粪污资源化利用典型技术模式案例四——沼气工程处理利用模式

　　按照黑龙江省畜禽养殖废弃物资源化利用联席会议办公室部署，围绕“源头减量、过程控制、末端利用”三个重点环节，聚焦畜禽粪污减量化、无害化、资源化，黑龙江省畜牧总站依托我省畜禽粪污资源化利用专家委员会，联合黑龙江省农业科学院畜牧兽医分院总结提炼出多种适合我省“效果好、运行佳、可复制、可推广”的典型经验模式。请各地结合本地区实际情况学习借鉴，不断提升畜禽粪污资源化利用水平。今日推出沼气工程处理利用模式——红星天野第六现代牧业有限公司典型案例。

　　沼气工程处理利用模式

　　——红星天野第六现代牧业有限公司典型案例

　　沼气工程技术是以厌氧发酵为核心的畜禽粪污处理方式，是沼气微生物在厌氧条件下，将有机质通过复杂的分解代谢，最终产生沼气、沼液和沼渣的过程。其中沼气是一种可燃性气体，其主要成分是甲烷（占55%～70%）和二氧化碳（占25%～40%），具有优质、清洁、廉价、易制取等特点，可供农户用作生活燃料如烧火做饭、取暖等，还可供生产使用。目前，随着沼气工程技术的不断完善和发展，已成为大中型畜禽养殖场粪污资源化利用的主要方式之一。

　　一、企业基本情况

　　红星天野第六现代牧业有限公司，于2009年7月落户牡丹江市，位于牡丹江市阳明区铁岭镇三道村。2015年建场，总投资11000万元，设计存栏3000头，共有2万亩自种有机土地，种植的荷兰黑麦草、澳大利亚甜高粱和本地青贮玉米通过中国有机、欧盟有机双认证。2017年红星集团投入1400多万元，引进全套德国沼气发电设备和技术，用于本场粪污处理。

　　二、技术模式要点

　　红星天野第六现代牧业有限公司，引进德国韦斯特生物能源公司“混合中温发酵、全程自动控制、沼气热电联产”的技术模式，遵循减量化、资源化、无害化和生态化原则，利用奶牛养殖粪污生产沼气，再将厌氧发酵过程中产生的沼气进行收集、净化后送入沼气内燃发电机组，进入发电机组的沼气经防爆电磁阀和调压阀进入机组气缸、由火花塞点火，混合气体燃烧，带动发电机发电。所发电力经变压器并入国家电网，产生余热可用于厌氧发酵罐加温，也可用于沼气办公室供热。最终实现化学能—热能—机械能—电能的转化过程。攻克了粪污处理沼气发电在东北地区冬季无法正常运行的技术难题，成功通过冬季严寒的低温运行测试，成为东北地区首例无需外部供暖即可正常运行的沼气发电项目。沼气用于发电，沼渣用作农作物底肥，沼液用作叶面肥或滴灌肥，形成“养殖—生物质能源（沼气）—肥料—种植—养殖”的良性循环运行模式，实现了牧场2000头奶牛粪污的无害化处理。

　　图1-工艺流程图

　　三、效益分析

　　（一）经济效益

　　粪污生产沼气发电项目发电成功并网后，每天可发电5600度，全年可发电200万度，根据电力公司相关政策，电力公司购电价格为0.55元/度，每年红星天野牧场可获得卖电收入110万元，同时每年可产生的36000吨沼液、4000多吨沼渣，用来施肥灌溉牧场自种苜蓿、燕麦和青贮玉米，可降低肥料成本支出约50万元。扣除运营成本，红星天野牧场粪污处理沼气发电项目每年可获利50余万元。

　　（二）社会效益

　　通过“养殖—生物质能源（沼气）—肥料—种植—养殖”为一体的良性循环经济模式，打通种养业协调发展的关键环节，对促进畜牧业和农村生态建设的可持续发展，具有重要的意义。

　　（三）生态效益

　　通过养殖粪污资源化利用，有效切断病原微生物的传播，有利于人畜身体健康，改善养殖场的周边环境，改良土壤结构，提高土壤有机质含量，培肥地力，降低农业生产成本，提高产品品质，实现种养结合良性循环。