮存与利用
沼气作为清洁高效能源,热值为5500大卡/m3,不允许向外排放而形成第二次污染,沼气必须加以完全利用,沼气经气水分离器、脱硫净化塔后进入沼气贮气柜,沼气在经过阻火器后,供食堂和发电用。
5.2.6氧化塘和鱼塘
经厌氧发酵后的液肥进入沼液沉淀池,经沉淀后进入氧化塘,经氧化塘氧化和塘中的水生植物除去部分氮后进入鱼塘养鱼等。
6结语
综上所述,对于处理和利用养殖污水,能够有效减少污水,加强种养殖场的沼气建设,综合利用多种技术手段,实现废水二次利用,减少废水零排放,不仅使大部分固体物质实现厌氧发酵,并产生沼气,沼渣,这样可以生产有机肥,有效改善环境,并提高经济效益。
参考文献
[1]陈召.对发展农村沼气建设的构想[J].商品与质量,2011,(10):217-218.
[关键词]沼液水稻生产应用技术
[中图分类号]S511[文献标识码]A[文章编号]1003-1650(2016)02-0184-01
随着农村沼气建设深入开展,沼肥在水稻上的应用也逐步推广开来,由于当前水稻施沼肥方法简单,影响了沼肥在水稻上的利用效果和沼肥使用技术的推广。人或畜粪、农作物秸秆、以及水按照合适的比例,在沼气池内厌氧条件下进行发酵,从而产生的一种沼液,沼液中含有大量的钾、氮、磷、和许多中、微量元素、以及植物生理活性物质,可以满足植物生长的需求,因此,沼液可作为一种绿色有机肥。通过实际实验,使用沼液浸种,叶面喷雾,不仅降低了病虫害,还提高了农作物产量,这一效用在水稻栽培上有突出的表现,沼液的使用在很大程度上推动了有机水稻的推广,并为其栽培提供了科学依据,因此,我们需大力推动绿色产品的生产。另外,在农村新能源“一池三改”项目建设中,也可推广使用该技术,充分利用农村沼气建设过程中的副产物,为将大面积绿色水稻栽培生产推广到全州提高依据。
某农业技术推广中心与头道镇和东城镇联合,对平岗平原3000亩水稻推广沼液应用技术,在使用该技术一年后,证明沼液应用技术明显提高了水稻的产量。
通过实际实验,相比较于常规稻田产量,推广区水稻亩产量上升10.9%,达到480kg,以每kg3.6元(该)计算,每亩绿色水稻经济收入最少也是1728元,这比种植普通水稻要多170多元。该市农业技术推广部门通过一年多的验摸索,总结得出有必要广泛推广沼肥生产有机水稻的技术规范,这对绿色农业生产具有重要意义。
人或畜粪、农作物秸秆、以及水按照合适的比例,在沼气池内厌氧条件下进行发酵,从而产生的一种沼液,沼液中含有大量的钾、氮、磷、和许多中、微量元素、以及植物生理活性物质,与其它堆沤方法制取的有机肥相比,其养分含量都要高,且养分速效,有利于作物吸收。粪便中的病虫卵在沼气池发酵的过程中基本上已全部被杀死,而在发酵的过程中沼肥生产许多新的营养物质都是,用沼液浸种、叶面施肥,不仅可以降低病虫害,还可以提高产量。
在该市农业局的支持下,其农业技术推广中心为了更好的证明沼液应用技术不仅可以防止病虫害,而且还可以提高水稻产量等良好的实际效应,在头道镇和东城镇推广了3000亩水稻,以便提高可靠的科学依据推广大面积绿色水稻栽培。该实验基地的水稻使用的是良种吉粳81,沼液采用的是正常产气1个月以上沼气池内的,先用沼液浸种,施肥时间在3叶期和分蘖盛期。3叶期秧苗喷雾施肥,其用量是等比例混合在沼液和清水,标准是0.5kg/10m2,分蘖盛期水稻喷雾施肥,其标准是沼液和清水1:1混合液450kg/hm2。
处理1:沼液浸种方法为:先用澄清的沼液浸种72小时,然后正常进行浸种催芽播种;
处理2:3叶期秧苗时,叶面喷雾时间一般选择4点后,其标准是等比例沼液、清水混合液,0.5kg/10m2;
处理3:水稻分蘖盛期一般在6月25日左右,其施肥标准是是等比例沼液、清水混合液,450kg/hm2,具体喷雾时间是下午4点后,如果是阴天几点都可以。
在管理措施、温度、水分、育苗剂用量等方面,推广区和常规区栽培是一致的。为确保各项技术指标都达到要求,推广区每一项操作都需严格根据试验方案进行,即:区农户登记备案在3月份完成,沼液浸种在4月份完成,两次沼液喷雾在5-7月份完成,另外,在施用沼液关键时期,各镇政府主管领导、项目由该市农业局、以及农业技术推广中心会组成项目领导小组,并协同农业技术专家,检查指导沼液技术应用。
该市农业技术推广中心组织全市科技人员、农村农业技术骨干、以及种粮大户,实际对比推广区与常规区的水稻种植情况,其中,秧苗平均株高:沼液区是21.6厘米,常规区是20.5厘米,二者高度相差5%,叶龄:沼液区是4.5,常规区是4.3,叶龄高0.2,施用沼液区秧苗平均白根数、单注分蘖数、百株鲜重、干重,分别是8.0、0.8、42.6g、11.2g,而常规区则分别是6.5、0、32.5g、9.4g,通过对比很明显得出,试验区在每项指标上都高于常规区。农业技术人员经过调查项目区水稻物候期得出,就水稻物候期而言,沼液区基本上与常规区是相同的,但水稻出穗期项目区要比比常规区早大概1天时间,实验去大概是8月5日,常规区大概是8月6日。该市农业技术推广中心在10月8日再次组织上述人员去实地观察农技人员通过采样考种,以及实地测产得出,在千粒重、效穗数、穗粒数上,实验区水稻都高于常规区,而且每亩水稻的产量都提高了10.9%左右,实验田达到480kg/亩,常规区是433kg/亩。推广区水稻种植不仅达到了产量10%增多的目标,还降低了农药、化肥的使用量,在一定程度上提高了大米产品的质量,以及农民的经济效益,而且这种绿色水稻种植的产品质量好,口感佳。
在当地绿色水稻种植中,该技术发挥了非常重要的作用,促进了绿色水稻的大面积推广。在实际的试验过程中,该市农业技术推广中心总结了下面几项注意事项:(1)沼液叶面追肥时,必须合理调配沼液浓度,如果褐色较深,要加水稀释,另外,为避免化肥、农药浓度过高,而伤害秧苗,喷施时也需加水稀释;(2)为防止出现烂种现象,在用清水或沼液浸种之前,都必须用清水洗干净种子;(3)按照常规方法对沼液浸种后的种子进行催芽、播种、以及育秧;(4)按照常规方法管理沼液浸种水稻大田的生产;(5)沼肥必须完全腐熟,为避免使用过量,需提前计算好用量。
参考文献
[1]文豪善.沼液在水稻生产上应用示范总结报告[J].吉林农业.2012
关键词:农村沼气,制约因素,对策,可持续发展
沼气是我国农村普遍开发利用的优质可再生能源。发展农村沼气,既是解决农民生活用能、缓解国家能源压力的需要,也是防止乱砍滥伐、保护生态环境的需要;既是转变农业增长方式、促进农业产业结构调整、改善农产品品质的需要.也是改善农村卫生条件、提高农民生活质量的需要;既是建设现代农业、增加农民收入的需要,也是推动社会主义新农村建设的需要川。目前,在全球经济处于下行态势的情况下。沼气建设被赋予了新的意义,即作为拉动内需的一项具体措施。持续拉动水泥、钢材、砂石和砖等建筑材料的生产和消费,带动沼气灶具和管材、配件等相关生产企业不断扩大产能。此外,还解决了农民就业问题。新增沼气项目给农村富余劳动力和返乡农民工提供了大量就业岗位,缓解农村劳动力就业难题,大幅增加了农民收入。我国农村沼气建设已成为促进农业结构调整、增加农民收入、改善农村生态环境、提高农产品质量和农民生活质量的一项重要措施.取得了举世瞩目的成就。但随着农村经济的发展,农村沼气推广也面临前所未有的困境。通过对农村沼气发展制约因素的分析,提出了相应对策.以实现农村沼气的可持续发展。
1我国农村沼气建设取得的成就及面临的困境
1.1我国沼气建设取得的成就
经过多年的建设与发展,我国农村沼气实现了历史性跨越.取得举世瞩目的成就.全国沼气用户稳步跨上1000万、2000万、3000万三个台阶。近几年来,党中央把农村沼气建设作为全面建设农村小康社会、改善农村生产生活条件“六小工程”的重点内容来抓,2006~2009年连续四年将沼气建设写入中央一号文件。2009年安徽省将沼气建设列为民生工程之一。自2003年开始,我国政府利用国债项目资金进行重点支持,各地积极争取中央投资发展当地农村沼气建设。至2008年底,全国农村户用沼气由1110万户增A3050万户.年均增加320多万,年均增长291%,各类农业废弃物处理沼气工程3.95万处(大中型养殖场沼气工程2700处),乡村沼气服务网点7万个。各地农村沼气建设呈现出快速发展的势头,并取得了巨大的成效,具体表现在以下几点:①技术日趋成熟。②规模迅速扩大。农村用能结构有所调整。③安全。性能更可靠。使用寿命加长。④综合利用领域扩大。促进经济效益提高。⑤生态环境得到有效改善。
1.2我国沼气建设面临的困境
根据《全国农村沼气工程建设规划(2006~2010年)》.到2010年,全国将有4000万农户使用户用沼气.达到适宜农户的30%左右;全国规模化养殖场大中型沼气工程总数4700处左右,达到适宜畜禽养殖场总数的39%左右。然而,随着农村经济的发展.农村沼气推广也面临前所未有的困境。农业产业结构和生产生活方式的改变和农村劳动力的大量转移,使一部分地区的农村沼气发展出现了“过剩”。有些农户建了沼气池并没有很好地使用,有的地方农户不愿意建沼气池,甚至还有少数地方出现了拒绝申报项目的情况。其实.我国农村沼气建设的规模还远没有达到中央提出“普及农村沼气”的水平,出现所谓的“过剩”只是一种结构性的过剩,并非数量上的过剩。也就是说.我国虽然在沼气推广应用的规模上居国际首位,但是不容忽视的是农村能源及沼气建设是一项长期工程,还存在着诸多制约因素,阻碍了沼气的进一步普及和发展。因此,有必要对农村沼气发展中出现的问题进行思考。以实现农村沼气的可持续发展。
