生態(tài)養(yǎng)殖案例分析及節(jié)能減排措施

時間:2022-01-04 03:46:59

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生態(tài)養(yǎng)殖案例分析及節(jié)能減排措施

1養(yǎng)殖業(yè)的規(guī)?;l(fā)展及污染問題

近30年來,隨著改革開放和經濟的迅猛發(fā)展,我國“菜籃子”工程建設成了各地畜牧業(yè)發(fā)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(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展不可避免地產生了大量的“畜產公害”:畜禽養(yǎng)殖糞便、養(yǎng)殖污水任意堆棄、排放現象普遍存在,養(yǎng)殖場集中地區(qū)環(huán)境惡化,間接地對水源、土壤空氣等產生污染[2]。

2生態(tài)養(yǎng)殖的概念

根據《中共中央關于制定國民經濟和社會發(fā)展第十一個五年規(guī)劃的建議》,國家要大力發(fā)展循環(huán)經濟,提出要節(jié)約資源能源、堅持資源開發(fā)與節(jié)能并重,節(jié)約為主,采取經濟、行政、法律等手段和措施,逐步取得節(jié)約資源與能源的重要進步。因此,加強畜牧業(yè)的節(jié)能減排是規(guī)?;笄蒺B(yǎng)殖業(yè)當前面臨的一個重要議題。解決這一問題,國家與企業(yè)不僅要加快畜禽規(guī)?;?、標準化、集約化養(yǎng)殖場建設,更要注重畜禽生態(tài)養(yǎng)殖和節(jié)能減排,實現畜禽養(yǎng)殖、生態(tài)、環(huán)保的有機統(tǒng)一。所謂畜禽生態(tài)養(yǎng)殖通常是指在小規(guī)模養(yǎng)殖場內根據自然界物質循環(huán)系統(tǒng)規(guī)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(guī)?;男笄蒺B(yǎng)殖空間及區(qū)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(huán)境中共同生長,以達到既保持生態(tài)平衡、環(huán)境保護的作用,同時也提高畜禽養(yǎng)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(yǎng)結合”兩大模式[1,4]。

3天津某養(yǎng)殖企業(yè)的生態(tài)養(yǎng)殖效益分析

據統(tǒng)計,目前天津市有規(guī)?;笄蒺B(yǎng)殖企業(yè)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(guī)劃養(yǎng)殖污染防治條例》,天津市已經開始治理畜禽污染企業(yè),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(guī)模較大的一家奶牛企業(yè),對于其新建的“年產8400t優(yōu)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(yè)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(qū)內回用,部分作為農田灌溉水資源化利用。3.1企業(yè)的污水處理工藝流程污水采用“UASB厭氧發(fā)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(yè)的污水處理工藝流程見圖1。3.2企業(yè)的節(jié)能減排效益本項目污水處理系統(tǒng)設置的沼氣發(fā)酵罐平均每天進料量為20.17t,設計停留時間為20~25d,則發(fā)酵罐內容積為450m3。本項目發(fā)酵溫度屬于中溫發(fā)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(yè)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(yè)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(guī)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(jié)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(fā)酵罐物料加熱沼氣發(fā)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(jié)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(huán)加熱系統(tǒng),加熱目標溫度為35℃,物料比熱為4.2MJ/t•℃。經計算,各季節(jié)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(jié):4.2×(35-15)×25÷21÷0.8=125m3/d。根據上述各項用氣統(tǒng)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(guī)?;鷳B(tài)養(yǎng)殖的節(jié)能減排措施

畜禽養(yǎng)殖場要做到節(jié)能減排,就要從養(yǎng)殖的每個環(huán)節(jié)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(qū)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(tǒng)的噴淋系統(tǒng)節(jié)省水資源,并達到相應的降溫效果。(4)生活用水設施選用節(jié)水型設備和潔具。所有設備、管材、衛(wèi)生潔具均有效選用低阻力、節(jié)能節(jié)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(tài),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(huán)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(yǎng)殖場糞便的資源化利用,可明顯節(jié)省企業(yè)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(guī)?;笄蒺B(yǎng)殖場可以進一步研究,實現節(jié)能降耗,資源再利用。

參考文獻

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[2]張怡.我國規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖業(yè)的環(huán)境問題與防治對策[C].中國環(huán)境科學學會學術年會優(yōu)秀論文集,2007:1102-1104.

[3]金冬霞.規(guī)?;笄蒺B(yǎng)殖場污染防治綜合對策[C].環(huán)境保護,2002(12):18-20.

[4]肖樂.中國水產養(yǎng)殖進入質量管理新階段《水產養(yǎng)殖質量安全管理規(guī)定》實施訪農業(yè)部漁業(yè)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(huán)科環(huán)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