養(yǎng)殖場企業(yè)考察報(bào)告精選(九篇)

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第1篇：養(yǎng)殖場企業(yè)考察報(bào)告范文

Abstract：Development， technology and equipment of biogas engineering technology and biogas power generation for agricultural organic waste treatment in China and Germany were described. As a result， the technology difference between two countries was compared. By referencing the advanced engineering technology and industrialization idea from Germany， the article puts forward some suggestions on improving integrated biogas engineering capacity in China.

Keywords: agricultural organic waste；biogas engineering；biogas power generation

1工程特色與發(fā)展現(xiàn)狀

中國和德國是世界上處理農(nóng)業(yè)廢棄物沼氣工程（含沼氣發(fā)電工程）發(fā)展最快的兩個(gè)國家。

就沼氣工程建設(shè)質(zhì)量和工業(yè)化水平而言，德國比較突出。德國的可再生能源發(fā)展的激勵政策和機(jī)制強(qiáng)有力地刺激了德國沼氣及其發(fā)電工程產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展[1]，沼氣工程數(shù)量從1996年的370座增加到了2005年的3800多座（其中處理農(nóng)業(yè)廢棄物沼氣工程約2700座），發(fā)電裝機(jī)容量約970MW（其中處理農(nóng)業(yè)廢棄物的沼氣發(fā)電工程約650MW）。特別是2005年新建的沼氣工程數(shù)量幾乎是2000年以前的3倍（見圖1）。

由于德國政府嚴(yán)格控制畜牧業(yè)與種植業(yè)的協(xié)調(diào)發(fā)展，區(qū)域性的土地資源基本能消納所在地的沼氣工程產(chǎn)生的沼渣、沼液。因此，處理農(nóng)業(yè)廢棄物的沼氣及其發(fā)電工程的建設(shè)目標(biāo)是以能源效益為主，工程模式比較單一，即：沼氣用于發(fā)電，沼氣發(fā)酵后的殘留物（沼液）經(jīng)儲肥池貯存幾十天后，直接由拖拉機(jī)罐車運(yùn)輸?shù)教镩g進(jìn)行噴灌。少數(shù)大型沼氣工程的沼液也以還田為主，剩余的沼液實(shí)行固液分離，脫水后的沼渣制成有機(jī)固體肥料，清液按工藝要求部分循環(huán)回流入沼氣池，部分經(jīng)滅菌處理后用作畜舍的沖洗水或再經(jīng)過深度處理后排放。

受法律的規(guī)范和經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)動，德國處理農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物的沼氣工程所產(chǎn)生的沼氣98%用于發(fā)電，并實(shí)行熱電聯(lián)供。因此，系統(tǒng)工程中的資源與能源轉(zhuǎn)化效率都比較高。

中國處理農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物的沼氣工程很有特色。根據(jù)不同的養(yǎng)殖規(guī)模、 環(huán)境容量、土地資源條件和污水排放標(biāo)準(zhǔn)等條件，處理農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物的沼氣工程按沼液的出路形成了各種適宜模式，其中最有代表性的模式有三種：

（1）綜合利用型沼氣工程， 即沼氣工程周邊配套有較大面積的作物農(nóng)田、 魚塘、植物塘等，能夠就地消納沼氣發(fā)酵的殘留物（沼液），沼氣工程成為生態(tài)農(nóng)業(yè)園區(qū)的紐帶，上承養(yǎng)殖業(yè)，下聯(lián)種植業(yè)，促進(jìn)了農(nóng)業(yè)種、養(yǎng)一體化，降低了種植和養(yǎng)殖業(yè)的生產(chǎn)成本，廢棄物真正實(shí)現(xiàn)了零排放。由于不需要對沼液進(jìn)行深度處理，系統(tǒng)工程比較簡單，投資和運(yùn)行成本均較低，是一種最為經(jīng)濟(jì)的工程模式。