2农村沼气发展的制约因素
2.1农民认识问题
国家对农村沼气建设给予了大力的财政扶持,各省、市地方财政按照中央财政补贴的相应比例,也投入了部分资金。尽管对农民建池持续补贴,然而有些地方农民建设利用沼气的热情却仍然不高,原因有很多,主要包括以下两个方面。
2.1.1主观认识不充分
农民对建设沼气池作用的理解多数仅局限于“做饭、点灯”这样的日常用途上,并未深刻认识到沼气建设对生态保护和改善、资源的循环利用等方面的重要作用。而在一些煤炭、柴禾资源相对丰富的地区.生活能源价格相对低廉。人们根本不会考虑使用沼气,更愿意使用现成的低廉能源,从而严重影响了农村沼气工程建设的进程。
2.1.2客观因素的影响
在经济、交通、文化基础较好的地域,大多数年轻人都在外地打工,村中劳力减少,留守儿童和老人,对于这项政策的接纳程度并不如意,这直接导致沼气建设的步伐放缓。加上群众对沼气的综合效益和对社会主义新农村建设的积极意义的认识不全面,存在着一定的偏差。从而对沼气建设的热情不高。此外,由于沼气池建成后管理服务跟不上,一部分沼气池不能正常使用的现象时有发生,从而导致沼气池闲置,也极大地影响了农户以后建池的积极性。
2.2发酵原料问题
2.2.1原料不足问题
随着农村多元经济的发展,户用沼气发酵原料供给不足。养殖业的集约化发展,加之区域性经济和季节性条件的限制。农村庭院养猪习惯的改变,养猪农户数量大大减少,发酵原料的供给严重不足,从而使沼气池出现产气不稳定,利用率不高,甚至出现闲池、弃池现象。此外,农村人口转移也是导致发酵原料供给不足的重要因素。有的农户由于剩下的常住人口多为老人和小孩,无力通过饲养牲畜来保证沼气原料的供给。农户放弃家庭牲畜的饲养,导致了沼气原料的日益紧缺。
2.2.2原料过剩问题
一些集中、规模化养殖场产生大量的饲养牲畜排泄物,没有充分利用,对环境造成了一定的污染。这种发酵原料供给不平衡现象不仅影响了沼气建设,还对环境产生了危害,不利于沼气的可持续发展。
2.3工程建设的技术和质量问题
农村沼气池的建设经历了技术的探索、总结和提高三个阶段,目前沼气池建设及相关配套技术已趋于完善。“三结合”或“四位一体”沼气生态模式的推广,既利用了畜禽粪便,使之达到无害化处理,又改善了农村卫生条件,美化了庭院,提高了防疫病能力。还解决了沼气池的安全越冬问题等。然而沼气池既要求有良好的气密性,又要求有良好的抗腐蚀和坚固性,所以只有进行严格和规范的施工操作,才能达到建一个、成一个、见效一个。由于技术工人流动性大,工资待遇低导致大量的沼气技术工人进城和外出务工,从事沼气建设的管理工作人员及沼气技工较少。特别是经过正规化培训、建池能力强的技术人员有限,建设施工不规范。整体建设水平较低,从而造成沼气池的质量较差,存在漏水、漏气等问题。此外,不乏有一些在各级政府下达的指标层层加码的情况下,在工作经费严重不足的情况下,在农民技术员培训鉴定速度低于沼气建设发展速度的情况下,追求速度而粗制滥造、违反操作规程而导致沼气池的质量下降。使用寿命减短。
2.4后继管理与服务问题
沼气建设是三分建七分管,沼气池能不能“用”在于“建”,而用得好不好在于管,所以日常管理是保障沼气池正常运行,安全使用的基础,也是沼气池建、管、用的中心环节。
2.4.1服务体系建设滞后
目前,农村沼气建设虽然取得了显著成效,但由于各地的自然条件、科技水平、政府意识的差异,缺乏对于沼气设施使用维护的管理和服务,缺乏对配套技术。如沼气综合利用技术、养殖和种植技术的指导,造成农村沼气服务体系建设滞后,影响了综合效益的发挥。
2.4.2缺乏日常维护
农户缺乏沼气池的日常维护技术,在沼气使用中缺乏完善和规范的后续管理、维修、服务体系,如沼气零配件供应渠道不畅,有的农户装上脱硫剂后从未更换等。所以在面向农民这样的贫弱群体时,更需要做好产品服务。户用沼气系统是一个独立的集产气、供气、用气为一体的体系.要保证农户最终用好沼气,必须从建池、投料、管道安装、产品安装、调试等各个环节抓好。然而不论在人力或物力上,真正能够做好这种服务的很少,从而不能适应农村户用沼气快速发展和运行市场化的需要,这也严重影响了沼气建设效益正常发挥和可持续发展。
3发展对策
3.1加强宣传引导,使农民变被动为主动
为了让沼气项目进村入户,切切实实为群众服务,必须大力开展宣传发动工作。各级领导要加强对发展生态农业的重视,提高认识更新观念。把生态农业建设与构建和谐社会、建设社会主义新农村和农业可持续发展战略紧密结合起来,为农业的增效及结构调整、农民增收作贡献,不应局限于解决能源问题,而是利用沼气大力发展农村循环经济。只有发挥出沼气的综合效益,才会有利于农村沼气的长远发展,有利于生态农业建设,形成科学的良性循环。
3.1.1深入基层宣传
各级领导可通过组织相关人员深入基层、进村入户,通过大力宣传沼气建设典型,拍摄录像、专题片,播放新闻,提高群众对发展沼气的认识。同时给群众讲解沼气池的建池技术、管理注意事项、综合利用效益,替农户算经济帐,耐心讲解。排除群众的顾虑,引导群众加入到沼气建设队伍中来。
3.1.2通过各途径加强宣传
要进一步加强宣传,可以积极利用广播、报纸、电视等新闻媒体,办好以沼气为纽带的生态农业示范基地、示范户,把他们作为“精品”,起到辐射带动作用。让农民了解实用技术和新能源使用的实实在在的好处和优势,从而自己渴望建沼气池。
3.1.2加大资金支持,引进激励机制
国家要进一步加大资金支持,大力推广农村沼气发展。要从长远利益考虑。节约能源,减少污染,进一步减轻农民劳动强度,实现农村能源合理供给,改善农村人居环境,有效地保护生态环境.实现社会、生态和经济和谐发展的重大战略举措。也是强化“三农”,拉动内需的有效措施。各级政府要贯彻落实关于户用沼气建设政策,真正做到以政府扶持为主导.以农户投资为主体,才能提高农户建设主动性,形成农户自主申报、自主建设,突出发展农业循环经济,提高户用沼气建设的效益性。沼气建设跟其他工作一样,也需要引进激励机制,对完成任务好的农户给予精神和一定的物质奖励。使沼气建设中的先进分子得到激励,更加促进了沼气建设。
3.2培养多元化沼气发展模式
为了拓宽原有农村沼气池的适用面,适应农村经济结构调整的新格局,须全面提高农村废弃物的循环利用率,农村沼气建设模式必须适应新形势发展的需要,实现从单一模式向多模式转变,从户用沼气向大中型集中供气转变,大力发展户用秸秆沼气、大中型秸秆沼气集中供气,农村卫生学校沼气工程、统一配送沼气原料等模式。通过建设模式的创新,推进沼气稳步健康发展。
3.2.1因地制宜发展不同模式沼气池
由于农村经济和自然条件各地有别,所以农村沼气的发展要与当地能源需求情况、沼气资源、经济水平保持一致,可采取不同的模式如“一池三改”生态家园模式、“四位一体”生态能源模式、大中型沼气工程。从而促进多元化发展。
3.2.2充分利用沼气池综合模式发展效益
在综合利用模式上,积极引进和推广沼气综合利用技术.提高科技含量。以沼气为纽带,充分发挥沼液、沼渣在农业生产中的作用。带动种植业和养殖业的发展。在一些条件成熟的地区,可大力发展大、中型沼气工程,采取集中供气、有偿供应的方法走多元化发展的道路。如,秸秆沼气集中供气工程与其他秸秆气化相比,具有热值高等更多优势,采用秸秆沼气技术,不但解决了沼气发酵原料不足的问题,而且进一步推动了秸秆综合利用。养殖场沼气工程以运行稳定的规模化养殖场为依托,建设养殖场沼气工程,结合沼气工程建设配套有机肥综合处理设施。发挥综合效益。通过养殖场沼气工程的建设,把畜禽养殖业产生的废弃物转化为可利用的清洁能源和有机肥料,实现畜禽粪便的变废为宝和养殖企业的持续增效,形成“资源一废弃物一再生资源”的循环利用模式,发展现代绿色循环农业。
3.3提高质量,技术创新
农村沼气建设涉及千家万户,特别是沼气国债项目建设.一个沼气池,就是一个小工程。要始终把质量放在第一位。
3.3.1加强技术培训。提高队伍素质
积极开展多种形式的技术培训和交流活动,培训农民技术员,建设相对稳定、素质较高的沼气建设技术推广队伍。并每年对专业技工进行上岗培训。尽快推行职业准入制度。实行持证上岗.做到“四个统一”。即统一规划、统一标准、统一技术规程、统一组织施工.保证建设质量。此外,沼气施工应严格按照国家标准进行。要实行专业施工,做到施工图纸、施工队伍,操作规程、质量验收标准和供应沼气配套部件“五个统一”。制定项目管理办法,规划工作、实施安排、检查验收、后期服务等环节的责任要明确。从建设到使用都要对农户负责到底。
3.3.2加强管理监督,提高科技含量
