不同規(guī)模的養(yǎng)殖場沼氣池投入是多少?
一個地區(qū)環(huán)境規(guī)制越嚴格，養(yǎng)殖場污染防治設備的投資和運行成本就越高，這會直接反映在生豬生產成本上，形成不同地區(qū)養(yǎng)殖場資本回報率的差異。中國畜牧業(yè)協(xié)會豬業(yè)分會副會長荊繼忠認為，由于養(yǎng)殖場污染防治設備的投資及運行成本較大，相當于養(yǎng)殖場利潤的70%以上，出于降低成本的需要，養(yǎng)殖場往往會選擇初期投資少的污染防治設備，并通過少處理或不處理糞污來降低設備的運行成本，這也是環(huán)保進程難的一個原因。
本文從不同規(guī)模豬場的實例流程選擇分析，從實用與投資角度分析處理工藝的選擇。從調研內容看，多數(shù)豬場仍舊將環(huán)保流程作為一個固定投資來看，對其能產生的經(jīng)濟效益并不明朗。所有設計的核心是盡可能減少源頭的污水排出量，讓固體物盡量少地進入后續(xù)的流程。所有設計效益的核心是盡可能發(fā)揮糞渣、糞水的生態(tài)養(yǎng)殖效益，最易忽略的效益是沼氣的發(fā)電、供暖效益。
在解析豬場環(huán)保模式時，本文將流程依次分為清糞模式、沼氣前階段、沼氣池階段、沼氣后階段。四個階段包含的流程如下：
清糞模式：水沖糞、水泡糞、干清糞；
沼氣前階段：較為完整的流程為，隔渣池（也有豬場稱沉淀池）
漏縫地板糞池（水泡糞1-2月）或干清糞貯糞池（用處非必需，可能等滿了再固液分離，可能是因為沼氣池太小了）酸化池（厭氧菌發(fā)酵糞渣為有機酸，提高沼氣池發(fā)酵效率）固液分離機（分離糞渣和糞水）
沼氣池階段：鋼筋混凝土地埋式結構（USR模式）、黑膜沼氣池、紅泥沼氣袋等，
沼氣后階段：好氧池/氧化溝（沼液曝氣處理，也有豬場將其改造為氧化溝）生化處理設備（曝氣設備將沼液好氧處理后加藥物再處理，以減少COD和氮磷，成為可排放污水，也有豬場采用臭氧機處理沼氣） 凈化池/儲存池（1000m3，沒有加藥物，進一步降低COD和氮磷排放或者灌溉（兩個標準有區(qū)別）
案例： 300頭母豬場
經(jīng)分析，300頭母豬場屬于中小規(guī)模豬場，處理模式采用水沖糞模式較多。基本流程模式為：水沖糞隔渣池沼氣池凈化池排放/灌溉。
1、基礎模式：由于人工限制，較少采用干清糞模式?；静捎盟疀_糞模式，該模式下豬舍多為水泥地板。也有豬舍采用漏縫地板，其可以做到2-3天沖洗一次豬欄，從而進一步減少污水排放量。
2、沼氣前階段：一般為隔渣池。酸化池、固液分離機等發(fā)酵前處理措施較少見。
3、沼氣池階段：不少豬場反應土地規(guī)模有限制，仍采用傳統(tǒng)的USSR發(fā)酵模式，并采用鋼筋混凝土地埋式結構。配備沼氣發(fā)電機組較少，一般忽略掉沼氣利用產生的額外電能、氣能效益。
四會齊振生豬養(yǎng)殖場老板江澤明認為，采用USSR模式的沼氣池，一般按1立方/頭規(guī)劃容量。但他仍然建議豬場優(yōu)先按排污容量建設沼氣池，以后資金許可、或者豬舍擴欄的情況下再投資一個凈化池，分步完善流程。“這兩年豬場100%是虧的，70-80%的資金鏈是斷裂的，所以自己也一直謹慎投資凈化池。
江澤明介紹說，沼氣用于煮飯洗澡供暖，發(fā)電沒有做。如果用鍋爐跟散熱器來供暖的話，初步核算了造價是100元/m2，目前做了80%，還有20%的數(shù)據(jù)需要調整?，F(xiàn)在的初步數(shù)據(jù)是1m3的池解決1m2的供暖能源，那么理論上2000立方的沼氣池可以解決2000平方的豬舍供暖，這可以節(jié)省10萬元/年。
