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張東1，徐甦1，2，陳斌1，張進(jìn)1，單勝道1
(1.浙江農(nóng)林大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院，浙江 杭州 311300；2.浙江商達(dá)環(huán)保科技有限公司，浙江 杭州 310016)
摘要：畜禽養(yǎng)殖業(yè)的迅速發(fā)展帶來(lái)了嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題，沼氣工程作為處理畜禽糞便的一種方法可以有效的解決其污染問(wèn)題，綜述畜禽糞便沼氣工程處理技術(shù)進(jìn)展及其制約因素并提出相應(yīng)的措施。
隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，對(duì)蛋、奶、肉等畜產(chǎn)品的需求量逐漸增多。我國(guó)主要的畜禽養(yǎng)殖種類(lèi)有豬、奶牛、肉牛、蛋雞和肉雞。依據(jù)畜禽養(yǎng)殖組織模式的不同，分為規(guī)模化養(yǎng)殖場(chǎng)、養(yǎng)殖小區(qū)和養(yǎng)殖專(zhuān)業(yè)戶3類(lèi)。畜禽養(yǎng)殖業(yè)的迅速發(fā)展帶來(lái)了嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題，沼氣工程作為處理畜禽糞便的一種方法可以有效的解決其污染問(wèn)題。
1我國(guó)畜禽養(yǎng)殖業(yè)的主要特點(diǎn)
畜禽標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)模養(yǎng)殖快速發(fā)展，散養(yǎng)戶逐年減少。近年來(lái)，在中央生豬、奶牛標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)模養(yǎng)殖等扶持政策的推動(dòng)下，各地標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)模養(yǎng)殖加快發(fā)展，生豬和蛋雞規(guī)模化比重分別達(dá)60%和77%，已成為畜產(chǎn)品市場(chǎng)有效供給的重要來(lái)源。以陜西省為例，2008年底，全省生豬出欄100～3000頭養(yǎng)殖場(chǎng)戶17199個(gè)，出欄生豬411萬(wàn)頭，占全省出欄的30%，比2002年提高3.5%；奶牛存欄5～100頭養(yǎng)殖戶16427個(gè)，存欄奶牛158705頭，占全省奶牛總存欄的27.8%，比2002年提高41.6%[1]。
在福建省2008年的普查中也顯示，規(guī)模化養(yǎng)殖場(chǎng)占所有普查對(duì)象的12.9%，而出欄量占59.6%[2]。
畜禽養(yǎng)殖業(yè)優(yōu)勢(shì)區(qū)域布局初步形成。各地因地制宜，充分發(fā)揮地域優(yōu)勢(shì)，畜牧業(yè)產(chǎn)業(yè)布局逐漸明顯。畜禽養(yǎng)殖業(yè)由改革開(kāi)放初期的分散生產(chǎn)，逐漸向適宜生產(chǎn)區(qū)域集中。已基本形成了以長(zhǎng)江流域、中原和東北為中心的生豬產(chǎn)業(yè)帶，以中原和東北為主的肉牛產(chǎn)業(yè)帶，以東部省份為主的禽肉產(chǎn)業(yè)帶和以東北、河北和河南等中原省份為主的禽蛋產(chǎn)業(yè)帶，以東北、華北及京津滬郊區(qū)為主的奶業(yè)產(chǎn)業(yè)帶。同時(shí)在各個(gè)省份又因地域特點(diǎn)形成一定的產(chǎn)業(yè)分布。
畜禽養(yǎng)殖業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)一步優(yōu)化，畜牧業(yè)逐步走上了一條適合我國(guó)資源狀況的節(jié)糧型道路。豬肉在肉類(lèi)的總量中的比重由1995年的69.36%下降到2000年的65.81%，禽肉和牛羊肉的比重分別由18%和11.7%上升到19.7%和13.2%[3]。
