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中国沼气之路：农业废弃物处理与资源化利用的技术创新据统计，我国每年生产畜禽粪污38亿吨，综合利用率不到60%；每年生猪病死淘汰量约6000万头，集中的专业无害化处理比例不高；每年产生秸秆近9亿吨，未利用的约2亿吨；每年使用农膜200多万吨，当季回收率不足2/3。就数据来看，这些废弃物目前利用率很低，一些地方的秸秆被大量焚烧，不仅浪费资源，而且污染大气环境；畜禽粪便堆积极易造成土壤土质污染、水体环境污染及大气恶臭污染。因此，农业废弃物的处理问题，始终是现代农业可持续稳定健康发展面临的首要问题。推动农业转变发展方式，促进生态循环，首先就是要使农业废弃物资源化，将农业废弃物利用起来。中国农业废弃物资源化潜力分析一、农业废弃物资源化利用意义1、落实中央政策部署近年来，为实现农业废弃物处理与资源化，国家相应出台了一系列政策，以此来推动农业废弃物处理和资源化利用产业的发展。（1）2013年11月，国务院颁发《畜禽规模养殖污染防治条例》。鼓励和支持沼气制取、有机肥生产等废弃物综合利用以及沼渣沼液输送和施用、沼气发电等相关配套设施建设，对畜禽养殖废弃物进行综合利用。（2）2016年9月19日，农业部官网发布《关于推进农业废弃物资源化利用试点的方案》的通知。该《方案》提出，2016年要在全国30个左右的县（市）开展试点，将聚焦畜禽粪污、病死畜禽、农作物秸秆、废旧农膜及废弃农药包装物等五类废弃物开展工作，针对不同废弃物的特点，探索有效利用路径。（3）2016年12月21日，习近平总书记在中央财经领导小组第十四次会议上指出，加快推进畜禽养殖废弃物处理和资源化，关系6亿多农村居民生产生活环境，关系农村能源革命，关系不断改善土壤地力、治理好农业面源污染，是一件利国利民利长远的大大好事。（4）2016年12月30日，农业部部长韩长斌主持召开部常务会议，研究畜禽养殖废弃物处理和资源化等工作，在会上审议并原则通过《开展水果蔬菜茶叶有机肥替代化肥行动方案》。（5）2017年1月10日，农业部办公厅正式发布《关于成立农业部畜禽养殖废弃物处理和资源化领导小组的通知》，统筹协调畜禽养殖废弃物处理和资源化工作，研究解决重大问题，加强政策的顶层设计，协调推进重点工作，组织开展监督检查等。（6）2017年5月，国务院办公厅印发《关于加快推进畜禽养殖废弃物资源化利用的意见》，明确要求以畜禽大县和规模养殖场为重点，全面推进畜禽养殖废弃物资源化利用，为全面建成小康社会提供有利支撑。做好农业废弃物处理与利用工作，是贯彻落实“创新、协调、绿色、开放、共享”发展理念的具体措施，是一件利国利民利长远的大好事。2、优化农业产业结构、节能环保目前我国农村的能源消费依旧是以煤炭为主，占到一半以上，其中劣质散煤又占到80%以上。而根据测算，如果按照目前38亿吨畜禽废弃物全部用来生产沼气，数量将超过1千亿立方，可替代0.7亿吨标准煤，但是目前全国沼气的生产总量仅为20亿立方。做好农业废弃物处理与利用工作，既可以实现零污染、零排放，促进农业全产业链清洁生产，也可以实现废弃物的资源化利用。3、确保农产品数量和质量安全农业发展过程中，污染问题也十分严重。多年来，为促增产、保供给，农业资源超强利用，化肥投入过量，带来土壤酸化和水体的富营养化的问题，影响产品品质和生产效益。秸秆和畜禽粪便中含有矿质营养素及有机成分，可制成有机肥，用有机肥代替化肥，可减轻长期施用化肥造成的农村环境污染，有效促进种养结合、减轻养殖环保压力，实现物质与能量在动植物生产过程中的循环利用，从而保障畜产品数量安全；能够有效控制或消灭畜禽废弃物中的病毒、细菌、微生物，净化传染源，从而保障畜产品质量安全。二、农业废弃物资源化利用技术创新在国家“一年试点、两年铺开、三年大见效、五年全面完成”的工作要求下，秉承政府引导、企业主体、市场化运作的运营机制，探索出一系列可配套、可持续运行的模式：大力发展农业能源转化循环经济。