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1養殖業的規模化發展及污染問題

近30年來，隨著改革開放和經濟的迅猛發展，我國“菜籃子”工程建設成了各地畜牧業發展的重頭之一，既豐富了人民的餐桌，也提升了農民的收入[1]。養殖業的發展不可避免地產生了大量的“畜產公害”：畜禽養殖糞便、養殖污水任意堆棄、排放現象普遍存在，養殖場集中地區環境惡化，間接地對水源、土壤空氣等產生污染[2]。

2生態養殖的概念

根據《中共中央關于制定國民經濟和社會發展第十一個五年規劃的建議》,國家要大力發展循環經濟，提出要節約資源能源、堅持資源開發與節能并重，節約為主，采取經濟、行政、法律等手段和措施，逐步取得節約資源與能源的重要進步。因此，加強畜牧業的節能減排是規模化畜禽養殖業當前面臨的一個重要議題。解決這一問題，國家與企業不僅要加快畜禽規模化、標準化、集約化養殖場建設，更要注重畜禽生態養殖和節能減排，實現畜禽養殖、生態、環保的有機統一。所謂畜禽生態養殖通常是指在小規模養殖場內根據自然界物質循環系統規律，利用不同生物間產生的共生或互補關系，在一定的、狹小的、規模化的畜禽養殖空間及區域內，通過標準的技術方法和管理手段，使不同生物在同一環境中共同生長，以達到既保持生態平衡、環境保護的作用，同時也提高畜禽養殖效益的一種方式。這種方式可歸納為沼氣利用和“有機肥生產+種養結合”兩大模式[1，4]。

3天津某養殖企業的生態養殖效益分析

據統計，目前天津市有規模化畜禽養殖企業1531家，對河道等水系有較大影響的820家。根據2014年1月1日起正式實施的《畜禽規劃養殖污染防治條例》，天津市已經開始治理畜禽污染企業，主要采取“干清糞和污水治理”相結合的治理方式，即將畜禽糞便進行收集，然后由利用單位進行清運，制作有機肥。天津夢得集團有限公司是天津規模較大的一家奶牛企業，對于其新建的“年產8400t優質牛奶及350頭良種奶牛繁育基地”項目，擬采用“干清糞+污水治理”方案，可年產沼氣量14.78萬m3，用于企業自身采暖熱源、物料保溫熱源和熱水熱源，同時減少污水排放13000t，處理出水部分在場區內回用，部分作為農田灌溉水資源化利用。3.1企業的污水處理工藝流程污水采用“UASB厭氧發酵+斜板沉淀池+SASS好氧處理”的處理工藝，設計處理能力50t/d，處理后的出水可以回用。企業的污水處理工藝流程見圖1。3.2企業的節能減排效益本項目污水處理系統設置的沼氣發酵罐平均每天進料量為20.17t，設計停留時間為20~25d，則發酵罐內容積為450m3。本項目發酵溫度屬于中溫發酵（約35℃），產氣率約為0.9m3/d，即沼氣產生量為405.0m3/d。3.2.1綜合樓、擠奶廳和食堂冬季采暖項目綜合樓、擠奶廳和食堂冬季采暖，熱源由沼氣鍋爐提供，沼氣為企業自身生產過程產生的。綜合樓和擠奶廳供熱負荷為45W/m2、食堂供熱負荷60W/m2，面積分別為1000m2，1000m2，400m2。則本項目總熱負荷為114kW。鍋爐熱效率以80%計算，沼氣燃燒效率以80%計算。經計算，項目采暖耗熱量為883.01GJ/a。項目內熱力輸送效率按0.92計，則本項目采暖季共需消耗熱力959.80GJ/a，折合32.75t標準煤/a。3.2.2食堂沼氣項目設置小型食堂一座，食堂用氣為企業自身污水處理站運行過程中產生的沼氣。項目食堂燃用沼氣，設有2個灶頭。根據建設單位提供的資料，食堂用餐人數約為50人，提供員工一日三餐。根據《天津市城市總體規劃（2005—2020年）》，天津市居民用氣耗熱指標7.45MJ/人•d，沼氣熱值按21MJ/m3計算，則居民用沼氣量為0.35m3/d，則食堂沼氣總耗量為17.5m3/d。3.2.3擠奶廳、產房耗熱水項目擠奶廳、產房用水量為3.0t，溫度約為60℃，加熱用熱源為沼氣燃燒產熱。取水的初始溫度夏季為15℃，冬季8℃，平常季節為10℃，則加熱所需沼氣量為：夏季：4.2×（60-15）×3÷21÷0.8=33.75m3/d；冬季：4.2×（60-8）×3÷21÷0.8=39m3/d；平常季：4.2×（60-10）×3÷21÷0.8=37.5m3/d。3.2.4厭氧發酵罐物料加熱沼氣發酵罐每天進料量為20.17t，設定物料冬季平均溫度為2℃，春秋季節平均溫度為15℃，夏季平均溫度為30℃，加熱采用加熱排管與鍋爐構成的一套自然循環加熱系統，加熱目標溫度為35℃，物料比熱為4.2MJ/t•℃。經計算，各季節用于加熱的沼氣量為：采暖期：4.2×（35-2）×25÷21÷0.8=206.25m3/d；夏季：4.2×（35-30）×25÷21÷0.8=31.25m3/d；其他季節：4.2×（35-15）×25÷21÷0.8=125m3/d。根據上述各項用氣統計，可知本項目年消耗沼氣量:56.54m3/d×118+17.5m3/d×365+39m3/d×120+33.75m3/d×91+37.5m3/d×154+206.25m3/d×120+31.25m3/d×91+125.0m3/d×154=72921.8m3