2我國(guó)畜禽養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)
為深入貫徹中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議和2010年中央1號(hào)文件有關(guān)精神，農(nóng)業(yè)部在農(nóng)牧發(fā)[2010]6號(hào)《農(nóng)業(yè)部關(guān)于加快推進(jìn)畜禽標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)模養(yǎng)殖的意見(jiàn)》中指出，力爭(zhēng)到2015年，全國(guó)畜禽規(guī)模養(yǎng)殖比重在現(xiàn)有基礎(chǔ)上再提高10～15個(gè)百分點(diǎn)，其中標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)模養(yǎng)殖比重占規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)的50%，畜禽標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)的排泄物實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放或資源化利用，重大動(dòng)物疫病防控能力顯著增強(qiáng)，畜產(chǎn)品質(zhì)量安全水平明顯提升。同時(shí)兼顧與全國(guó)生豬、奶牛、肉牛優(yōu)勢(shì)區(qū)域布局規(guī)劃相結(jié)合，與當(dāng)?shù)貒?guó)民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展計(jì)劃、與種植業(yè)布局規(guī)劃相銜接。
3畜禽養(yǎng)殖的污染現(xiàn)狀
畜禽養(yǎng)殖糞便污水排放量和主要污染物排放問(wèn)題急劇增加，成為我國(guó)一些以養(yǎng)殖為主要農(nóng)業(yè)活動(dòng)區(qū)域環(huán)境污染的重要污染源。在2010年2月公布的第1次全國(guó)污染源普查公報(bào)中，農(nóng)業(yè)源普查對(duì)象為2899638個(gè)，其中畜禽養(yǎng)殖業(yè)1963624個(gè)，所占比重高達(dá)67.7%。畜禽養(yǎng)殖業(yè)主要水污染物排放量：化學(xué)需氧量1268.26萬(wàn)t，總氮102.48萬(wàn)t，總磷16.04萬(wàn)t，銅2397.23t，鋅4756.94t。畜禽養(yǎng)殖業(yè)糞便產(chǎn)生量2.43億t，尿液產(chǎn)生量1.63億t。然而隨著畜禽糞便排放量的大增，畜禽糞便作為農(nóng)業(yè)肥料的比例不斷大幅下降，而且大部分的糞便沒(méi)有經(jīng)過(guò)無(wú)害化處理。據(jù)調(diào)查全國(guó)90%的規(guī)模化養(yǎng)殖場(chǎng)缺乏必要的污染治理設(shè)施，養(yǎng)殖小區(qū)和養(yǎng)殖專(zhuān)業(yè)戶對(duì)畜禽糞便的處理重視程度就更低，隨時(shí)隨地排放、堆棄，畜禽糞便對(duì)環(huán)境的污染逐年加大。畜禽養(yǎng)殖業(yè)已成為農(nóng)業(yè)污染源之首，也是部分水體水質(zhì)惡化的重要污染源，嚴(yán)重影響村鎮(zhèn)人居環(huán)境和人體健康。畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展所造成的環(huán)境污染問(wèn)題已經(jīng)引起各級(jí)政府的高度重視，開(kāi)展規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖污染減排已納入國(guó)家“十二五”重點(diǎn)規(guī)劃。畜禽糞便對(duì)環(huán)境的污染主要表現(xiàn)在對(duì)大氣、水體和土壤的污染。