要加强对资金使用的管理.建立有效的管理监督机制。确保建设质量和建设效果。加强工程建设的监管力度。坚持建一个。验收一个,点火一个.确保100%t常交付使用。通过看得见、摸得着的实实在在的效益调动广大农民的积极性,切实加快沼气建设步伐[.…。同时还要不断研究开发畜禽污染防治无害化处理的新技术、新工艺、新设备,努力降低成本,提高科技含量。总结现有成功的各类沼气技术和模式,进一步提高技术应用水平。畜禽养殖业比较集中的地区和规模化养殖场、养殖小区要分批建设沼气工程,通过厌氧与好氧、生物净化、人工湿地等综合处理工艺的结合.推广“能源生态型”、“能源环保型”的处理模式,达到养殖污染减量化、无害化和资源化的目的。
3.3.3积极探索沼气技术新领域的开发
随着沼气建设的迅速发展,虽然水压式沼气池、沼气灶、沼气灯、沼气饭煲、沼气热水器和沼气发电机等相继问世,沼渣沼液进出料设备和沼液冲厕装置等也被广泛应用。但是各地在示范推广农村沼气的同时,还应结合各地的实际需求和条件,不断创造性地探索多种实用的沼气池型、配套装置。在沼气技术新领域的开发中,通过对菌种微生物、发酵代谢产物等研究的不断提升,更加充分开发利用其价值。
3.4加强后继服务建设
在目前沼气建设发展比较成熟的阶段,要巩固和发展沼气建设成果,必须建立服务专业化、管理物业化、运作市场化的多元化有效后续管理模式。构建一套包括建管、维护安全使用的长效机制。防止缺乏后续服务的弊端。①要加大沼气技术的培训力度,有组织、有计划地举办各类培训班,通过各种形式的技术培训工作,壮大沼气建设队伍,使更多的农民会建、会用、会维修沼气池。建立高效的管理机制,每个沼气池建立档案卡,做好使用过程中的跟踪服务。②配套完善村级沼气后续服务网络建设。在全乡及各村委会组建一支相对稳定的沼气管护队伍,为农民随时提供技术服务,以解决沼气使用户的难题。做好后续服务,巩固推广成果各乡镇林业站要抓好沼气的后续管理和服务工作,做到每建一池及时造册登记,做到一户一卡跟踪服务,保证零配件的供应工作。③建议成立乡镇“沼气协会”,通过“协会”开展沼气技术咨询、故障排除、技术指导等服务工作,解除农民后顾之忧,提高沼气综合效益,巩固推广成果。本着自愿入会,自愿退会的原则,多渠道筹集会费,管理人员工资主要由会费支付。做到政府引导,业务主管部门牵头,农户参与。走群众自我服务、自行参与、自我发展的沼气后续服务之路。④大回访活动。组织基层沼气技术推广人员、沼气产品供货企业、沼气项目施工单位和沼气生产工对农村户用沼气池建设和使用情况进行的回访。对未正常使用的沼气池进行故障检查和维修维护;对未正常进出料的沼气池,指导用户正确进出料;对已破损报废的指导农户进行填埋等等。通过大回访进一步提高使用率,降低报废率,巩固农村沼气建设成果。
3.5吸引各类市场主体的参与
按照我国普及农村户用沼气能源基本要求,将形成一个超过十万亿元巨大市场。随着沼气和综合利用技术的进步,农民会发现投入沼气设施会带来较高的综合利益,不依赖国家补助资金也会主动采用沼气作为主要能源。更多的市场主体在庞大的沼气市场吸引下,将资源投入达到沼气的研发、设备制造、综合利用、技术服务、建造乃至直接投资大中型沼气工程项目之中,从太阳能利用市场发展的成功经验来看.发挥市场引力,吸引各类市场主体的参与,其效果远胜于政府补贴的推动。应积极探索消除沼气市场进入障碍和鼓励措施。首先,制定沼气产业发展规划及配套优惠政策,增加对沼气产业的财政性补贴,对从事农村能源的市场主体在市场准入、信贷支持、财政补助和税收优惠等方面明确相应的政策。吸引社会资本进入农村沼气市场。其次。应用政府采购手段。筛选技术先进、价格合理、服务体系健全的企业作为农村沼气服务供应商,建立因地制宜、动态管理机制,使竞标成功企业获得稳定的支持致力于做大做强农村能源产业。最后,鼓励开发利用沼气发酵副产品,对使用沼液、沼渣作为肥料的优质农产品实行优质优价和保护性措施,不断延长生物链条、扩大发酵材料的范围,使农村能源建设与生态农业、高效农业结合发展。
关键词沼气生态农业;设施农业;应用
沼气生态农业技术具有显著的经济、生态和社会效益,是生态农业建设的重要技术模式之一。然而,目前我国农村沼气普及率仅为10%,应用推广潜力巨大。目前昌黎地区的设施农业达到0.67万hm2,涉及到黄瓜、西红柿、草莓、甜瓜、油桃等多种蔬菜瓜果,为农业经济增长及农民增收发挥了巨大的作用。
1沼气生态农业技术概况
沼气生态农业技术是依据生态学原理,以沼气建设为纽带,将畜牧业、种植业等科学合理地结合在一起,通过优化整体农业资源,使农业生态系统内能量多级利用,物质良性循环,达到高产、优质、高效、低耗的目的,是一项可持续农业技术[1-2]。
四位一体模式是以200~600m2的日光温室为基本生产单元,在温室内部西侧或东侧建一座20m2左右的太阳能畜禽舍和一个2m2的厕所,畜禽舍下面为一个池容10m3的沼气池。利用塑料薄膜的透光和阻散性能及复合保温墙体结构,将日光能转化为热能,阻止热量及水分的散发,达到增温、保温的目的,使冬季日光温室温度保持10℃以上,从而解决了反季节果蔬生产、畜禽和沼气池安全越冬问题。温室内饲养的畜禽及点燃的沼气灯可以为日光温室增温,并为农作物提供充足的二氧化碳气肥,农作物光合作用又能增加畜禽舍内的氧气含量;沼气池发酵产生的沼液和沼渣直接施用到温室果菜,有效提高了果菜品质及产量,降低了生产成本,从而达到改善环境、利用能源、促进生产、提高效益的目的。把北方“四位一体”沼气生态农业模式与设施农业工程建设有机结合起来,可形成农户生活、沼气发酵、生态农业的良性循环发展链条。
2沼气生态农业技术在设施农业中的应用原理及效果
2.1沼气生态农业技术在日光温室中的应用原理
(1)作物生长需要一定的二氧化碳气体肥。如蔬菜的地上部分干重中有45%是碳素,这种碳素是由作物光合作用时吸收空气中的二氧化碳得来的。作物生长最适宜的二氧化碳浓度是0.1%,而空气中二氧化碳含量是0.03%。日光温室里作物光合作用旺盛期只有0.02%的二氧化碳,这远远满足不了作物生长的需要,所以要提高日光温室作物的产量和品质,在日光温室内燃烧沼气提高室温和增施二氧化碳气体肥是一项可行的技术措施。
(2)沼气发酵是由众多微生物参与的复杂生化过程。在沼气发酵过程中,几乎所有沼气发酵原料都被消化,产生的沼液、沼渣中含有丰富的氮、磷、钾、氨基酸、微生素、蛋白质、有机质、腐植酸等成分[3-4]。沼液喷洒在蔬菜上可以被植物植株直接吸收利用,能加快叶绿素的合成,提高光合效率,促进蔬菜体内物质和能量的代谢,提高蔬菜吸收肥水的能力,使蔬菜生长健壮旺盛,有利于干物质的积累,从而产生明显的增产作用和抗病虫能力。
2.2应用效果
(1)增施二氧化碳及沼渣、沼液对蔬菜生长的作用。许多试验证明,无论是叶菜类还是果菜类,在二氧化碳浓度增加时,除了植株的光合速率明显提高外,其株重、叶面积及干叶比均有增加,无沼气池的温室,在不放风时二氧化碳浓度只有200~300μL/L,其芹菜的单株干物质重只有“四位一体”温室的60%。在二氧化碳及沼肥增加后,黄瓜叶片明显变厚,其干叶比重可增加30%左右。
(2)增施二氧化碳及沼渣、沼液对提高果菜类结果率的作用。增施二氧化碳及沼渣、沼液不但可以促进蔬菜的营养生长,而且还可使黄瓜的雌花数增多,坐果率可增加20%左右。
(3)增施二氧化碳及沼渣、沼液对提高蔬菜早期产量和总产的作用。增施二氧化碳及沼渣、沼液促进了蔬菜的生长发育,相应蔬菜的产量和产值均有较大幅度的增长,特别是早期产量增长更为明显。增施二氧化碳及沼渣、沼液的温室,黄瓜早期产量增长36%,产值增长44%,总产量增长29%。番茄和青椒在定植后开始增施二氧化碳及沼渣、沼液,增产效果也很明显,试验表明,番茄较对照可平均增产21.5%,青椒较对照增产30%。
(4)增施二氧化碳及沼渣、沼液对产品质量的影响。温室蔬菜增施二氧化碳及沼渣、沼液后,不但增加了蔬菜产量和提高了经济效益,同时也改善了蔬菜的品质,深受消费者欢迎,经过对黄瓜和番茄果实进行分析,果实中VC和可溶性糖的含量均有所增加,黄瓜的可溶性糖比对照增加13.8%。
3经济效益分析
畜禽舍及10m3沼气池需投资4000元左右,提供的二氧化碳气肥增产节支效益为420元左右,1个10m3沼气池每年可提供6t沼渣、4t沼液,每吨沼渣相当于71kg碳铵,每吨沼液相当于10kg碳铵,使用沼肥1年可节约化肥费用500元;沼气燃烧提高大棚温度,沼气大棚的蔬菜比对照大棚早上市15d,提高经济效益20%以上,2008年冬季至2009年5月,沼气大棚收入超过30万元/hm2,对照棚收入24万元/hm2,增收节支6万元/hm2。
实践证明,在黄瓜、西红柿、草莓、洋葱、葡萄等果菜作物温室内增设沼气设施后,通过增施二氧化碳及沼渣、沼液,对提高土壤肥力、改善土壤结构、提高蔬菜防病抗病能力等方面具有明显的效果,增产幅度在10%~30%之间。同时瓜果蔬菜的品相、口感等有明显的提高。在原来设施基础上增加沼气池这一新设施,能使设施园艺技术上一个新台阶。
4参考文献
[1]张国强.几种沼气综合利用模式的特点及效益[J].中国沼气,1994(1):40-41.