4、沼氣后階段：不少豬場配有魚塘，如果污水排放量小，會直接省去凈化池投資，比如干清糞模式。300頭母豬規(guī)模場一般不會配備好氧池、曝氣生化處理設備、臭氧機等設備?！?/span>
江澤明認為，如果按環(huán)保要求，豬場應該建設沼氣池，大小1000m3，大概投資50多萬元，這是最完善的。
在3個案例中，江澤明的環(huán)保流程最完善。沼氣池+凈化池+化尸池”總體建成后的話要投入約160萬元，占整個豬場投入約1/3，多數(shù)豬場該投資比例為10-15%。新環(huán)保規(guī)定三池同步，很多豬場能力不足以辦到，對行業(yè)的完善需要有一個時間。
500頭母豬場
500頭母豬場較300頭母豬場的環(huán)保投資，明顯增加，流程上增加了水泡糞、固液分離機、凈化池。從分攤費用角度看，汕頭市智業(yè)畜禽養(yǎng)殖有限公司趙鎮(zhèn)波告訴記者，如果采用零排放技術，一頭豬要攤100元，立體種養(yǎng)模式一頭豬要攤80元左右。記者了解到，以目前的豬價行情，一頭出欄生豬的毛利潤還不到50元，而根據(jù)行業(yè)資深人士的預測，未來中國的養(yǎng)豬利潤也將在100元/頭左右?！?/span>
1、基礎模式：多見水泡糞，潮州市信發(fā)畜牧發(fā)展有限公司總經(jīng)理周楚群介紹說，水泡糞的方式，能夠減少欄舍的沖水，大概能節(jié)省300噸/月的用水量。
2、沼氣前階段：不少豬場已開始配備固液分離機，一般為日處理能力為20立方的小型號設備，單價為5-10萬元左右。周楚群認為，通過固液分離的方法，基本上能夠解決豬糞問題。
3、沼氣池階段：周楚群介紹，目前豬場的沼氣池是使用水泥建造，造價高達600元/m3，比黑膜耐用。據(jù)悉，黑膜僅需要65元/m3－100元/m3左右。政府有相關的環(huán)保補貼，大概有20萬左右。實際上可以用于前期的工程啟動。
4、沼氣后階段：周楚群介紹目前信發(fā)畜牧在饒平新建有一500頭母豬的場，采用水泡糞的飼養(yǎng)模式，固液分離機將糞便與液體分開，糞便由農戶拉走，發(fā)酵后的沼液用于豬場內的果林。這樣的方式完全可以解決豬場環(huán)保的問題，前期的整體投入在90萬左右?！?/span>
而如果采用工業(yè)化處理方式，投資成本會大幅增加。據(jù)了解，廣東某600頭母豬場將沼氣發(fā)酵后產生的沼渣進入好氧池進行曝氣處理，處理后的污水進入臭氧機進行電解處理，最終降低其中的COD和BOD，達到排放標準，據(jù)該場總經(jīng)理介紹整套處理設備總投資170萬，經(jīng)過處理后的污水排入魚塘以及種植果樹、桉樹等植物。
1000頭母豬規(guī)模場
1、基礎模式：該基礎豬場不少已采用漏縫地板+水泡糞/干清糞模式，在豬欄基建上投資巨大。
2、沼氣前階段：部分千頭母豬規(guī)模場開始采用隔渣池、酸化池等流程。但也有豬場因為沼氣池容量夠大，省卻了該環(huán)節(jié)。如佛山市高明區(qū)丞祥農牧有限公司原先建有2000m3沼氣池，新擴建黑膜沼氣池15000m3，容量增大6倍多，導致原先配置的3臺固液分離機也處于閑置狀態(tài)。
3、沼氣階段：千頭母豬規(guī)模豬場年出欄達2萬頭，原有的鋼筋混凝土結構沼氣池容量普遍處理能力不足，不少在近2年內新增了黑膜沼氣池。
多數(shù)豬場均為計算沼氣發(fā)電折算效益，表格實例發(fā)電折算費用分別為3萬元/月、7200元/月，已能夠實現(xiàn)收回部分投資成本的作用?！?/span>
4、沼氣后階段：豬場采用的污水排出工藝、沼氣池容量、魚塘面積決定了該工藝的不同?！?/span>