3.1對(duì)大氣的污染
畜禽糞便堆放期間在微生物的作用下，其中有機(jī)物質(zhì)被分解而產(chǎn)生一些諸如甲烷、硫化氫、氨氣、甲硫醇等惡臭氣體。每年出欄10.8萬(wàn)頭的豬場(chǎng)，每小時(shí)向大氣排放15.9kg氨、14.5kg硫化氫、15億個(gè)菌體、25.9kg粉塵，污染半徑可達(dá)4.5～5.0km[4]。規(guī)模化養(yǎng)豬生產(chǎn)中產(chǎn)生的惡臭有230多種，主要是以氨氣為主。排放的氨氣一部分揮發(fā)到大氣中形成酸雨，余下大部分被氧化成有害的硝酸鹽滲入地下水，嚴(yán)重污染了空氣、土壤和水源。以愛(ài)荷華州東北部距某規(guī)模化豬場(chǎng)半英里一所學(xué)校作為試驗(yàn)組，對(duì)照組為10英里范圍內(nèi)沒(méi)有規(guī)模化畜禽場(chǎng)的一所學(xué)校。結(jié)果試驗(yàn)組患病率達(dá)19.7%，對(duì)照組患病率7.3%，而愛(ài)荷華州學(xué)生群體哮喘患病率約6.7%。
3.2對(duì)水體的污染
養(yǎng)殖場(chǎng)的畜禽糞便對(duì)水體的污染表現(xiàn)在對(duì)地表水和地下水的污染。畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)排出的污水含有大量的有機(jī)物，其中化學(xué)需氧量濃度可高達(dá)12～15g·L-1，如不經(jīng)處理直接排放，可使地表水化學(xué)需氧量含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超標(biāo)，水體中氮磷等有機(jī)物的增加最終導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化，危害水生生物生存，破壞水生態(tài)環(huán)境。根據(jù)王宣等對(duì)河南省3個(gè)具有一定代表性的規(guī)模化養(yǎng)殖場(chǎng)的研究，3個(gè)畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)周?chē)牡叵滤邪钡⒏咤i酸鹽指數(shù)、總大腸菌群、細(xì)菌總數(shù)4個(gè)監(jiān)測(cè)因子均有超標(biāo)現(xiàn)象，其中總大腸菌群和細(xì)菌總數(shù)超標(biāo)現(xiàn)象十分嚴(yán)重，水位為9～130m深的地下水井均有超標(biāo)現(xiàn)象，總大腸菌群超標(biāo)率75%～100%，最大超標(biāo)倍數(shù)為532倍，細(xì)菌總數(shù)超標(biāo)率為25%～100%，最大超標(biāo)倍數(shù)229倍[5]。
3.3對(duì)土壤的污染
養(yǎng)殖場(chǎng)糞污不經(jīng)無(wú)害化處理直接進(jìn)(施)入土壤，糞污中的有機(jī)物被土壤中的微生物分解，一部分被植物利用，一部分被微生物降解為二氧化碳和水，使土壤得到凈化或改良。如糞污進(jìn)(施)入量超過(guò)了土壤的承受力(土壤自凈能力)，便會(huì)對(duì)土壤產(chǎn)生污染。據(jù)有關(guān)研究，盡管不同畜禽品種和不同區(qū)域會(huì)有所變化，但是一般每公頃土地能夠負(fù)荷的畜禽糞尿?yàn)?0～45t，如果高出這一水平，就會(huì)帶來(lái)土壤的富營(yíng)養(yǎng)化，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生影響。在種養(yǎng)配套地區(qū)，我國(guó)畜禽糞便的總體土地負(fù)荷警戒值普遍超過(guò)環(huán)境脅迫水平(正常＜0.4)，很多養(yǎng)殖場(chǎng)周邊的土地已經(jīng)無(wú)法消納畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)生的沼液、沼渣和糞肥。另有研究發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)期施用中、高量豬廄肥會(huì)明顯提高稻田土壤中鋅、銅和鎘的生物有效性，其有效態(tài)含量分別比對(duì)照組增加87.3%、65.8%和41.4%，砷的總量提高明顯[6]，最后通過(guò)植物鏈富集進(jìn)入人體，危害人體健康。