2017年中央一号文件明确提出要大力推行高效生态循环模式，加快畜禽粪便集中处理，推动规模化大型沼气工程的发展。以沼气工程为纽带，将畜禽养殖场排泄物、农作物秸秆、农村生活污水等作为沼气基料处理，产生的沼气作为燃料，沼液、沼渣作为有机肥。结合测土配方施肥、标准农田地力培肥、优质农产品基地建设、无公害农产品等工作，探索“一气两沼”综合利用模式。开展沼渣、沼液生态循环利用技术研究与示范推广，推行“猪-沼-果（菜、粮、桑、林）”等循环模式，形成上联养殖业、下联种植业的生态循环农业新格局，提高农业废弃物收集率及综合利用率。各省市逐步建设农业废弃物处理与资源化利用试点工程，并在畜禽粪污处理与资源化利用方面逐渐形成了种养结合就地利用、集中处理异地利用、能源转化循环利用、基质转化综合利用、深度处理达标排放和整县推进“链融体”等6种技术模式，充分利用沼气技术实现畜禽粪污、农作物秸秆、病死畜禽的资源化、能源化、无害化处理，使农业废弃物变废为宝，例如新余市渝水区的南英垦殖厂农业废弃物处理中心项目。新余市渝水区的南英垦殖厂农业废弃物处理中心项目是罗坊镇生态农业循环园区的核心项目，由北京盈和瑞环境科技股份有限公司承建。通过循环利用畜禽粪便、农业秸秆等有机废弃物，经厌氧发酵生产沼气、沼肥，以替代传统化石能源和生产有机肥。该项目不仅改变了区域生态环境脏、乱、差局面，还维护和改善当地生产条件，实现区域生态的良性循环。、项目介绍(1)建设地点：江西省新余市罗坊镇；(2)项目规模：总占地面积170余亩；(3)原料种类：猪粪+秸秆+餐厨垃圾+病死畜禽混合原料；(4)工艺选择：全混合厌氧发酵工艺(CSTR)；(5)发酵罐规格：两期工程程规模总容积为15652m³。一期工程：一级发酵罐￠12.22mx13.56m(h)x2，单罐容积1590m³,二级发酵罐￠13.75mx8.4m(h)，单罐容积1246m³，总容积4426m³；二期工程：一级一体化发酵罐￠20.63mx8.4m(h)x4，单罐容积2806m³，总容积11226m³。(6)浓度：8%；(7)发酵温度：中温发酵（33～35℃）；(8)日产气量：5000m³；(9)沼气用途：集中供气；2、主要建设内容(1)预处理单元：水解池301m³×4座；猪场粪污匀浆池251m³×1座；(2)厌氧单元：CSTR独立厌氧反应器3335m³×6座；(3)沼气存贮单元：独立柔性干式落地气膜5000m³×1座；(4)沼气净化利用单元：沼气脱硫系统一套，沼气压缩系统1套；3000kW发电机组及并网系统；(5)配套及附属单元：秸秆堆场、场区道路、办公生活楼、食堂及餐厅、道路、围墙、绿化及消防、防雷等。3、生物脱硫系统(1)沼气流量：2m³/天，硫化氢5000ppm；(2)日产沼气：1.2m³，硫化氢4500ppm，处理后硫化氢0ppm。4、项目特点采用混合原料，对周边15公里范围内的有机废弃物进行收集；集中供应罗坊镇10000户炊事用气；沼渣液生产有机肥，浇灌水稻。5、项目模式按照“政府引导、企业主导、市场运作”的原则，坚持科技创新驱动，采用“企业联盟、产业联合、产品联营”的方式，以县域为单位整县推进，推动生态产业化，实现县域农业大循环，构建生态循环农业园区模式，具体来说就是“二个中心、一个平台、四大体系、五大产业”的农业综合服务体模式。如下图：二个中心：以沼气工程和有机肥生产为中心；一个平台：以物联网为基础的智慧农业平台；四个体系：政策保障体系、废弃物收储运体系、田间消纳体系（有机肥配送体系）和商贸物流体系五大产业：生态养殖、生态种植、能源环保、农产品加工和生态休闲农业。北京盈和瑞环境科技股份有限公司是一家集研发、设计、生产、施工、调试、售后服务于一体，为客户提供A-Z的全过程服务的国家级高新技术企业，公司长期致力于有机废弃物资源化利用、环境污染治理和清洁能源等领域。