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中國評論學術出版社 >> 文章内容

關於用“畜禽糞便高温厭氧沼氣發電及有機肥料、有機農藥循環生産系統”開發與推廣的建議


 
  周長瑚

  隨着集約化、基地化、專業村鎮畜牧業的迅速發展,中心城市周邊急速累聚了大量的畜禽糞便。受農田施肥方式變化以及人工成本增加的影響,傳統方式的糞便還田量越來越少。全國每年數億噸級的畜禽糞便難以得到妥善處理,成爲地表水與地下水不容逥避的最大污染源之一,也是建設社會主義新農村過程中亟待解决的重要問題。

  爲瞭解决上述問題,上海農科院承擔了引進吸收美國北卡羅裏納州州立大學家禽係Jason,C、H Shih教授高温厭氧工藝技術項目,並在北京市大興縣留民營生態牧場設計和建設瞭高温(50℃±2℃)濕式沼氣站。1993年項目驗收後正常運行至今。2002年以來,華中農業大學對高温干式厭氧工藝技術研究,取得一系列科研成果。這種德國新型間歇式高温乾法沼氣發酵技術,也在2002 年生産出工業級裝備並投入實際運行。

  厭氧技術被廣泛應用於畜禽污水的治理,並通過沼氣發電形成綜合利用。該項目針對畜禽糞便的有機干物質是污水的數倍,厭氧沼氣能源開發價值高的特點,以可再生能源建設爲切入點,充分發揮殘渣的可利用價值開發有機農藥、有機肥料等系列産品,通過商業化的經濟開發模式,實現環保治理的可持續發展目標,同時向農民提供緑色種植所急需的有機肥料和有機農藥,减少向大氣層釋放破壞性氣體,最終完成以微生物爲紐帶構建的生態鏈循環體系建設,爲可持續發展提供了一個技術支撑項目。“畜禽糞便高温干式厭氧、沼氣發電以及有機肥料、有機農藥循環生産系統”工藝技術,是生物質能源産業化關鍵技術之一,也是“十一五”計劃中重大科研項目之一。該項目在農業、環保、能源、衛生、科技等方面列入了國家、廣東省重點産業發展目録,符合政府設立的相應扶持政策。

  目前深圳市新成立的深圳市中盛環保電力技術有限公司是一家高新技術型公司,公司擁有獲得聯合國“發明創新科技之星”嘉奬的“高温厭氧消化裝置(濕式)”技術,獲得農業部二、三等嘉奬的沼渣、沼液生物農藥配製技術,以及運行推廣15年的成熟沼氣發電技術,特别是引進的臺灣研發猪糞乾式發酵(中、常温)工藝技術,積累、整合了該項目成功開發必要的集成技術創新與實踐經驗,擁有由研究員、博士、工程師組成的研發技術團隊。該項目的示範實驗基地在深圳市農牧實業有限公司緑美特農業園,該農業園年飼養生猪10萬頭。深圳市中盛環保電力技術有限公司的發起人,承擔了農業園在2000年投産的100千瓦污水沼氣發電系統的承建與運行管理,5年累計發電300萬度,獲得農業部、環保總局、廣東省的表彰。

  目前正準備在原有發電系統的基礎上,實施500萬元的擴大項目規模、提昇綜合循環利用技術含量的技術改造,建成國内首個年發電350千瓦時的“禽獸糞便高温干式厭氧、沼氣發電以及有機肥料、有機農藥循環生産系統”的示範工程。

  爲了更好地扶持高新技術産業,推廣厭氧技術在我省農村的應用,我建議:

  一、這個項目是用途廣、高科技、高附加值的項目,是我國有自主知識産權的項目,目前處於國際領先地位,對農業發展具有重要意義,許多地方會争取該項目。由於項目主要研究人員在上海,上海也在争取該項目,建議我省要努力將這個項目安排在我省深圳開發,以發揮我省研發基地、總部經濟效應。

  二、支持該項目的進一步研究,支持研究單位和企業的研發基地建設,從政策上、具體問題上扶持,解决他們工作中的困難,推動該項目的進一步提高與推廣。以補貼及貸款方式支持部分技術所需的引進以及系統裝置的研發資金與示範項目。

  三、首先支持該項目的研發基地建設用地50畝,以建設生物農藥工廠、新産品配製研發無菌中心、新産品中試調温種植棚、設置成套車間等。

  四、政府制訂政策推廣應用。主要解决:(1)項目效果的鑒定與宣傳:在宣傳上可組織專業會議,介紹經驗、參觀示範基地、培訓、學習相關知識等;(2)制訂畜禽糞便處理標準,强行達標的政策;(3)解决産品的銷售渠道與市場準入,其中包括有機肥、有機農藥及餘電上網銷售問題;(4)制訂鼓勵發展的優惠税收政策,引導推廣使用。