4畜禽糞便的沼氣工程處理技術(shù)
為了減少畜禽糞便對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的污染，必須經(jīng)過(guò)一定的處理才能排放。畜禽糞便處理的方法主要分為2大類(lèi)，一是直接利用，主要是作為肥料和飼料；二是考慮其資源特性使其能源化，主要是利用沼氣工程來(lái)解決畜禽糞便帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題。沼氣法的原理是利用厭氧細(xì)菌的分解作用，將有機(jī)物(碳水化合物、蛋白質(zhì)和脂肪)經(jīng)過(guò)厭氧消化作用轉(zhuǎn)化為沼氣和二氧化碳。沼氣法具有生物多功能性，既能夠營(yíng)造良性的生態(tài)環(huán)境、治理環(huán)境污染，又能夠開(kāi)發(fā)新能源，為農(nóng)戶提供優(yōu)質(zhì)無(wú)害的肥料，從而取得綜合利用效益。沼氣工程因其在處理畜禽養(yǎng)殖污染中的優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)納入國(guó)家的“十二五”規(guī)劃。
4.1沼氣工程技術(shù)
沼氣工程是以農(nóng)業(yè)廢棄物和有機(jī)垃圾的厭氧消化為主要技術(shù)環(huán)節(jié)，集污水處理、沼氣生產(chǎn)、資源化利用為一體的系統(tǒng)工程。根據(jù)沼氣工程中厭氧發(fā)酵干物質(zhì)的含量不同，沼氣工程發(fā)酵技術(shù)可以分為干法發(fā)酵和濕法發(fā)酵。濕法技術(shù)的底物干物質(zhì)含量一般小于8%，是液態(tài)有機(jī)物的處理方法。在對(duì)畜禽糞便預(yù)處理時(shí)將固液進(jìn)行調(diào)漿使其完全混合，然后進(jìn)入發(fā)酵裝置；干法技術(shù)的底物干物質(zhì)含量一般在20%以上，是固態(tài)有機(jī)物的處理方法。用該法處理畜禽糞便時(shí)需要將固液分離，分離出來(lái)的干物質(zhì)進(jìn)入發(fā)酵裝置，液體進(jìn)行好氧處理。干法發(fā)酵因其水分停留時(shí)間較短，所需的發(fā)酵裝置體積只有濕法發(fā)酵的一半，其成本投資也只有后者的一半，但是后者的產(chǎn)氣量卻是前者的4倍，通過(guò)沼氣發(fā)電帶來(lái)的效益遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)干法發(fā)酵[7]。
沼氣工程技術(shù)包括戶用和大中型沼氣工程2類(lèi)。戶用沼氣主要集中在亞洲，以中國(guó)水壓式沼氣池和印度浮罩式(哥巴士)沼氣池為典型代表。
發(fā)酵的主要原料為人畜糞便、污水等。中國(guó)戶用沼氣工程技術(shù)從20世紀(jì)90年代以來(lái)，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面的應(yīng)用呈現(xiàn)快速發(fā)展的局面，結(jié)合各地具體條件，建立了“三結(jié)合”、“四位一體”、和“五配套”等多種以沼氣技術(shù)為紐帶的生態(tài)農(nóng)業(yè)應(yīng)用模式。其核心是將種植、養(yǎng)殖、沼氣發(fā)酵等有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)物質(zhì)良性循環(huán)和能量梯級(jí)利用。