（2）自然處理型沼氣工程，即養(yǎng)殖場周圍環(huán)境不太敏感，沼氣工程周邊有一定量的農(nóng)田和配套有較大面積的穩(wěn)定塘。因此，該模式對沼液采用部分還田或分季節(jié)還田，多余的沼液進(jìn)行低能耗或無動力的自然處理（氧化溝、氧化塘、人工濕地等），達(dá)到控制污染物總量減排的目的。

（3）環(huán)保達(dá)標(biāo)型沼氣工程，即沼氣工程周邊環(huán)境無法直接消納沼液，必須將沼液進(jìn)行固液分離，分離出來的沼渣和人工干清糞制成商品固體有機(jī)肥料，分離后的清液經(jīng)過好氧或物化等深度處理達(dá)到行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)后直接排放。該模式是以處理畜舍沖洗污水達(dá)標(biāo)為主要建設(shè)目標(biāo)，工程投資和運(yùn)行費(fèi)用都較高。但由于采用了沼氣技術(shù)，可回收一定量能源，同時(shí)又去除了污水中的大部分有機(jī)物（COD去除率90%左右），這比單純使用好氧處理方法處理這類污水要經(jīng)濟(jì)得多（產(chǎn)能、節(jié)能）。

中國處理農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物的沼氣工程由于相對規(guī)模小，又遠(yuǎn)離城鎮(zhèn)，產(chǎn)生的沼氣僅有少量用于發(fā)電和集中供氣（沼氣發(fā)電用氣量約占總產(chǎn)氣量的2.53%，集中供氣約占總產(chǎn)氣量的1%左右），大量的沼氣用于養(yǎng)殖場自身的生產(chǎn)、生活燃料。

截至2005年末（中國農(nóng)業(yè)部統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)）， 中國處理農(nóng)業(yè)廢棄物的沼氣工程數(shù)量已達(dá)到3556座[2]（見圖2），比德國同期建造的農(nóng)業(yè)廢棄物沼氣工程高出800多座，但其工程規(guī)模及產(chǎn)生的效益卻遠(yuǎn)不如德國。中國的農(nóng)業(yè)沼氣工程平均池容只有283m3/處，池容在100m3以下的小型沼氣工程大約占66%；池容在100~1000m3之間的中型沼氣工程大約占25%；池容在1000m3以上的大型沼氣工程僅占9%左右。而德國沼氣工程的平均池容約1000m3/處。另外，就沼氣產(chǎn)量和沼氣發(fā)電量而言，中國農(nóng)業(yè)沼氣工程的沼氣年總產(chǎn)量只有德國的17.6%，沼氣發(fā)電工程的裝機(jī)容量僅為6.7MW，是德國的1%左右，年沼氣發(fā)電量只有德國的0.16%。

2工程技術(shù)與裝備水平

2.1 發(fā)酵原料與典型工藝

德國的農(nóng)業(yè)沼氣工程所處理的有機(jī)廢棄物比較廣泛，如：畜禽糞便、青貯飼料、過期的殘糧、廚余殘?jiān)?、生活有機(jī)垃圾、動物屠宰的廢棄物、農(nóng)副產(chǎn)品加工的廢棄物等，或由上述幾種有機(jī)廢物混合構(gòu)成。沼氣工程的厭氧消化工藝是根據(jù)處理規(guī)模、發(fā)酵原料的性質(zhì)和濃度以及發(fā)酵溫度等因素選擇的。發(fā)酵料液TS濃度為8%～10%，采用完全混合式中溫厭氧消化工藝（CSTR）居多；TS濃度10%～20%，牛糞或有機(jī)垃圾采用塞流式中（高）溫厭氧消化工藝（HCPF）；TS濃度≥30%，采用中溫半干式厭氧消化工藝；全秸稈采用中溫干式厭氧消化工藝。由于實(shí)施熱電聯(lián)用（依靠發(fā)電余熱給厭氧消化裝置增溫、保溫），即使在冬季環(huán)境氣溫低至-20℃，處理農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物的沼氣工程仍然運(yùn)行良好，中溫裝置產(chǎn)氣率1.2～1.8 m3/（m3.d），高溫裝置產(chǎn)氣率2.0～3.0m3/（m3.d），經(jīng)濟(jì)效益顯著。