其主营业务包括：农村有机废弃物综合处理系统集成、环保装备研发与制造销售、生物质沼气项目的投资与运营等。多年来，盈和瑞在生物质沼气领域与欧洲知名的技术公司进行科研合作，开发出了一系列适用于中国原料特点的装备和工艺技术，如针对中国水泡粪等低浓度物料的ABDP厌氧生物倍增技术，针对黄干秸秆等纤维原料的SAHP兼氧纤维素水解技术，沼气中不混入氧气和氮气的生物脱硫技术、“绿色生产线”有机肥生产技术等等。目前，公司已经在全球完成6000余座搪瓷拼装罐安装，500余座污水反应器，400多项沼气工程，20余项1MW以上规模沼气EPC。三、结语目前，能源与资源的综合利用必然是我国农业废弃物的重要发展方向，而农业废弃物处理技术的革新和突破是其中最重要的一环。我国农业废弃物处理工程化、商业化、产业化运行刚刚起步，第三方专业化公司的技术支持发挥着重大的作用，目前国内已成长出了如北京盈和瑞环境科技股份有限公司一般大批优秀的农业废弃物处理与资源化方案提供商，它们在设备、技术上的支持将有效推动着我国农业废弃物处理与资源化利用产业链的发展。阅读拓展：京津冀地区依托科技优势和区位优势，在国家农业废弃物循环利用创新联盟工作框架下，以创新畜禽粪污资源化关键技术、探索不同规模养殖废弃物处理模式和持续运行机制为重点，开展了“畜禽养殖废弃物利用科技联合行动”。该行动于2017年4月在河北省石家庄市启动，经过近半年的关键技术创新、集成应用和模式凝练，探索出了一系列可配套、可持续运行的模式，推动示范企业养殖废弃物利用率达75%以上，为养殖废弃物综合利用提供了良好示范，有力推动了京津冀畜禽废弃物资源化利用和农业面源污染的防治。1、种养结合就地利用技术模式适用于分散且具有一定农田面积的家庭农场和中小型规模化养殖场，已在天津市市郊各区示范推广1000余家。模式特点是把粪污收集、贮存和农田消纳有机结合，建设“1条集污暗沟、1个集污池、1条硬化路、1个堆粪棚、1台泵或1辆运污车”等“五个一”工程，使养殖粪污得到有效收集和及时就近就地消纳，可实施水肥一体化整体设计。重点开展源头节水工艺改造，通过三改两分工艺，可节水50％以上，同时减少养殖污水产生量；固体粪便和污水贮存分别建设防渗、防雨的设施；粪水就地还田等技术还较好解决了小型养殖场粪污污染与处理的问题。环境改善效果显著，受到养殖场及周边农户的普遍欢迎。2、集中处理异地利用技术模式适用于周边农田无法有效消纳畜禽粪便的养殖密集区或大型养殖场。模式特点是对周边多个养殖场的固体粪便进行收集、运输和集中处理，采用条垛式、槽式或微生物发酵反应器方式生产有机肥或生物有机肥，实现一定半径异地利用。3、能源转化循环利用技术模式适用于能够辐射大量农田、温室大棚、果树林地的大中型规模化养殖场。模式特点是把养殖过程中产生的粪便、粪水、屠宰废水及其他畜产品初加工废水等作为主要原料，通过厌氧发酵方式分解有机质制备沼气，沼液沼渣用于农业生产。4、基质转化综合利用技术模式适用于无能源需求、自有大量农田进行特色种养的大中型规模化奶牛养殖场。模式特点是将粪便转化为其他农产品的原料基料，例如猪场肥水作为藻类培养基，牛粪作为蚯蚓养殖培养基、开展食用菌种植或回床垫料转化基料等综合利用方式，是规模化养殖场的自循环模式。5、深度处理达标排放技术模式适用于没有或少量自有农田的大中型规模化养殖场。模式特点是把养殖场的粪便直接售卖或处理后循环利用，废水经厌氧或好氧等一般处理后，再进行脱氮除磷、除臭抑菌等深度处理，达到排放标准要求。6、整县推进“链融体”技术模式该模式是整县制推进的专业化肥料与能源利用模式。适用于具有一定产业链条基础、粪污治理存在短板的大型养殖龙头企业，且当地政府积极扶持。模式特点是立足畜禽养殖基础，着眼于养殖废弃物处理与资源化，不断向上游和下游延伸产业链条，推动多产业链条的相互融合、相互促进和共同发展，形成种植、饲料、养殖、屠宰、能源环