大中型沼氣工程主要用于處理農(nóng)業(yè)廢物、工業(yè)廢水、城市有機(jī)垃圾、污泥等生物質(zhì)廢棄物并回收能源。我國(guó)沼氣工程的發(fā)酵原料主要是畜禽糞便，豬糞最多，牛糞次之，雞糞最少。目前還沒(méi)有能源植物或能源植物與其他有機(jī)物混合發(fā)酵的沼氣工程。歐洲農(nóng)場(chǎng)沼氣工程則采用完全混合式厭氧反應(yīng)器、推流式反應(yīng)器或其組合工藝[8]。以德國(guó)為代表的歐洲沼氣工程技術(shù)以高濃度有機(jī)廢棄物聯(lián)合消化工藝為主，絕大多數(shù)配備熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，即使在冬季環(huán)境氣溫低至-20℃，沼氣工程仍然良好運(yùn)行，中溫裝置產(chǎn)氣率1.5～1.8m3·m-3·d-1，高溫裝置產(chǎn)氣率2.0～3.0m3·m-3·d-1，經(jīng)濟(jì)效益顯著。在歐洲，大約有94%的農(nóng)業(yè)廢棄物沼氣工程采用混合原料發(fā)酵，混合原料以禽畜糞便為主，比例約50%～80%；能源植物(以玉米、青草為主)及其收割殘余物、有機(jī)副產(chǎn)品、農(nóng)產(chǎn)品食品加工廢棄物等作為最常用的發(fā)酵補(bǔ)充原料，從原料產(chǎn)氣率角度分析，玉米、甜菜等的干物質(zhì)產(chǎn)氣率可達(dá)600～1000m3·t-1，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于動(dòng)物糞便的產(chǎn)氣率[9]。這對(duì)于提高我國(guó)沼氣工程產(chǎn)氣率研究方面有一定的借鑒作用。
隨著近年來(lái)我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)模畜禽養(yǎng)殖的迅速發(fā)展，對(duì)大中型沼氣工程研究也越來(lái)越多，工程工藝技術(shù)已日趨成熟，配套設(shè)備已達(dá)到或接近國(guó)際先進(jìn)水平。在沼氣工程的配套技術(shù)方面，可根據(jù)豬糞、雞糞、牛糞等原料的特性的不同，對(duì)預(yù)處理系統(tǒng)、厭氧發(fā)酵系統(tǒng)、沼氣輸配系統(tǒng)、制肥系統(tǒng)、消化液后處理系統(tǒng)進(jìn)行差異化的設(shè)計(jì)；在發(fā)酵工藝方面，生物厭氧發(fā)酵機(jī)理研究、不同糞便高效能發(fā)酵工藝的制定、沼氣工程產(chǎn)氣率、化學(xué)需氧量去除率已居國(guó)際領(lǐng)先水平；在配套設(shè)備方面，我國(guó)已研制出純?nèi)颊託獍l(fā)電機(jī)組，制罐、自動(dòng)控制、脫硫脫水、固液分離等裝置已形成標(biāo)準(zhǔn)化成熟產(chǎn)品[10]。除此之外，我國(guó)根據(jù)經(jīng)濟(jì)實(shí)力和具體國(guó)情，還開(kāi)發(fā)出了2套以完全混合厭氧消化器和臥式推流厭氧消化器為主的“能源生態(tài)型”和以高效厭氧消化器和好氧處理相結(jié)合為主的“能源環(huán)保型”的典型處理工藝。
4.2沼氣工程技術(shù)發(fā)展的制約因素
近年來(lái)在國(guó)家的大力支持下，我國(guó)的沼氣工程發(fā)展迅速。據(jù)農(nóng)業(yè)部2009年統(tǒng)計(jì)，自2003年起，中央累計(jì)投入190億元資金用于農(nóng)村沼氣建設(shè)，支持建設(shè)1406萬(wàn)戶農(nóng)村戶用沼氣、1.3萬(wàn)處養(yǎng)殖小區(qū)和聯(lián)戶沼氣工程、1776處大中型養(yǎng)殖場(chǎng)沼氣工程和6.36萬(wàn)個(gè)服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)。截至2009年底，全國(guó)農(nóng)村戶用沼氣已達(dá)到3050萬(wàn)戶，各類(lèi)農(nóng)業(yè)廢棄物處理沼氣工程3.95萬(wàn)處，年產(chǎn)沼氣約122億m3，可替代1850萬(wàn)t標(biāo)準(zhǔn)煤，生產(chǎn)沼肥約3.85億t，每年可為農(nóng)戶增收節(jié)支150億元。然而沼氣工程中的戶用沼氣池和大中型沼氣工程的發(fā)展仍然受到很多因素的限制。
4.2.1戶用沼氣池