中國的農(nóng)業(yè)沼氣工程主要是處理畜禽糞便及其沖洗污水，也有極少部分是處理農(nóng)作物秸稈與畜禽糞便的混合原料。

由于中國近十年畜牧養(yǎng)殖發(fā)展很快，土地資源緊缺，種、養(yǎng)不匹配的問題日趨突出，畜禽糞便排放總量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過環(huán)境承載能力。中國政府希望通過沼氣工程建設(shè)項(xiàng)目的實(shí)施，基本解決重點(diǎn)區(qū)域畜禽養(yǎng)殖場對周圍環(huán)境的污染問題，改善項(xiàng)目實(shí)施區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活的環(huán)境質(zhì)量。因此，中國沼氣工程要發(fā)揮多功能的作用（生產(chǎn)能源、綜合利用及環(huán)境保護(hù)等），這使得沼氣工程的工藝技術(shù)比較全面發(fā)展，幾乎所有常規(guī)的和高效的厭氧消化工藝在中國都有示范工程應(yīng)用，如：完全混合式厭氧反應(yīng)器(CSTR)、厭氧接觸反應(yīng)器(AC)、厭氧序批式反應(yīng)器(ASBR)、厭氧擋板反應(yīng)器(ABR)、厭氧復(fù)合反應(yīng)器(UBF)、上流式厭氧污泥床(UASB)、升流式固體床(USR)、內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器(IC)等。為了節(jié)約水資源，并減輕后續(xù)達(dá)標(biāo)處理的負(fù)荷及難度，對規(guī)模畜禽養(yǎng)殖場提倡先采用人工干清糞，沖洗污水進(jìn)入?yún)捬跸到y(tǒng)進(jìn)行沼氣發(fā)酵。這樣，發(fā)酵原料濃度很低（TS 1%～3%），厭氧消化過程基本沒有升溫（常溫發(fā)酵），裝置產(chǎn)氣率也低，僅為0.1～0.5 m3/（m3.d），工程運(yùn)行效果受環(huán)境溫度影響很大，因此上述諸多工藝的效率在工程應(yīng)用上沒有顯著差異。盡管有少數(shù)的畜禽場沼氣工程采用TS 4%～6%的中溫或近中溫厭氧消化，但由于未有實(shí)施熱電聯(lián)用，所產(chǎn)生的沼氣在冬季大部分用于發(fā)酵原料的增溫和裝置的保溫，甚至有的工程出現(xiàn)能量入不敷出。因此，沼氣工程常年運(yùn)行穩(wěn)定性差，經(jīng)濟(jì)效益低。

近些年，中國開始認(rèn)真研究德國、丹麥等發(fā)達(dá)國家的沼氣工程高效技術(shù)與裝備。通過關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)備的引進(jìn)創(chuàng)新，開始在中國嘗試高濃度、高效率的熱電肥聯(lián)產(chǎn)的沼氣發(fā)電工程，如正在建設(shè)中的蒙牛澳亞示范牧場大型沼氣發(fā)電綜合利用工程（設(shè)計(jì)日處理10000頭奶牛糞便，日沼氣發(fā)電量達(dá)到18000 kWh以上），以及北京德清源農(nóng)業(yè)科技股份有限公司處理雞糞的沼氣發(fā)電工程（設(shè)計(jì)日處理260萬羽蛋雞糞便，日沼氣發(fā)電量為38000kWh）。