[2]曾超,吉宏.基于循环农业的农村可再生能源产业化模式研究[J].企业家天地,2010(1):117-118.
关键词:可再生;能源;沼气;价值
沼气生态农业技术具有显著的经济、生态和社会效益,是生态农业建设的重要技术模式之一。然而我国农村沼气普及率仅为10%,所以应用推广潜力大。
沼气能源生态农业模式,就是以沼气为纽带,实现物质多层次利用、能量合理流动的高效农业生产方式。其功效是循环利用、持续发展,节能减排、生态平衡。其作用是前促养殖,后带种植,使农村的“三废”(秸秆、粪便、垃圾)变成“三料”(燃料、饲料、肥料),实现“三净”(家居净、庭院净、饮水净)、“三省”(省柴、省电、省劳)、“三增”(增肥、增产、增效)、“两减少”(病虫害减少、投资减少)目标。具体模式是以企业为龙头,以沼气为纽带,对沼气、沼液、沼渣多层次利用的“养殖—沼气池—种植”循环发展生态农业模式。这种模式使沼气池和农业生产紧密结合起来,既获得了清洁能源,又改善了农村卫生环境、实现了节能减排,是发展绿色种养业、实现“两型”社会的有效途径。
沼气生态农业,通俗地说,就是通过建沼气池,利用人畜粪便、生活污水及农业废弃物等入池发酵,产生的沼气、沼液和沼渣用于日常生活和农业生产,从而形成生活—沼气发酵—生态农业的良性发展体系。
一、沼气生态农业的特点
沼气生态农业技术是农村经济发展的菜篮子工程,家庭收入的重要组成部分,是农民致富奔小康的好途径。
(1)沼气和沼气肥达到合理利用,是农业的可持续发展必由之路。一方面,通过沼气发酵,获得的沼气可解决农户的生活用能,产生的沼气肥是一种优质的无污染的肥料,施用于蔬菜地,不但可代替化肥和减少农药的使用量,而且使土壤增加了有机质,提高土壤肥力,促进沃土工程的发展;另一方面,猪呼吸排出的二氧化碳通过内山墙的通气孔流进日光温室,使温室内二氧化碳含量从0.1‰增加到1.2‰,有利于蔬菜生长,而日光温室内蔬菜通过光合作用呼出氧气,通过气孔流进到猪舍,有利于猪的生长。(2)养殖业和种植业通过以沼气为纽带,采用先进的生产技术,达到高度利用有限的土地、劳力、时间、资金等,以获得高效益的增加。(3)对于可利用的资源—沼气,如果,达到科学地合理的开发和利用,可促使农业生产向大农业转化,有利于“两高一优”农业的发展,达到少投入,多产出的目的,同时对土地和环境做到有效保护。(4)过去养猪,猪粪污染环境,粪便中含有大量的病原体,它可通过多种途径污染水体、大气、土壤和植物,直接或间接地影响人体健康。推广沼气生态农业技术后,猪粪便直接流进沼气池。一是防治粪便污染环境;二是猪粪便经过沼气发酵后,沼气肥达到无害化效果;三是减少了对土壤的污染;四是消灭了蚊蝇滋生场所,切断病原体的传播途径。因此,沼气发酵处理粪便,净化了环境,减少了疾病,大大改善了农村的卫生面貌,提高了农民的健康水平。
二、沼气生态农业技术的综合效益
(一)能源环境效益
实例:如一户在300~1000m2菜地庭院内,一次性投资1000~1500元,建一个8~10m3沼气池,年养猪10余头,正常运行一年,基本上解决了一家3~5口人的炊事用能,每年可节约煤炭1~2吨。因此,推广沼气生态农业技术,一是改善生态环境,是加快农村小康社会建设的重要措施之一,二是一口沼气池一年可减排13千克二氧化硫,1.5吨二氧化碳,净化了空气质量,三是沼气发酵可以杀灭蚊蝇、虫卵、传染病菌等,防止疫病的传播,有效地改善了农村环境卫生状况,保护了农民的身体健康。
(二)经济效益
一、培训对象
(一)沼气生产工
从事或准备从事农村沼气(包括户用沼气池、小型沼气工程、生活污水净化沼气工程和大中型沼气工程等)建设施工、设备安装、质量检验、启动调试等工作的人员。
(二)沼气物管员
从事或准备从事农村沼气运行管理、维修维护、技术指导及生产经营管理等工作的人员。
二、培训目标
通过理论培训与实际操作,使从事或准备从事农村沼气建设或管护工作的人员熟悉沼气发酵、建筑工艺和材料等基本知识,具备一定的识图能力,掌握农村沼气建设施工、设备安装、质量检验、启动调试、维修维护和综合利用等职业技能。提升沼气工的整体素质,保障农村沼气的建设质量和效益发挥,推动农村剩余劳动力转移就业和农民增收。
三、培训内容与时间安排
(一)沼气生产工
培训内容主要包括基础知识、主体工程及附属设施施工、输配设备安装、工程启动调试等技术,各地可根据情况适当调整各内容的具体时间,但总时间一般不少于7天,其中理论知识培训5天,实习2天。
1、基础知识(1.5天,时)
(1)公共基础知识。主要是进行职业道德教育和相关法律法规条款宣讲,包括职业道德基础知识、职业道德守则、职业道德修养等,以及中华人民共和国劳动法、合同法、消费者权益保护法、农业法、可再生能源法、节约能源法、环境保护法等有关法律条款。
(2)沼气基础知识。主要包括农村诏气发酵原理、建筑识图、工艺和材料知识以及沼气安全常识等。
2、主体工程施工技术(1.5天,时)
(1)施工准备。包括选址、放线、土方开挖、池抗和罐体基础技正等内容。
(2)主体施工。户用沼气池包括整体现浇、预制件组装、砖砼组合、商品化沼气池组装等施工技术;沼气工程包括钢筋混凝土、各类钢结构等施工技术。
(3)密封防腐施工。包括密封材料选择、密封层施工、防腐施工等技术。
(4)质量检验。包括土方工程、混凝土工程、外观、渗漏性和气密性检验等内容。
3、附属设备建安技术(1天,6学时)
(1)保温增温设施施工。包括太阳能保温增温、锅炉增温、沼气发电余热增温和专用材料保温等施工技术。
(2)搅拌设备安装。包括机械、气体、液体搅拌装置的安装与调试等技人。
(3)进出料设备安装。包括进料清杂装备、物料粉碎机、粪草分离机、固液分离机、出料潜污泵等设备的安装与调试等技术。
4、输配设备安装和工程启动调试技术(1天,6学时)
(1)输配设备安装。包括储存、净化、计量、输送、利用、监控和安全等设备的安装与调试技术。
(2)工程启动调试。包括原料的配比与数量估算、预处理、接种物选择与菌种富集、温度与酸碱度调试及有关故障处理等知识。
5、现场操作实习(2天,12学时)
(1)现场观摩学习。各地结合实际情况,组织学员观摩施工现场,或参观户用沼气池和各类沼气工程。
(2)实践操作实习。学员在教师指导下,进行建设施工、设备安装等实际操作。
(二)沼气物管员
培训内容主要包括基础知识、发酵装置和输配装备的运行维护知识、沼气用具和配套设备的运行维护知识、沼肥综合利用知识和技术等,各地可根据情况适当调整各内容的具体时间,但总时间一般不少于7天,其中理论知识培训15天,实习2天。
1、基础知识(1天,6学时)
(1)公共基础知识。主要是进行职业道德教育和相关法律法规条款宣讲,以及物业管理知识介绍。包括职业道德基础知识、职业道德守则、职业道德修养等,以及中华人民共和国劳动法、合同法、消费者权益保护法、农业法、可再生能源法、节约能源法、环境保护法等有关法律条款。
(2)沼气基础知识。主要包括农村沼气发酵和沼气设备基础知识以及沼气安全常识等。
2、发酵装置运行维护(1天,6学时)
(1)原料预处理。包括粪便、秸秆、有机垃圾、有机废水及其他农业废弃物等各类发酵原料预处理和配比等知识。
(2)日常管护和故障维修。包括进出料、料液搅拌、发酵原料调试、保温增温等技术,以及故障诊断、排除等技术。
(3)安全生产。包括废弃户用沼气池的填埋、防护装备的使用以及消防、避雷等装备维护技术。
3、输配和使用装备运行维护(1天,6学时)
(1)输气管网维护。包括输气管道和附件的日常检漏、维护及故障处理等相关知识。
(2)储气装置运行维护。包括储气柜水封池、储气罩、导向机构、柔性储气设备、增压设备、高压储气设备、减压调压设备维护等技术。
(3)净化装置维护。包括沼气脱硫和脱水装置的维护及故障处理、脱硫剂的更换与再生等技术。
(4)监控设备维护。包括各种计量、检测和自动监控等设备的维护知识。
(5)使用装备运行维护。包括沼气灶、沼气灯、沼气饭煲、沼气热水器、沼气锅炉等沼气燃具以及沼气发电机组、换热装置的维护和故障处理等技术。
4、配套装备运行维护(1天,6学时)
(1)检测设备维护。包括便携式沼气分析仪和PH值测定仪的使用与维护等技术。
(2)加热设备运行维护。包括太阳能保温增温、锅炉增温、沼气发电余热增温等设备维护技术。
(3)搅拌装备运行维护。包括机械、气体、液体搅拌装置检修和维护等内容。
(4)进出料装备维护。包括进料清杂、进出料、物料粉碎、固液分离、沼肥加工等装备的使用与维护技术。