從技術(shù)本身來(lái)看，面臨著以下的技術(shù)問(wèn)題。沼氣池進(jìn)出料難的問(wèn)題依然困擾著廣大農(nóng)民，根據(jù)北京郊區(qū)的一份影響農(nóng)村沼氣推廣的調(diào)查，13.19%農(nóng)民覺(jué)得沼渣沼液提取難而導(dǎo)致已建好的沼氣池沒(méi)有正常使用[11]；原料產(chǎn)氣率需要進(jìn)一步提高，單純的畜禽糞便產(chǎn)氣率低于混合進(jìn)料的產(chǎn)氣率；全國(guó)大部分地區(qū)冬天溫度低于厭氧微生物正常發(fā)酵活動(dòng)所需要的溫度，導(dǎo)致產(chǎn)氣率低甚至不能產(chǎn)氣，這是當(dāng)前制約戶用沼氣發(fā)展的一大關(guān)鍵因素；隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，越來(lái)越多的農(nóng)民已經(jīng)不養(yǎng)豬或其他畜禽了，沒(méi)有足夠的進(jìn)料來(lái)維持沼氣池的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
從政策層面看來(lái)，與農(nóng)村沼氣建設(shè)相關(guān)的制度還不夠完善。對(duì)沼氣知識(shí)的宣傳力度跟不上當(dāng)前建設(shè)速度，部分農(nóng)民對(duì)沼氣的認(rèn)識(shí)停留在原來(lái)的水平，缺乏對(duì)新技術(shù)的了解。管理服務(wù)機(jī)制不健全，重沼氣池建設(shè)，輕建后管護(hù)，沒(méi)有足夠的沼氣服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)對(duì)沼氣池的運(yùn)行與維護(hù)提供技術(shù)服務(wù)，缺乏一支專(zhuān)業(yè)沼氣生產(chǎn)和管理隊(duì)伍，影響了沼氣的長(zhǎng)期有效使用[12]。對(duì)于沼氣池的建設(shè)，政府與農(nóng)戶所持態(tài)度不同，在現(xiàn)有市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下，農(nóng)戶的經(jīng)濟(jì)行為是自愿的，完全可以按自己的標(biāo)準(zhǔn)選擇從事某項(xiàng)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)，甚至可與社會(huì)有某些差異；當(dāng)運(yùn)用成本效益分析法對(duì)沼氣池建設(shè)進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，從農(nóng)戶和社會(huì)的角度作出的分析會(huì)出現(xiàn)不同的結(jié)果，這是因?yàn)榇蟛糠汁h(huán)境效益和生態(tài)效益對(duì)農(nóng)戶來(lái)說(shuō)是外部效益，主要被社會(huì)獲得，因此，在進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析時(shí)，從社會(huì)角度看是可行的，從農(nóng)戶角度看卻不可行，從而導(dǎo)致現(xiàn)實(shí)中政府和農(nóng)戶對(duì)待建池態(tài)度和行為的不一致；受經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)使，農(nóng)民對(duì)建造戶用沼氣池的積極性不如政府高[13]；因而，政府采取一定的經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償有利于戶用沼氣池技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。
4.2.2大中型沼氣工程
配套設(shè)施不完善，整體技術(shù)水平低。配套設(shè)施不完善，而且設(shè)備質(zhì)量堪憂，使用壽命短、故障率高是我國(guó)沼氣設(shè)備存在的普遍問(wèn)題。同時(shí)沼氣產(chǎn)量低，我國(guó)沼氣工程平均池容量只有283m3，遠(yuǎn)低于德國(guó)的1000m3，每處沼氣工程產(chǎn)氣量?jī)H為314萬(wàn)m3·a-1。而且熱電聯(lián)產(chǎn)比例低，每立方米沼氣產(chǎn)電量也低于國(guó)際先進(jìn)水平，大多直接以沼氣作為能源，冬季正常運(yùn)行存在問(wèn)題，增溫保溫設(shè)備能耗較高。