據(jù)廣東省農業(yè)環(huán)保與農村能源總站高級工程師陳家歡介紹說，若配套的魚塘有限，有沒有地方開發(fā)魚塘，可在后處理增加好氧處理，總投資約增加60萬元，但是能耗高、運行成本高。
但總體趨勢是，隨著大容量的黑膜沼氣池的普及，好氧池、凈化池等后續(xù)沉淀、凈化流程也趨于簡化?！?/span>
3000頭母豬以上超大規(guī)模場
1、污水排出模式：水沖糞為主。但干清糞成為畜牧部門主推工藝。
2、沼氣前階段：廣東源豐農業(yè)有限公司總經(jīng)理孫奕南認為，理論上豬場應該建設3個隔渣池，每天使用一個，每個池子保證2-3天的貯存容量。交替使用，可以防止堵塞問題的發(fā)生。而且隔渣池建設比較簡單，不需要造價高的鋼混結構，一般造價100元/立方即可滿足需要。豬場不宜省略隔渣池，因為固體可溶物太多的話，發(fā)酵難度會很大，會降低發(fā)酵時間，也會有損沼氣池使用壽命，保養(yǎng)好的池子使用10年都沒問題。
如果豬場有地形落差，隔渣池沉淀效果良好，可以不需要固液分離機了，固液分離機適合地形落差小需要動力攪拌的豬場，這一點對于3000頭母豬左右的規(guī)模豬場降低成本很重要。“固液分離機也不是十全十美，攪拌過程中產生的一部分固體溶解在水中，再分離會比較困難。所以應盡量在隔渣池階段處理好污水。如果隔渣池有地形落差，效果會理想很多。
不少豬場沒有配備酸化池，或者不清楚酸化工藝概念。水解酸化是厭氧發(fā)酵的前半段，沼氣池的厭氧反應也同樣需要經(jīng)過水解酸化、產酸、產甲烷。水解酸化分離出來的目的一般都是為了利用其產生的斷鏈大分子有機物的目的，提高廢水的生化性，可以有效提高沼氣池的發(fā)酵效率。所以建議豬場在經(jīng)糞污進行固液分離后，再進行糞渣的酸化處理。
3、沼氣階段：沼氣池容量有，和糞污水的量有關系。最少要求有7天的時污水停留時間。環(huán)保局環(huán)評水利停留不到7天，是過不了環(huán)評的。很多豬場都有沉積的問題，原因是排污量和實際處理能力不匹配?！?/span>
而采用黑膜沼氣池、紅泥沼氣袋工藝，其容量是傳統(tǒng)的鋼混結構USR工藝的10倍左右，因為停留時間更長。但該類工藝最大限制條件是排放出來的污泥，如果豬場空間不夠用，后續(xù)凈化池容量較小的話，處理生產的污泥的難度比初始排出的糞污難度還要大。污泥就像漿糊一樣，很難運輸?！?/span>
4、沼氣后階段：
好氧池又名曝氣池，造價比較高，一般為400元/立方的土建費用，而且不包含曝氣設備，以1萬頭年年出欄量計算，曝氣設備大概需要10萬元以上?！?/span>
廣東源豐農業(yè)有限公司在好氧池階段后，又創(chuàng)意性的建設了一條3000米長、4米寬、3米深的U型生物氧化溝，作為后續(xù)處理、綜合利用的設施，在溝內種植水葫蘆、睡蓮等吸氮水生植物，溝邊種植象草等作物，相對于挖一個魚塘，挖溝不需要新建管道，也更適合種植作物的處理，可以實現(xiàn)重復利用。后處理階段，用凈化池、好氧池、氧化溝、甚至臭氧機等等，作用都是相當于凈化池，為了使污水排放達標，否則不能通過環(huán)評。用這么多池子，實際上還是延續(xù)了工業(yè)方式處理農業(yè)面源糞污的思路。歐美國家養(yǎng)豬也不怎么掙錢，2014年一頭豬的糞污卻能創(chuàng)造8-10美元的效益。國內糞污處理流程在充分發(fā)揮糞污的經(jīng)濟效益上還不到位。孫奕南說。（資料來源：農財寶典）
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