(5)后处理装备运行维护。包括净化池填料、氧化塘和人工湿地、爆气及化学处理等设施设备的维护技术。
5、综合利用与培训管理(1天,6学时)
(1)综合利用。主要是沼气、沼液和沼渣的综合利用技术。
(2)培训与管理。包括面向用户的安全使用、日常维护、综合利用等知识的宣传、培训方法和各级沼气服务组织经营管理等知识。
6、现场操作实习(2天,12学时)
(1)现场观摩学习。各地结合实际情况。组织学员观摩维修维护现场,或参观不同类型的农村沼气服务组织。
(2)实践操作实习。学员在教师指导下,进行故障检测与维修维护等实际操作。
四、培训形式
沼气工培训的技术性较强,沼气生产的安全性要求较高,所培训人才的就业渠道相对固定,各地培训工作必须充分听取农村能源管理部门意见,选择有沼气培训基础和经验的单位承担。
各地应在选聘理论水平高、实践经验丰富、语言表达能力强的授课教师的基础上,不断探索改进培训方式,提高培训质量。一是注重因材施教,因地制宜开展分班教学,对文化水平低、动手能力强的学员重点加强理论知识培训;对文化水平较高、动手能力差的学员。重点加强技能操作训练。二是采用理论传授与案例分析相结合、课堂讲授与现场观摩相结合、技师示范与实习操作相结合等多种形式,将理论培训与实际操作有机结合起来。三是采用多媒体、实物、挂图以及微缩模型等先进教学设备与手段,增强直观认识。四是增强课堂互动,鼓励教师与学员、学员与学员相互交流,提高发现问题,提出问题和职决问题的能力。
五、培训教材
沼气生产工的培训教材推荐使用农业部人事劳动司和农业职业技能培训教材编审委员会统编的全国农业职业技能培训教材《沼气生产工》,其中初级工、中级工和高级工培训使用《沼气生产工(上册)》技师和高级技师培训使用《沼气生产工(下册)》。在此基础上,可因地制宜搭配其他相关技术资料。
在统编教材出版之前,沼气物管员的培训可因地制宜选用相关著作、技术资料或有经验专家的课件。
六、考核评价
为进一步实现农村生态经济良性循环,提高农民生活质量,促进农村经济、生态和社会的可持续发展,镇和市农业局能源办、县科技局农村能源办多次对接,确定在镇泽随村筹建《年县秸秆沼气建设项目》,开展作物秸秆生物(沼气)化利用技术工程建设,开创秸秆两级发酵技术的应用。利用秸秆废弃物变废为宝,这在我县农村工作中尚属首创。
在农村,农业生产的副产品—作物秸秆,处理方式大多是一烧了之,这样做既浪费资源,又污染环境,破坏了农业生态系统物质的正常循环路径。据测算,一个100多户的行政村或自然村年有作物秸秆在300-400吨左右,而一个集中供气100户的秸秆沼气工程需用秸秆约200吨,丰富的秸秆资源确保了工程的实施。沼气发酵后,营养物质在沼液、沼渣中可保存98%,施入农田的氮、磷、钾的利用率可达95%,因此,秸秆沼气集中供气既有效解决一部分农户因无养殖场受限制无法建池的困扰,又有效治理农村作物秸秆“一把火”乱烧、乱堆现象,还可以有效地维持和培育土壤肥力,维护农业生态系统的稳定性。
该项目计划总投资70.13万元,由县吉源沼气太阳能技术服务站筹建,分二期施工,一期工程主建厌氧发酵池、水压池、贮肥池等,二期工程主建秸杆堆沤池、管理房、储气柜、脱硫塔等,工程4月初开始施工,计划7月份完工。项目完成后,可达到年处理秸秆等废弃物180吨,年产沼气5.5万立方米,沼渣、沼液供200多亩柑桔基地作有机肥,年产生直接综合经济效益5.2万元,间接经济效益1.5万元。
为使工程达到预期效果,镇全力做好服务、监督等工作:
一、加强组织领导。成立项目领导小组,多次召开项目建设专题会议,明确工作重点,紧密配合县级有关部门,为项目建设搞好优质服务。二、实施科学规划。认真抓好泽随点的规划、设计,做到“六个统一”,即统一规划、统一布局、统一设计、统一图纸、统一组织施工、统一验收标准,切实加强建池质量的监督和管理。三、加大宣传力度。充分利用广播、标语、村务公开栏等媒体,实施全方位、深层次、经常性地宣传,让群众了解秸秆沼气工程在促进资源节约、环境保护和农民增收等方面的作用,形成农民群众积极、主动发展沼气的良好氛围。四、抓好关键环节。建前抓企业准入,规定凡从事沼气池建设的技术人员,必须获得国家颁发的“沼气生产工”职业资格证书,全力落实工程招标、材料采购等事宜;建中抓督查,建立台帐制度,将沼气建设任务进行分解,明确工作任务、具体标准、完成时间和责任人;建后严把验收关,验收组将采取拉网式方法整村逐户检查,对验收不合格的要求限期整改,直到达标。五、推广综合利用。充分利用沼液、沼渣等优质有机肥,发展无公害农产品生产,大力推广“猪-沼-果”、“猪-沼-有机蔬菜”等生态农业生产模式,优化生态环境,促进经济发展,增加农民收入。
关键词:农村沼气能源;发展措施
政府要高度重视,精心组织,并严格按照规范化的项目建设模式实施,使沼气建设步入快速稳步发展的轨道。能源是国民经济发展的物质基础。农村沼气能源建设既可增加农村能源供应,又可提高广大农民的生活质量与收入水平,而且对推动农村经济发展与改善生态环境、全面建设新农村和小康社会,实现农业可持续发展,促进农民增收具有深远的意义。
一、农村能源利用现状与问题
沼气是我国广大农村可以普遍开发利用的优质可再生能源,农村可供利用的能源主要是生物质能源,此外还有太阳能与风能,生物质能源资源可分为人畜粪便、草类、农作物秸秆与薪柴四类。目前农村能源主要包括薪柴、秸秆、小水电及太阳能等可再生能源以及煤炭、燃料油、电力等商品能源。多年来,尽管政府对农村能源进行了有计划与有组织的开发,但对薪柴、秸秆的直接焚烧的状况仍还没有得到根本性改变。整个农村能源的消费总量与农村生活用能,薪柴、秸秆所占比重均相当高且浪费很大。而且生物质直接进行焚烧,产生的大量烟尘与余灰,对生活环境造成严重污染并损害人们的身心健康。此外,不正确的农药、化肥的使用与垃圾等随意堆放,使得大气、地下水与土壤等均受到了严重污染,再就是砍伐、植被破坏与农民环保意识不强等,导致农村污染高于城市。开发农村可再生能源,做好农村能源节约,既利于改变农民传统生活能源消费模式,又可减少农民对商品能源的依赖,而且能够有效改善农村生产生活条件,加快与推进社会主义新农村建设的步伐。
二、加快农村沼气能源的建设措施
1、要强化工程质量监管与充分发挥综合利用效益
要加大科技支持与示范带动的力度,派工作人员下村蹲点监管项目建设的实施,建立健全一系列规章制度,创新完善管理机制,让更多的技工以及沼气户参与到沼气技术服务协会中来,建成一支稳定的有组织、有纪律的可再生能源建设队伍,形成建设与管护相结合的服务体系。
2、要加大宣传与推广力度
沼气不仅是可再生能源中最容易开发利用的资源,而且具有投资少、见效快及好处多等特点,农民群众也易于接受。所以要在示范的基础上,加大沼气在农村的宣传与推广力度。以示范点效应是来吸引广大农民推广沼气新技术是最好的方式,也是扩大辐射与推广的有效办法。
(1)通过宣传引起地方政府与领导的足够重视,把沼气能源建设与生态环境保护、合理保护利用资源、走持续发展道路紧密地联系起来,与建设新农村与全面建设小康社会的历史任务相结合,以加大对沼气建设的经济支撑与扶持力度。
(2)对广大农民进行普及沼气知识与宣传沼气开发利用的益处,切实提高他们对沼气能源的意识以及参与开发的积极性。
3、要加强规范管理与监督服务
加快农村沼气能源建设的重要环节就是建立高效规范的管理与监督服务体系。
(1)要规范专业的设计施工队伍。
对现有的沼气设计、施工队伍包括配套设备生产厂家要按地区分片进行技术培训,达到要求后,可颁发设计、施工与生产资格证书,持证上岗,保证工程设计与施工质量以及产品质量。
(2)要建立工程质量与验收标准。
要按照质量标准,从工程设计到施工、质监、检测及验收与管理上,层层把好质量关。
(3)要搞好跟踪服务。
相关技术人员要随时掌握沼气池的运行情况,并指导农户正确、有效的使用;要定期检修与清查,按设计要求更换填料等,保证有建有管、正常运行与高效利用。
4、要重视技术提高与创新
农村沼气能源建设的重点与发展方向就是提高沼气工程技术的科技含量以及不断进行技术创新。除了对专业技术人员培训提高之外,还要从各地的示范点中总结经验,广泛吸收国内外沼气技术领域先进精髓并融汇建筑、环保等相关学科的现代化知识,包括降低投入、减少占地、材料改良以及操作维修简便、缩短施工期与提高用能水平等等方面。进行改进与创新,并引进新工艺、新装置与新材料,切实努力拓展应用领域,提高沼气的产出率与能源的利用率,比如多种高效的发酵池型的应用,发展多级发酵与沼气发电等等,以满足农村发展的需要,依靠科技进步与创新促进农村沼气生态能源建设,运用现代科技知识与技术,把种、养业以及生态环境与沼气能源有机的结合起来,不断拓展新的应用模式。