種養(yǎng)脫節(jié)，發(fā)酵產(chǎn)物無(wú)法完全利用。沼氣工程厭氧發(fā)酵產(chǎn)生大量腐熟的沼渣和沼液。沼渣中有機(jī)質(zhì)含量豐富，其他養(yǎng)分含量較高，而且也較全面，適合作底肥，可用于培肥改土，提高土壤肥力水平；沼液中速效養(yǎng)分含量較高，適合作追肥。另外，沼氣肥有抑制作物蟲(chóng)害作用，可用于作物種子浸種以提高發(fā)芽率和作物產(chǎn)量[14]。但是隨著標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)模養(yǎng)殖的發(fā)展，許多養(yǎng)殖場(chǎng)附近沒(méi)有足夠的農(nóng)田來(lái)消耗產(chǎn)生的大量沼肥，如果直接排放，達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)，需要進(jìn)行好氧處理后才能達(dá)標(biāo)排放，如果遠(yuǎn)距離運(yùn)輸?shù)狡渌霓r(nóng)田中施用，因其數(shù)量巨大，會(huì)產(chǎn)生高昂的費(fèi)用，降低沼氣工程的經(jīng)濟(jì)性。
配套政策不完善。由于規(guī)模化養(yǎng)殖場(chǎng)的沼氣工程基礎(chǔ)建設(shè)投資大，一般養(yǎng)殖企業(yè)很難承擔(dān)。我國(guó)在沼氣工程建設(shè)的用地、用電、稅收以及排污費(fèi)收取等方面沒(méi)有優(yōu)惠政策和措施。以沼氣發(fā)電為例，2000-2004年，德國(guó)政府連續(xù)出臺(tái)了《可再生能源優(yōu)先法》、《生物質(zhì)發(fā)電條例》等，鼓勵(lì)沼氣發(fā)電上網(wǎng)，而且對(duì)上網(wǎng)電價(jià)的基本補(bǔ)償和獎(jiǎng)勵(lì)價(jià)格做了明確的規(guī)定。而我國(guó)對(duì)可再生能源發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)只有一個(gè)籠統(tǒng)的規(guī)定，對(duì)沼氣發(fā)電上網(wǎng)，特別是農(nóng)場(chǎng)廢棄物沼氣工程發(fā)電上網(wǎng)沒(méi)有額外補(bǔ)貼，就目前的上網(wǎng)電價(jià)而言，沼氣工程要想通過(guò)發(fā)電盈利還很困難。
5發(fā)展措施
加快沼氣工程建設(shè)已經(jīng)納入國(guó)家“十二五”發(fā)展規(guī)劃，要實(shí)現(xiàn)既定的目標(biāo)，必須解決好制約沼氣工程發(fā)展的諸多因素。
在技術(shù)方面，針對(duì)沼氣工程中主要存在的產(chǎn)氣率低與相關(guān)配套設(shè)備不完善的問(wèn)題，重點(diǎn)加強(qiáng)對(duì)沼氣池保溫材料、保溫技術(shù)、高效厭氧發(fā)酵微生物以及提高發(fā)酵原料中成分的混合度的研究，同時(shí)加大對(duì)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的引進(jìn)與吸收，尤其是對(duì)沼氣工程配套的相關(guān)設(shè)備研究，開(kāi)發(fā)出更加適合我國(guó)發(fā)酵成分特點(diǎn)的設(shè)備。
在政策方面，加大對(duì)沼氣工程優(yōu)點(diǎn)的宣傳力度，提高人們對(duì)沼氣工程的認(rèn)識(shí)。為沼氣工程設(shè)施的建設(shè)，設(shè)備的制造制定更加完善的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)建設(shè)與運(yùn)行的管理。加大財(cái)政補(bǔ)貼力度，制定更加具體的法律法規(guī)。
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