养猪场发展沼气工程效益探讨

主题策划
FEATURE
50 猪业科学 SWINE INDUSTRY SCIENCE 2011年 第6期
养猪场发展沼气工程效益探讨
董仁杰，田世杰
（中国农业大学工学院，北京 100083）
规模化养猪场粪污和冲洗水的集中
排放，如不进行适当处理，必然会对环
境带来很大压力，沼气工程是规模化养
猪场粪污处理的有效工程措施
[1-2]
。现
阶段规模化养猪场沼气工程主要分为
能源环保模式和能源生态模式两种工艺
路线。能源环保模式的关键是粪污减量
化，通过固液分离的方法将固态粪分离
出来，分离出的粪渣生产有机复合肥，
液体进行厌氧消化处理，沼液还田或通
过好氧处理系统进一步净化处理达标排
放。在能源生态模式以追求能源最大产
出为主要目标，养猪场粪污直接进行厌
氧发酵，兼顾环保要求。
沼气工程依靠现代化的技术和设备
组成完善的处理系统，沼气作为能源、
沼液和沼渣作为肥料，都可以产生经济
收入 ；通过中国清洁发展机制（CDM）
项目还可能获得温室气体减排额外收
益
[3]
。社会对养猪场的环境保护要求逐
步提高，随着环境法规和管理制度的健
全，排污收费标准将会提高，养猪场沼
气工程的污染减排效益将进一步显现
[4]
。
1 沼气的经济效益
沼气用作周边农户的生物燃气的经
济收益受沼气产量和价格的影响。在能
源价格较高的地区，沼气工程发展潜力
较大，而对于能源价格较低的地区，应
以政府予以一定价格补贴的方式来提升
沼气工程的整体竞争能力。
2 沼液沼渣的经济效益
鼓励沼液沼渣作为有机肥利用，
可以避免出现沼液沼渣随意排放产生
的二次污染。但是多数养殖场沼气工
程没有足够的自有农田消纳沼液沼渣，
沼渣沼液作为肥料的经济价值有时难
以得到充分体现。通过沼液沼渣固液
分离，沼渣用于生产商品化有机复合
肥，沼液浓缩后生产商品化液态肥料，
将能够增加养猪场沼气工程来自肥料
方面的经济收益。
3 国家补助
养猪场沼气工程处理猪粪、生产新
能源、减少了温室气体排放，可获得
CDM 项目或者其他碳金融项目的温室
气体减排的额外收益，改善养猪场建设
养猪场沼气工程的融资环境，缩短项目
投资回收年限，提高规模化养殖企业建
设沼气工程的积极性。
鉴于沼气工程的经济、环境和社会
效益，国家对沼气工程建设始终给予高
度重视。在 2005 年国务院颁发的《国
务院关于做好建设节约型社会近期重点
工作的通知》（国发 [2005] 21 号）文
件中，明确提出“在农村大力发展户
用沼气池和大中型畜禽养殖场沼气工
程”。在国家

发展和改革委员会办公厅
文件（农业部
办公厅发改办农经发[2008]
2519 号）文件中，提出了明确的国家补
贴沼气工程建设补贴标准，从 2009 年
开始，国家进一步加大力度，鼓励发展
大中型沼气工程，并根据发酵装置容积
大小和上限控制相结合的原则确定中央
补助数额。
4 其他影响因素
现阶段我国畜禽养殖场沼气工程建
设基本上由国家、地方和业主多方共同
投资，养猪场当地建筑材料价格和人工
费用差别等因素都会影响到沼气工程投
资。在工程投资估算中，设计和调试等
费用一般在 8% 左右 ；发酵系统包括发
酵罐、沉淀池、输送搅拌装置等，主要
是土建费用，最高占到整个工程费用
的 60% ；沼气利用设备包括储气柜、净
化脱水装置、输配气管道等，如果有热
电联用系统，占工程总费用的 25% ；沼
渣、沼液利用和后处理系统的投资差异
作者简介 ：董仁杰，教授，博士生导师，主要研究领域 ：生物质能与生物质资源生
产，有机废弃物生物处理及资源化，人工湿地，农村室内空气质量监测及评价，非
洲农业发展。E-mail ：rjdong@主题策划
FE AT URE
2011年 第6期 SWINE INDUSTRY SCIENCE 猪业科学51
一例猪场沼气发电经济效益
案例分析
王 宇
（武汉南茗科技有限公司，湖北 武汉 437004）
随着农村经济的发展，养猪业以较
快的速度向集约化方向发展，但随之产
生了猪场的环境保护、猪粪尿及猪场污
水处理的问题。猪场污水处理的最好方
法是采用生态学及生物学处理，在生物
学处理过程中，需要经过厌氧发酵。厌
氧发酵过程中，污水中的有机物分解产
生沼气及含氮、磷等物质。
沼气是极好的能源物质，其热值较
高，燃烧后仅产生二氧化碳和水。如果
猪场中沼气的产量充足，就可以作为发
电的能源。据我国的技术条件，沼气发
电仍需辅以 15％的柴油，余者皆为沼气。
因此，还可以节省柴油，这对解决我国
能源缺乏，改变农村面貌，改善农民生
活质量有重大意义。
探讨利用猪场污水处理过程中产生
沼气进行发电的可行性。以下以年出栏
10 万头商品猪的猪场为例进行分析。
1 厌氧发酵及沼气发电的设备
与装置
1.1 发酵池
污水厌氧装置有很多类型，可根据
猪场规模、所要求的发酵效率及投资能
力等综合因素考虑。年出栏 10 万头商
品猪的猪场，养猪规模大，污水处理
量也大。因此，采用了 1 700 m
3
的钢
筋混凝土卧式发酵池，日处理污水可达
850 m
3
，产气量随气温变化，冬季产气
少一些，但不低于 500 m
3
，最高可产
1 500 m
3
以上。
1.2 脱

硫
塔、贮气罐、输送装置
除发酵池 ( 包括固液分离池、调节
池 ) 外，沼气要经
过脱硫塔入贮气罐，
再进入发电机系统，为防腐蚀，输气管
一般用塑料管比较好。
1.3 发电设备
发 电 设 备 为 1 台 改 装 后 的 柴 油
发电机 ( 现增为 2 台 )，每台功率为
100 kW。
2 设备投资
设备投资包括 ：
1）发酵装置、脱硫塔及管道共投
资 71 万元 ；
2）贮气罐为 18 万元 ；
3）100 kW 发电机 ( 包括改装的二
手 55 kW 柴油机 )8.4 万元。
总计投资 97.4 万元。
此投资额包括污水处理及发电 2 个
部分。按年产 10 万头肥猪计算，一次
性投资每头猪仅占9.7元；分10年摊销，
很大，如果沼液要部分或者全部达标排
放，所需的后处理设施投资和运行费用
将大幅增加
[5]
。
规模化养猪场沼气工程初始投资巨
大，直接经济效益不明显
[6,7]
。对此类
项目的建设应注重多渠道融资，充分利
用政府在贷款和其他方面的扶持政策
[8]
。
从严把握沼气工程设计、建设和运行等
各个环节的质量要求，应用成熟和先进
的沼气工程技术，提升我国养猪场沼气
工程的经济效益。
参考文献
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（收稿日期 ：2011-06-12）