5、沼气变废为宝
在充分利用有限资源经过二十多年的摸索,农村沼气技术已经发展成熟,为保护农户的利益,规定农村沼气项目建设必须要执行相关国家或行业标准。统一采用“一池三改”的模式,要求各地严格按照上述规程与标准,逐村调研,逐户设计,统一施工,力争做到建一个用一个,真正为改善农民生活与促进农业生产发挥实效。农村沼气工程建设,具体包括如下三个方面:农村“一池三改”(建沼气池、改厕、改圈、改厨)户用沼气、大中型畜禽场沼气治理与生活污水净化沼气池。当前,每年产生数以万吨的粪便大都不能得到有效利用,通过建设沼气工程,就可以变废为宝,生产出大量的优质燃气,可代替燃烧秸秆与煤,很大程度上可改善广大农民的生活质量。农户建一口八立方米的沼气池,可年产沼气300立方米,基本上可满足一家4~5人的生活用能需求,可节约燃料与电费500元左右。
6、明确责任、保证项目政策的持续性
要成立专门的建设小组并明确责任制,确保专款专用,通过大力发展的示范点的带头作用,积极引导农民朋友正确、有效的建设与利用沼气能源。
三、小结
一、充分认识农村沼气建设的重要性
沼气建设是按照生物厌氧发酵原理,对工农业生产产生的有机废弃物和人畜粪便,进行减量化、无害化处理和资源化利用的能源生态工程。通过沼气建设,能有效带动农村“改厨、改厕、改圈”,改善农村环境卫生条件和畜禽养殖环境,改变农民生产生活方式;能使农业废弃物得到循环利用,达到发展清洁能源、节省燃料消费、发展农村经济的目的;能为农作物提供沼肥,减少化肥农药用量,有利于培肥地力,改善农产品品质,使农业走上高效生态的发展轨道。因此,加快农村沼气建设,是发展现代农业、建设社会主义新农村的重要内容,也是建设资源节约型、环境友好型社会的必然要求。各地、各有关部门要进一步统一思想认识,高度重视农村沼气建设工作,把它作为为民办实事的重要工程来抓,加强宣传引导,加大工作力度,努力开创农村沼气建设新局面。
二、总体要求
农村沼气建设要以科学发展观为指导,按照发展循环经济的要求,将沼气建设纳入新农村建设总体规划,以加强农村环境整治、农业废弃物资源化利用为切入点,因地制宜推广各类沼气建设模式,着力建设资源节约型、环境友好型农业,促进生态环境改善和农村经济可持续发展。“十一五”期间,全省力争新建1300个村生活污水净化沼气工程,年末生猪存栏300头、牛存栏30头以上的养殖场全部实现排泄物资源化利用和污水达标排放,新建大中型沼气工程550处、小型沼气工程1100处、沼气沼液沼渣(以下简称“三沼”)综合利用示范点200个,推广农村户用沼气池8万只,建设户用高效秸秆气化应用示范村100个。加快农村沼气建设,重点组织实施三大工程:
(一)实施百万农户生活污水净化沼气工程。在实施“千村示范、万村整治”工程的示范村、整治村,利用沼气技术集中或分散处理农村生活、生产污水。在平原、经济发达地区,推广户用沼气池和生活污水净化沼气池相结合的“器、沼、池”能源生态模式;在山区、欠发达地区,结合“改厨、改厕、改圈”,加快以户用沼气池为重点的“一池三改”建设。
(二)实施规模畜禽养殖场沼气工程。以沼气厌氧发酵为核心技术,建设大中型沼气工程,处理规模畜禽养殖场粪便、污水和农产品加工废水。结合“811”环境污染整治行动,以规模畜禽养殖场排泄物治理为重点,因地制宜推广“能源生态型”、“能源环保型”、“综合利用型”等不同模式的沼气工程和“三沼”综合利用技术,实现畜排泄物资源化利用。
(三)农村清洁能源开发利用工程。以开发利用沼气、户用秸秆气化等可再生能源为重点,开展沼气入户、发电和户用秸秆气化等示范村建设,改善农民生活质量,提高农村清洁能源利用率。
三、加强农村沼气建设的管理和服务
(一)加强质量与安全管理。加强沼气施工队伍管理,从事沼气设计、施工的企业必须取得相应的资质。要严格按标准建设,切实提高工程质量和安全性。要按照“建管并重”的原则,加强沼气工程的日常管理维护,县(市、区)要逐步建立由有沼气施工和管理经验人员组成的服务队,负责沼气工程管护,确保沼气工程安全、高效、能持续利用。
(二)依靠科技进步。加强沼气技术研究和创新,积极采用新技术和新工艺,大力推广“三沼”综合利用技术,在提高资源利用水平的同时,确保不产生二次污染。积极推广“猪—沼—果(菜、粮)”等循环模式,创新农作制度,促进种养有机结合。结合基层农技推广体系改革,加强农村沼气职业技能培训,提高沼气从业人员的技术水平。
有沼气工程的乡(镇)、村要指定专(兼)职沼气辅导员和专管员,加强沼气技术指导。
(三)优化管理服务。进一步加强农村能源管理与服务体系建设,明确职责,落实工作经费,优化对农村沼气建设的指导、管理与服务。积极探索沼气工程长效运行机制,持沼气专业村成立农民沼气专业协会或合作社,增强农民自我管理、自我服务能力。鼓励发展沼气设备经营、沼气工程养护和技术服务等组织,开展专业化、社会化服务,提高后续管理服务能力。
一、整体推进,项目带动,掀起群众性沼气建设高潮
在农村沼气建设上,仅仅依靠项目是不行的,群众才是投资的主体,沼气建设的主体,在抓好项目的基础上,必须真正让群众行动起来,充分调动群众沼气建设的积极性,掀起群众性沼气建设高潮。我们主要做了以下三个方面的工作:一是发动群众。沼气建设利国利民,不仅能增加经济收入,还能提高生活质量、改善环境,但由于过去沼气建设失败过,所以不少群众对新一轮的沼气并不了解,还缺少足够的认识。这方面我们通过组织项目镇村干部、群众代表到广元市元坝区、眉山市洪雅县曲沿村参观学习,亲身感受沼气给农村带来的好处,并多次召开会议,利用电视、“今日彭州”、“彭州农牧信息”、发放致广大建设沼气群众的公开信——“新型高效沼气好处多多多”、张贴宣传标语等形式,广泛宣传沼气建设的意义,宣传沼气技术知识,让群众真正全面地了解沼气、认识沼气。二是组织群众。搞项目目的是为什么,就是为了发挥它的示范作用,我们通过组织非项目村的农户到项目村、项目户进行参观考察,让他们看到实效,让更多的农户自筹资金建设沼气。三是服务群众。群众的积极性调动起来了,群众愿意发展了,我们主动为群众搞好服务,帮助他们规划、设计,组织技术人员,调配器材物资,现场解决沼气生产过程中遇到的技术难题。隆丰镇岚锦村王维江的妻子,开始对沼气建设不理解,反对家里修沼气,池子修好后,全家一天三餐都用沼气做饭、烧菜,家中连煤柴灶都折了,还能洗澡,家里的面貌得到了大为改观,她见人就说:“不修不知道,修了才知好处多,花了钱,值,真的值”。岚锦村已全面完成了128口沼气的建设任务。
二、广泛推广玻璃钢沼气技术,大力提升沼气在“新农村”建设中作用。
当前推广的“一池三改”(即建沼气池、结合改圈、改厕、改厨)小型高效沼气池建设内容的实质是针对一家一户的生态家园建设,将沼气作为“抓手”,是建设“社会主义新农村”工作的重点,是建设以生态保护,农业增产、农民增收的切入点,通过沼气生物链的作用,能实行种养业的有机结合,形成农户基本生产、生活单元内部的能流和物流的良性循环,达到植物生产、动物转化、微生物还原,使农户的生产和生活紧密的联系起来,从而实现家居温暖清洁化,庭院经济高效化,农业生产无害化,是社会主义新农村所需要的。通过与砖混结构沼气池相比,玻璃钢沼气池有构造简单,施工方便,能减轻施工劳动强度和耐酸碱腐蚀,气密性好,免日常维修,无运行管理费用,池容产气率高,原料利用率高的特点;同时,通过对项目村农户的大力宣传和投资成本对比算帐分析,镇村干部及农户、施工人员都对推广玻璃钢沼气池产生了浓厚的兴趣和信心。今年,岚锦村128口、蒙阳镇20口、熙玉园区12口项目建设任务,全部推广建设的玻璃钢沼气池,效果十分良好。
三、坚持证上岗制度,确保施工质量。
玻璃钢沼气池虽商品化程度较高,但也不能完全忽视它的施工质量施工技术人员的技术水平高低,施工工艺是否雾茫茫,都将直接关系到玻璃钢沼气池的使用寿命和效益的发挥。因此,把好施工质量关至关重要。我们从项目一开始就坚持由取得国家沼气生产工《职业资格证书》,确定了2名有一定实践经验的技术人员担任施工队长,并从64名有沼气生产《职业资格证书》的技术人员中挑选了24人进行施工,施工人员由市农能办统一制发沼气施工《上岗证》,坚持持证上岗制度,坚持施工人员与农户签订施工合同制度,坚持质量终身责任制度。这样既保证了沼气池建设的质量管理,又保证需要了建池技术队伍的培训和管理。既保证了技术人员有事可干,又保证了技术人员有稳定的经济收入来源,充分调动了技术人员的工作积极性。