2.2 工程裝備

德國、丹麥、荷蘭等發(fā)達(dá)國家的沼氣工程裝備已達(dá)到了設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、 產(chǎn)品系列化、生產(chǎn)工業(yè)化，質(zhì)量得到有效控制。工程裝備的組裝技術(shù)也達(dá)到模塊化、規(guī)范化。德國的大型厭氧消化裝置（容積為2000～5000m3）為圓柱型立式罐，多為鋼結(jié)構(gòu)（Lipp罐居多，見圖3）；中小型厭氧消化裝置（容積在200～1500m3）多為圓柱型立式罐、鋼結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。二級厭氧消化裝置（立式罐）頂部常常裝有雙膜儲氣罩，構(gòu)成了發(fā)酵、儲氣一體化裝置，既節(jié)省了單獨(dú)設(shè)立儲氣裝置的費(fèi)用(比分體式降低15%左右)和占地面積，又解決了在寒冷地區(qū)冬季儲氣裝置水封防凍的問題（圖4、圖5）。

配套設(shè)備，如帶切割裝置的高固形物的進(jìn)料泵、低速混合攪拌器、 增溫保溫設(shè)施、生物脫硫裝置等已形成專用、系列化產(chǎn)品，制造工業(yè)水平較高，產(chǎn)品性能穩(wěn)定，很有實(shí)用價(jià)值和市場競爭力。

德國的低速機(jī)械攪拌器[3]（圖6、圖7、圖8）的選型是依據(jù)發(fā)酵原料的性質(zhì)、厭氧消化工藝類型、消化裝置的形態(tài)和容積以及混合料液的粘度等諸多參數(shù)確定。

德國的節(jié)能型增溫、保溫設(shè)施（圖9、圖10）[3]。

另外，德國的沼氣工程的機(jī)電設(shè)備操作基本實(shí)行自動控制，工程運(yùn)行管理也實(shí)施遠(yuǎn)程在線監(jiān)測，工程運(yùn)行管理人員很少（是中國同等規(guī)模工程的1/4），工程運(yùn)行效果可控性強(qiáng)，能保證全年穩(wěn)定運(yùn)行。

在中國，處理農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物的大中型沼氣工程的厭氧消化裝置也是立式罐居多（鋼結(jié)構(gòu)或鋼筋混泥土結(jié)構(gòu)均有），少部分采用地埋折流式裝置（鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或磚混結(jié)構(gòu)）。由于中國沼氣工程工藝種類較多，目前還沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)與制造。近些年已有部分企業(yè)（如杭州能源環(huán)保公司、山東十方圓通環(huán)保有限公司等） 引進(jìn)德國的加工技術(shù)和設(shè)備，率先在中國工業(yè)化制造厭氧消化裝置和污水處理裝置（Lipp罐、搪瓷拼裝罐），所占的比例只占已建工程的百分之幾。

“十五”以前，中國比較重視厭氧消化工藝本身的研究開發(fā)， 對其配套設(shè)備研發(fā)投入很少，如：高濃度的進(jìn)料泵、混合攪拌器等沒有根據(jù)發(fā)酵原料性質(zhì)和厭氧消化工藝類型進(jìn)行針對性設(shè)計(jì)與制造，多數(shù)是沿用其它行業(yè)的設(shè)備（如城市污水處理、化工、制藥等行業(yè)），因而應(yīng)用中有一定的缺陷，性能不穩(wěn)定，效率偏低。有些關(guān)鍵部件質(zhì)量未過關(guān)，造成維修率高、使用壽命短；設(shè)備操作和工程運(yùn)行管理以手動為主。因此，中國沼氣工程的專用設(shè)備與工裝水平和發(fā)達(dá)國家有比較大的差距，特別是已建的三千多個(gè)處理農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物的沼氣工程，能維持全年穩(wěn)定運(yùn)行的不多（特別是冬季），設(shè)備故障率和維修率也比較高。

2.3 熱電聯(lián)用

在德國，處理農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物的沼氣工程有98%實(shí)施熱電聯(lián)用。熱電聯(lián)用的好處在于：

（1）沼氣發(fā)電工程系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換率最高。沼氣發(fā)電熱效率33%～37%，發(fā)電余熱回收率40%～45%，總熱效率達(dá)到80%左右。