4規模化生態養殖的節能減排措施

畜禽養殖場要做到節能減排，就要從養殖的每個環節著手。4.1減少污水排放（1）將生產過程中產生的污水經過污水處理站進行處理后，達到《城市雜用水標準（道路清掃）》標準，可回用于廠區內擠奶廳地面沖洗，多余尾水可回用于周圍農田灌溉，減少污水排放，提高水的利用率。（2）采用干清糞工藝，減少牛舍內地面沖洗水使用，同時降低污水處理廠的處理負荷。（3）夏季采用噴霧降溫方式，比傳統的噴淋系統節省水資源，并達到相應的降溫效果。（4）生活用水設施選用節水型設備和潔具。所有設備、管材、衛生潔具均有效選用低阻力、節能節水型、防跑冒滴漏的產品。座便器沖洗水量小于6L，小便斗采用感應沖洗閥。供、用水裝置定期檢測和維修，使處于完好狀態，嚴防泄漏。4.2合理利用熱源如制冷方法采暖熱源為沼氣鍋爐熱水，熱水循環利用，減少補水量；采暖管道采用離心玻璃棉保溫；加強鍋爐的保溫，減少熱量損失。

5結語

通過應用實例可以看出，對畜禽養殖場糞便的資源化利用，可明顯節省企業的能耗，同時減少化學肥料使用，不僅對作物有益，也能減少土壤的板結。規模化畜禽養殖場可以進一步研究，實現節能降耗，資源再利用。

參考文獻

[1]張成虎.畜禽生態養殖廢棄物的利用及節能減排的措施[J].中國牧業通訊，2011(8):59-61.

[2]張怡.我國規模化畜禽養殖業的環境問題與防治對策[C].中國環境科學學會學術年會優秀論文集，2007：1102-1104.

[3]金冬霞.規模化畜禽養殖場污染防治綜合對策[C].環境保護，2002(12):18-20.

[4]肖樂.中國水產養殖進入質量管理新階段《水產養殖質量安全管理規定》實施訪農業部漁業局副局長張合成[J].中國水產，2003(9):9-12.

作者:張芮 陳偉 武曉燕 單位:1.天津環科環境咨詢有限公司 2.中華全國供銷合作總社天津再生資源研究所