四、高标准、高起点规划“新农村”“”版权所有
[关键词]新农村建设猪―沼―果产业化开发
农村猪―沼―果的建设是社会主义新农村建设的重要内容,是发展循环农业、农村清洁工程的重要技术途径,是巩固生态建设成果的重要后续措施。对能源的大量消耗迫使我们寻找到沼气这种可再生的能源资源。闽北地区农业资源和环境的承载力都十分有限,需要寻找一种更高效的农业发展模式。猪―沼―果模式已成为我国南方多省农村推广的主要生态循环农业模式之一,是促进农业节支增收的成套成熟技术。实行猪―沼―果循环农业产业化发展的新模式,充分利用土地资源、挖掘各个产业发展的相通之处、节约对农产品的投入,制定相关产业协调发展的对策,对闽北地区实现猪―沼―果开发、农民节支增收,提高循环农业的综合效益,使猪―沼―果产业化发展新模式成为建设社会主义新农村的富民工程、清洁工程和民心工程具有十分重要的现实意义。
1闽北地区实施猪―沼―果产业化的必要性
猪―沼―果产业化发展模式,顾名思义,是将沼气业发展进行产业化整合,开辟出一条“规模养殖、集中建池、统一供气、统一供肥、集中种植,市场运作”的发展模式,这种发展模式将村民们户户的零星养殖集中起来,建立规模养殖场,统一建设综合高效节能玻璃钢沼气池设备,实行统一供气,建立沼肥灌溉区,对果树、农作物进行综合灌溉,形成物质流、能源流循环利用,实现能源的可持续发展。
1.1全区沼气工程建设的需要
对于闽北地区农村而言,家中圈养数量不多的畜禽,如鸡、猪、牛等已经形成了一种传统,成为了农村第一大污染源,对环境造成很大压力,也是新农村建设的一大难题。同时,种植业的发展也需要有沼气工程的支持,特别是现今粮食、蔬菜价格的上涨与闽北地区几种高效轮作种植模式的引入,对肥料的需求量日益增加,用沼肥替代化学肥料成为种植业提质增效的一项有效措施。
1.2建设新农村面貌的需要
闽北地区实施猪―沼―果产业化不仅为解决养殖业污染找到一条经济高效的途径,而且对进一步杜绝农村水污染情况,促进文明生态村和社会主义新农村建设,改善农民家庭居住环境和村容村貌,解决由于农村传统的零星养殖带来的大范围的污染问题提供了有效途径。既符合科学发展观,也可为社会主义新农村建设、有效解决“三农”问题提供可靠的能源保障。
1.3改良技术的需要
猪―沼―果产业化发展将对现今小沼气那样的“百户人家百户池”的散乱现象进行处理,针对闽北地区气候及土壤特点开展猪―沼―果产业化配套技术研究,并试图引进现代先进的综合高效节能玻璃钢沼气池设备,实现猪―沼―果一体化发展,聘请专业技术人员对设备进行维护、管理。也有利于改善新农村的环境和更好地树立新农村的良好形象;省去了各家各户自行管理的麻烦和弊端。克服了农村因为对沼气设备的使用不当导致沼气池荒废的现象,更好地发挥科学技术在农业产业发展上的作用。
1.4促进农民增收和农业增效的需要
沼渣和沼液是优质高效的有机肥料,富含氮、磷、钾和有机质等,能改善微生态环境,促进土壤结构改良。猪―沼―果产业化发展对于现有沼气产业发展产生的沼渣、沼液的循环利用有利于农村发展绿色种植、无污染蔬菜、绿色果品基地建设,无公害蔬菜果品种植业、健康养殖等,促进农业增效、农民增收。
1.5改善沼气能源产业管理运作的需要
猪―沼―果产业化发展中实行的运作管理方式可以巧妙地运用市场作为纽带,使“各户养殖业主做好沼气日常进出料管理,专业技术人员定期对设备进行维修,统一收费标准均摊至各养殖户,沼气的使用也实行统一的收费标准,而对种植业供肥收入同样均摊入户”,这种科学的运行方式和管理方式使农民不仅可以有养殖收入、沼气收入、种植收入,而且省去了让农民头疼的管理问题,这种管理模式必定会在进一步发展猪―沼―果产业化建设中得以吸收、完善。
2闽北地区实施猪―沼―果产业化的可行性
2.1猪―沼―果产业化的优势分析
沼气是可再生清洁能源,既可以代替秸秆、薪柴等生物质能源,也可代替煤炭、天然气、液化石油气等能源,而且燃能效率明显高于秸杆、薪柴、煤炭等。据统计,一个8m3的沼气池,每年可节省木材2000公斤,节省煤、电开支近600元,同时利用沼气渣、沼液发展养殖业和无公害果蔬等种植业,可增加支出近2000元。沼气相对其他能源的比较优势见表1。
2.2沼气开发利用的成本―收益分析
经沼气装置发酵后排出的料液和沉渣,含有较丰富的营养物质,可用作肥料和饲料。
根据表2可以看出,农村实施沼气产业化开发,收益与时间成正比例关系,也就是说随着时间的增加,收益也不断增加。说明在闽北地区实施沼气产业化,从长远的眼光看是符合新农村建设为农民增收的目标。
2.3生态环境效益
传统的农村环境一直给人一种苍蝇满天飞,各种家禽的粪便比比皆是等目不忍睹的场景,特别是现今荒废沼气池的增多,更使农村出现一个又一个的环境治理难题,不仅占据了农村的土地资源、农民资金,也使国家经济财产蒙受损失。猪―沼―果产业化的开发不仅可以缓解生态环境的恶化,缓解种植业因使用化学肥料所带来的土地肥力的下降,缓解因家庭用材对林木的过度砍伐,还可以循环利用沼液与沼气渣种植蔬菜、水果,减少土地水土污染和流失、涵养水源,调节区域小气候,提高当地居民的健康水平,给新农村带来一个崭新的面貌。
2.4理论分析可行性
猪―沼―果产业化的发展实现了对养殖业废弃物的再次加工利用与沼气工程废弃物的再次利用,将循环经济理论、生态经济学理论应用于农业系统中,形成了“养殖业―沼气池―绿色蔬菜种植业”循环发展的新型农业发展模式。充分利用自然生态系统中多种生物互利共生的原理,实现“投入品――产出物――废弃物――投入品”循环发展的农业循环经济模式,减少化肥的资金投入与农村日常用煤、材、电的投入,最终实现农业清洁生产、经济生产的目标。
2.5技术支撑可行性
在科技发展日新月异的今天,国家对新能源的研发投入了大量的资金资助,现今高等农业院校已有专门的重点实验室,各地也有相应的研究所进行科技研究,都将给猪―沼―果产业化的发展提供技术支持,使得科技成果可以更好地投入使用,为猪―沼―果产业化提供更有效的技术、设备支持。
3闽北地区猪―沼―果产业化发展的制约因素分析
3.1农村沼气产业化开发意识不强
由于受认识与文化的局限性,闽北地区农民对沼气的更深层次的开发利用缺乏动力,目前的沼气池绝大部分是由国家补贴建造而成,农民对建设沼气池的作用大都理解为“点灯、做饭”这样的日常用途上,经济效益还不是很明显,有些地方甚至出现沼气池建成的前2~3年使用率较高,但之后由于重视度不高,出现一部分沼气池已不能正常使用的现象,导致沼气池闲置,与沼气池建设初衷相背离,从而影响了沼气实现循环经济模式、促进沼气产业化开发的积极性。
3.2资金投入不足
限制农村沼气产业化发展的瓶颈主要是资金短缺问题。根据目前的趋势,农村能源工作确实面广量大,推广经费不足,推广进度直接受到限制。地方政府的资金扶持正常化以及农村能源的专项工作经费等,尚未得到完善,单靠国债资金远不够,需要政府配套一些,对外融资一些,农民再自筹一些。但由于现今农村电、煤、天然气的普及不力,导致农民们对使用沼气的热情度不够高,不想把有限的存款投资到长远利益项目上,对沼气产业化的开发还存在诸多思想顾虑。
3.3现有技术已不能满足
要保证沼气池能正常使用,沼气池的设计、施工都要达到一定的要求,由于早先的一些用户使用过的沼气出现过跑、冒、滴、漏等现象,而且先前的沼气池所用的设备材料和技术相对落后,管道爆裂、冻裂等现象时有发生,不仅增加了农民使用沼气的成本,还导致维修过的沼气池存在新的隐患,这也是许多沼气池建成一两年后却荒废的重要原因。正因如此,农户对沼气池产业化开发利用的技术与使用效率心存疑虑,因此要使猪―沼―果产业化开发运作在闽北农村得以更好的推广与发展,就必须改良旧技术,运用最新科技成果,保证在技术创新和投入成本方面有较大突破,这是推广猪―沼―果产业化开发建设和发展的主要保证。
3.4沼气池缺乏日常管理