（2）系統(tǒng)能量循環(huán)利用與互補(bǔ)。厭氧消化工序既是產(chǎn)能也是用能的單元。為了實(shí)現(xiàn)高效率產(chǎn)沼氣，必須給厭氧微生物營造一個(gè)適合它快速生長繁殖的環(huán)境（溫度是重要因素之一）。實(shí)驗(yàn)室研究和工程應(yīng)用結(jié)果表明，厭氧消化溫度每升高10℃，厭氧消化反應(yīng)速率約增加1倍。但實(shí)際應(yīng)用中，在進(jìn)行厭氧消化溫度段選擇時(shí)，不僅要考慮產(chǎn)氣量的多少，還應(yīng)考慮為保持適宜溫度所消耗熱能的多少。因此在歐洲，處理農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物的沼氣工程多以中溫消化工藝為主（38～45℃），當(dāng)發(fā)酵料液濃度TS在8%左右時(shí)，冬季發(fā)電系統(tǒng)余熱回收量的100%用于厭氧消化系統(tǒng)的增溫、保溫；TS在10%左右時(shí)，發(fā)電系統(tǒng)余熱回收量的60%～80%用于厭氧消化系統(tǒng)的增溫、保溫；TS在12%左右時(shí)，發(fā)電系統(tǒng)余熱回收量的50%～60%用于厭氧消化系統(tǒng)的增溫、保溫；剩下的余熱輸入當(dāng)?shù)氐牟膳到y(tǒng)[3]。

（3）節(jié)能。降低了運(yùn)行成本，提高了工程運(yùn)行穩(wěn)定性和總體效益。

在中國已建的三千多座農(nóng)業(yè)沼氣工程中， 具有一定規(guī)模的沼氣發(fā)電工程屈指可數(shù)，發(fā)電總裝機(jī)容量約6.7MW，且都是企業(yè)內(nèi)部用電，無一例上網(wǎng)（2005年以前建造的工程）。在相當(dāng)一部分沼氣發(fā)電工程中（特別是農(nóng)業(yè)沼氣工程）， 與其產(chǎn)氣量相適應(yīng)的發(fā)電規(guī)模遠(yuǎn)大于企業(yè)內(nèi)部用電總負(fù)載，也有內(nèi)部用電負(fù)載短時(shí)間大于或等于裝機(jī)容量，發(fā)電機(jī)組也只是間隙性地滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。對于具有一定規(guī)模的沼氣發(fā)電工程而言，若所發(fā)的電不能與地方電網(wǎng)連接、調(diào)節(jié)，不但其經(jīng)濟(jì)性大打折扣， 同時(shí)也會帶來運(yùn)行負(fù)荷匹配和發(fā)電余熱供應(yīng)不穩(wěn)定等諸多問題（間接影響厭氧消化工序的運(yùn)行效果）。2005年以前，中國建造的農(nóng)業(yè)廢棄物沼氣發(fā)電工程中未見有沼氣發(fā)電余熱利用好的工程范例報(bào)道。2006年，相繼開工的日沼氣發(fā)電量18000 kWh的蒙牛澳亞示范牧場牛糞處理沼氣發(fā)電工程和日沼氣發(fā)電量38000 kWh的北京德清源農(nóng)業(yè)科技股份有限公司雞糞處理沼氣發(fā)電工程有望突破這一瓶頸。

3啟示與建議

綜上所述，發(fā)展沼氣及其電力不單純是建設(shè)多少個(gè)沼氣工程項(xiàng)目的問題，而是一個(gè)綜合性基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)建設(shè)的問題[4]，這就需要從法律、政策、融資、市場、技術(shù)和裝備等全方位進(jìn)行研究與運(yùn)作。筆者建議從三個(gè)方面著手：