  五、省政府應製訂對具有自主知識産權的企業研發基地建設的相關政策,以提高我省的研發基地地位。

  

  附件:

  厭氧技術的特點和推廣價值

  該項目是一個以沼氣爲紐帶的循環生産系統。該系統由三個部分搆成:

  1.畜禽糞便50℃高温干式厭氧沼氣産生系統設施;

  2.沼氣發電及輸配系統設施;

  3.沼渣、沼液生産高效多功能生物農藥及有機肥生産裝備。

  其核心技術是:

  1.50℃高温干式厭氧消化裝置;

  2.高熱效率、高可靠性沼氣發電機組;

  3.有機肥料及有機農藥的基因復配技術。

  一、 厭氧技術的特點

  1. 高温與常温的厭氧消化效率相差數倍,可以獲得較高的設施利用率,降低投資規模30%。

  2. 高温干式厭氧發酵獲得的沼氣單位能量比常規方法高出30%;單位重量的沼渣沼液有效活性營養成分及生物酶含量比常規方法高5倍以上,利用基因技術復配生物農藥以及生物肥料的商品性好,具有較高的市場價值,可廣泛用於高效防治世界級難題——棉花枯萎病,高爾夫球場草地的無害維護(成本僅爲原來的40%),大棚種植可消除發霉所帶來的病蟲害,實踐證明對部分作物,如茶、大麥、小麥、水稻、馬鈴薯、菸草、玉米、甘薯、西瓜、蔬菜等數十種病害有特别防治效果。沼渣沼液高效産品開發使循環生産系統不會産生項目的二次污染。

  3. 高温厭氧過程,可以殺滅或降解畜禽糞便中99-100%的寄生蟲卵、脆弱艾美耳球蟲、大腸杆菌、猪鏈球菌、沙門氏杆菌、真菌、馬立克氏病毒、非典病毒等,殺滅降解效率與效果是常規方法做不到的,是防治畜禽、人畜共生疫病方面重要的技術措施。

  4. 擴大了養殖場的沼氣電力生産規模,完全滿足畜牧場自身用電,並有30%的富餘電力銷售。例如,一個年産10萬頭猪場的廢棄物沼氣電力化,可以確保400千瓦沼氣發電機組全天連續運行,年發電量350萬度。

  5. 系統整體投資按發電規模計算1萬元/千瓦,如果沼氣電力自用,有機肥料與農藥采用産業協作方式開發市場,减排二氧化碳指標出售給歐洲或日本,政府减免税收政策到位,可實現年獲利3000元/千瓦,三年半收回投資。

  6. 項目整體技術屬國内首創,生物農藥技術屬世界領先,其中對棉花枯萎病、黄萎病防治效率達85%以上,解决了這個領域的世界性難題,具有國際首創的完全自主産權。

  二、 厭氧技術的推廣價值

  1. 環保價值:珠江三角洲流域1400萬頭生猪年排泄糞便600萬噸,2300萬只蛋鷄年230萬噸糞便等等,其有機排泄量大幅度超出環境消化能力,頻發的環境疫病已經威脅畜牧業的整體生存,臺灣超容量養猪業斷送在環境體系崩潰的案例就是警示。

  通過技術創新,該項目建立了畜禽糞便污染源向可再生能源、資源高效轉化的技術平臺。

  2. 衛生價值:衛生部本月10日表示,環境污染是導致未發生動物禽流感疫情地區出現人感染禽流感病毒病例的原因之一。農業部調查組2005年8月8日經過實地調查發現,沼氣池在防控猪鏈球菌病的過程中發揮的重要作用,猶如搆築了一道阻擋病菌傳播的防火墻。半個多世紀的農村小沼氣建設,已經證實了沼氣化對各種病原、寄生蟲卵、病毒等傳染源的殺滅作用。該項目長達25天的高温發酵,在殺滅作用上是一個技術飛躍。這是對完善公共衛生體系的重要技術創新。

  3. 再生能源價值:畜禽糞便的沼氣電力化,是可再生能源重要的組成部分。按每噸鮮猪糞可以發電200度,每頭猪400公斤鮮猪糞計算,珠三角流域的1400萬生猪糞便的發電總容量可以達到11億千瓦時,相當於15萬千瓦裝機容量的電量。同時,每年减少650萬噸二氧化碳排放,相當於2002年全球减排交易量的一半,按當前8美元/噸交易價格,交易規模可以達到5200萬美元。

  4. 農業價值:多功能高效有機肥料、有機農藥系列産品,在草坪、茶葉、蔬菜、瓜果、花卉等種植業的推廣,提高緑色、有機農産品的市場競争力。

  (2006年3月17日)
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