沼气池的快速增长给沼气管理部门和技术队伍带来了近于超负荷的工作,难以有足够的精力处理好沼气池的后续管理工作。科学合理的使用是一个长期且连续的过程,反之,操作使用不当,池子建好之后,由于农民整体知识水平较低,对沼气池操作技能、管理知识等的缺乏,没有及时投料而导致冻裂;投料工序、比例、操作不合理,在沼气池使用一段时间后,发生酸化、不能正常运行等一系列后续使用与管理问题同样制约了沼气工程的发展。闽北地区猪―沼―果产业化发展迫切需要引进一种新的“统一管理”模式来取代现今户户自行管理的传统管理模式。猪―沼―果产业化循环经济模式应运而生。
4闽北地区猪―沼―果产业化的发展策略
4.1闽北地区农村小企业带头发展沼气产业化
沼气产业化发展的基本思路与农业产业化基本思路相似:依靠龙头带动,发展规模经营,实行市场牵龙头,龙头带动基地,基地连农户的产业组织形式。实现专业化生产、一体化经营、社会化服务和企业化管理,形成贸工农一体化、产加销一条龙的集约型沼气产业化发展模式。村干部应鼓励农村小企业起好带头作用,号召农民在沼气产业化发展的道路上实现强农惠农,加快实现社会主义新农村建设的目标。
4.2实行沼气资源产业物业化管理模式
闽北地区沼气产业化发展要克服后期日常管理问题,可以采取沼气资源产业物业化管理模式,聘请专业管理人员,以现代化的经营手段对沼气及其系统实施多功能、全方位的统一管理,维护沼气的日常运作工作,解决沼气系统出现的各种问题,为沼气用户提供高效、周到的服务,使沼气系统的社会效益、经济效益、环境效益和生态效益实现同步增长。
4.3制定猪―沼―果的区域规划策略
结合区域农业环境、经济环境、人口素质环境等因素,合理整合资源,协调养殖业、种植业的合作,规划猪―沼―果发展的运行机制和管理体系,因地制宜地对猪―沼―果产业化发展进行区域规划,制定合理可行的策略,为发展绿色清洁养殖、无污染蔬菜、绿色果品基地建设,无公害蔬菜果品种植业、健康养殖等提供强有力的支持,促进农业增效、农民增收。
参考文献:
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[关键词]湿法技术、干法技术
中图分类号:O654.2文献标识码:A文章编号:1009-914X(2015)24-0248-01
一、当前沼气技术简介
不同地区的自然、经济状况、养殖场规模和环境容量等条件各不相同,因此沼气能源化处理工艺技术和模式也存在差异。本论文根据厌氧发酵原料的干物质含量的不同,主要讨论两种不同的沼气能源化利用工艺:湿法技术和干法技术。
湿法技术:发酵原料的干物质含量一般小于8%,是液态有机物的处理方法。湿法技术具有物料传热、传质效果好,反应器可以在厌氧状态下连续进出料,易于工程放大等优点,被现阶段大中型沼气工程普遍采用。
干法技术:发酵原料的干物质含量在20%~40%,原料呈固态,虽然含水丰富,但没有或者几乎没有自由流动水的沼气厌氧微生物发酵过程,是有机固体生物质的处理方法。干法技术具有容积产气率高、处理过程中不产生污水、自身能耗低等独特优势。由于干法发酵原料呈固态,在反应器厌氧状态下连续进出料有较大难度,为避免使用高能耗的输送设备,一般采用全进全出的间歇式进出料工艺,但反应器形式和密封结构是工程化研究设计的难点。
二、沼气发酵的生物过程
沼气干法发酵的微生物学原理与湿法沼气发酵基本相同。
1、主要的菌群:发酵性细菌、产氢产乙酸菌、耗氢产乙酸菌(同型产乙酸菌)、产甲烷菌。
沼气发酵的条件
1)发酵原料的C:N比:是指原料中有机碳素与氮素含量的比例关系,因为微生物生长对碳和氮有一定要求,其利用速度是20~30倍的关系,因此发酵原料的碳氮比20~30:1,或者BOD5:N:P=200:5:1为宜。
2)足够的接种物(微生物量):接种量一般为发酵液10%~50%;当采用老沼气池发酵液体作为接种物时,接种量应占总发酵液的30%以上。
3)严格的厌氧环境:产甲烷菌是一种厌氧性细菌,空气中的氧会使其生命活动受到抑制,甚至死亡。因此正常沼气发酵,其发酵液的氧化还原电位越低越好(不产甲烷阶段+100~-100mV,产甲烷阶段-150~-400mV),发酵环境处于无氧状态。
4)适宜的发酵温度:高温发酵:50-65℃,最适温度为55±2°C;中温发酵:20-45℃,最适温度为35±2°C;偏低温发酵:10-20℃;常温发酵:随自然温度而变化的发酵。
5)pH值与碱度
pH值:厌氧消化最适宜的pH值为6.8―7.4。当pH值6.4以下或7.6以上,都会对厌氧微生物产生不同程度的抑制作用,导致产气减少或中止。
碱度:指消化液中含有能与强酸相作用的所有物质的含量。主要以重碳酸盐,碳酸盐,氢氧化物三种形式存在。这些物质可与挥发酸发生反应,使pH值不会有太大变动。
6)毒性化合物
一般情况下,农作物秸秆中不会含有大量有毒物质,但畜禽养殖场和工厂中的有机废水中常含有消毒和防疫的药物或者重金属等有毒物质,这些有毒物质会抑制厌氧微生物的生长、代谢及繁殖等。例如,有些有机氯(CH2Cl2,CHCl3和CCl4等)毒性很强,如氯甲烷浓度在1mg/L左右,常引起产甲烷菌的中毒而使发酵失败。
3、主要调控指标
1)固体物
总固体(TS)是悬浮固体(SS)和溶解固体(DS)的总和,以单位体积水样在103-105℃蒸发干后残留物的重量表示。
2)化学需氧量(COD)和生化需氧量(BOD5)
3)挥发性有机酸(VFA)
挥发性有机酸(VFA)是厌氧消化过程中重要的中间产物。VFA在厌氧反应器中的积累能反映出甲烷菌的不活跃状态或反应器操作条件的恶化,较高的VFA(如乙酸)对甲烷菌有抑制作用。
4)pH值和碱度
5)停留时间
水力停留时间简写作HRT,指进入反应器的废水在反应器内的平均停留时间,如果反应器的有效容积为V(m3),则:HRT=V/Q
污泥停留时间简写作SRT,也称为泥龄。
SRT=反应器内污泥总量/排出反应器的污泥量。
微生物停留时间简写作MRT,指从微生物细胞的生成到被置换出消化器的平均时间。
采取可能的措施,尽可能达到:MRT>SRT>HRT
6)原料产气率Mr
是指单位原料在一定条件下的产气量。原料产气率是衡量原料分解好坏的一个重要指标。产气率的单位通常用“m3/kg(COD)”。
7)反应器的容积负荷Nv
容积负荷Nv:单位反应器,在单位时间内要保证一定的处理效果所能承受的有机物的量,其单位为kgCOD/m3.d或KgBOD5/m3.d,则计算公式:
Nv=QS/V
式中:进料浓度S(kgCOD/m3或kgBOD5/m3),流量Q(m3/d),反应器有效容积V(m3)。
8)容积产气率是指在一定条件下,厌氧消化器单位容积的产气量,单位:m3/m3.d。容积产气率是评价厌氧消化器反应效率的一个重要指标。它与发酵原料入池量、原料种类、厌氧消化器规模、消化时间、温度等有关。Gv:池容产气率(m3/m3.d)
Gv==Nv×Mr式中:Nv--容积负荷(kgCOD/m3.d)Mr--原料产气率(m3/kgCOD)
国内工程应用
沼气发酵的工艺条件主要包括两个方面:一是满足厌氧发酵微生物生长繁殖的适宜条件,即微生物的生物学生长条件,包括C/N比、发酵温度、pH值、接种物量等参数的合理控制等。二是从工艺上满足沼气发酵的工程化生产问题。
1、湿法技术
河南省于2007年从丹麦引进车用燃料沼气工程技术并建造了第一座大型车用燃料沼气工程。该工程以当地收集的牛粪、猪粪、人粪、屠宰垃圾、厨余垃圾和生活污水处理厂的生污泥为原料,采用欧洲有机废弃物联合消化CSTR工艺,高温发酵,全自动化控制和远程监控,产气率2.0以上,设计生产符合国家车用天然气规范的车用沼气约10000m3d-1。
2、干法技术
间歇式干法沼气工程与湿法沼气工程相比,有两个关键的技术问题需要解决:一是发酵初期与发酵结束时发酵室沼气浓度与空气浓度达到临界点15:85时的防爆安全;二是发酵菌在发酵物中的繁殖速度保障[1]。为了解决这两个关键问题,工程需要设置安全可靠的自动控制系统。
哈尔滨宾西沼气有限公司建设的车库型间歇式干法沼气工程使用德国工艺设备,日处理农作物秸秆7.88t和牛粪17.5t,主要包括车库式厌氧发酵仓,储液池,储气柜,辅助用房包括中控室、锅炉房、净化间、发电机房和提纯车间。项目投产后,年产沼气量182.5万m3,日生产沼气5000m3。日产沼渣10.89t,年产沼渣3974.44t。
四、结论
沼气能源化利用可以解决当前我国农业发展的“瓶颈”,有利于减少农村种植业和养殖业废弃物造成的污染,提高环境质量。有利于转变农业增长方式,发展农业循环经济。我国的科研人员和工程公司目前也在致力于工程化的研发,随着生态农业的逐步发展,国内的技术将会发生突飞猛进的变化。