一是需要進(jìn)一步完善各項(xiàng)激勵政策，使得這類工程能從多方面獲利，提高它的經(jīng)濟(jì)生存能力。

目前，沼氣工程或沼氣發(fā)電工程的終極產(chǎn)物（沼氣或電力、熱能、有機(jī)肥料）還沒有形成實(shí)際產(chǎn)品進(jìn)入市場，不能完全體現(xiàn)出它的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，投資者無法靠這些終極產(chǎn)品獲得應(yīng)有的收益。2006年出臺的可再生能源發(fā)電上網(wǎng)的電價(jià)補(bǔ)貼政策，對大型沼氣發(fā)電上網(wǎng)工程有一定的調(diào)節(jié)作用，但對中、小規(guī)模的沼氣工程或沼氣發(fā)電不能上網(wǎng)的工程是沒有實(shí)際作用的（主要是中、小規(guī)模工程的沼氣或其電力產(chǎn)品目前無法進(jìn)入市政燃?xì)夤庀到y(tǒng)和地方公共電網(wǎng)）。另外，沼氣工程或沼氣發(fā)電工程對環(huán)保的貢獻(xiàn)（特別是對水體的保護(hù)和溫室氣體的減排）只有公益社會效益，沒有獲得相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)效益。因此需要政府扶持（特別是對中、小規(guī)模養(yǎng)殖場的沼氣工程）， 主要包括允許具有一定規(guī)模的中型沼氣發(fā)電工程與局網(wǎng)連接、利用貸款貼息、財(cái)政直接補(bǔ)助和產(chǎn)品（沼氣及其電力、沼渣、沼液）的市場流通機(jī)制的建立等。為了減輕國家財(cái)政的負(fù)擔(dān)，可以借鑒歐洲一些國家的做法，從消耗的礦物能源中適當(dāng)加價(jià)和提取的排污費(fèi)用中予以解決。

二是聯(lián)合攻關(guān)，解決生產(chǎn)實(shí)際需求的一些關(guān)鍵技術(shù)問題。

通過對中、德處理農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物沼氣工程的綜合比較，筆者發(fā)現(xiàn)，中國沼氣工程的工藝技術(shù)研究比較全面深入，但一些關(guān)鍵裝備技術(shù)如高固體料液高效傳質(zhì)技術(shù)及設(shè)備、沼氣生物凈化與提純技術(shù)、沼氣發(fā)電及其余熱利用的高效轉(zhuǎn)化設(shè)備、遠(yuǎn)程在線監(jiān)測與自動調(diào)控技術(shù)等還有缺陷，不能從各個(gè)環(huán)節(jié)保證工藝參數(shù)的實(shí)現(xiàn)，造成工程運(yùn)行穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)效益低下。目前，從實(shí)驗(yàn)室得到的能源轉(zhuǎn)化效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于工程應(yīng)用的轉(zhuǎn)化效率，應(yīng)加大這方面的研發(fā)力度，努力把這種潛力轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力。

三是要實(shí)行工程裝備與設(shè)備的專業(yè)化、規(guī)?；a(chǎn)，逐步形成產(chǎn)業(yè)鏈，以保證建造質(zhì)量，降低工程成本。

中國處理農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物的沼氣工程建造目前仍處于低效率、高成本和非標(biāo)準(zhǔn)化階段，嚴(yán)重制約著沼氣工程產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展。解決問題的有效途徑是， 參照德國的做法，不但要認(rèn)真研究沼氣工程中每種專用設(shè)備和裝備的制造技術(shù)，還要研發(fā)出各種設(shè)（裝）備的工廠化生產(chǎn)技術(shù)，以及工程組裝技術(shù)，并實(shí)行專業(yè)化、規(guī)?；a(chǎn)。只有這樣，才能推動沼氣工程技術(shù)的進(jìn)步，帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，逐步實(shí)現(xiàn)沼氣工程標(biāo)準(zhǔn)化建造和降低工程造價(jià)，減少項(xiàng)目實(shí)施企業(yè)的投資風(fēng)險(xiǎn)和不確定性，提高沼氣及其發(fā)電工程的綜合競爭能力，最終達(dá)到全面提升中國沼氣工程整體技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)效益的目的。

參考文獻(xiàn)

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