我国作为农业大国用于沼气生产的原料资源非常丰富,据统计,根据现有技术水平和经济可行性,每年可用于生产沼气的资源量约折合2.5亿t标准煤,能转化当量天然气1250亿m3。经过多年的研究开发,我国在利用禽畜养殖场粪污厌氧消化生产沼气技术方面已经取得了一批成果,截至2012年底,我国规模化沼气工程近8万个,其中大中型沼气工程约4000个,沼气产量已达160亿m3/年,实现CO2减排2200万t。但是我国在大型沼气工程生产管理方面还存在不足,影响了沼气工程在净化环境、能源生产、生态修复等方面应该发挥的作用,影响了沼气工程的快速发展。
1 大型沼气工程生产管理过程中存在的普遍问题
1.1 原料管理存在的问题
目前国内大型沼气工程普遍以畜禽粪便为原料,约占目前沼气生产原料的90%以上,年用量为养殖业畜禽粪便总量的5%左右。畜禽粪便作为原料利用时,收集和运输极为重要,根据养殖规模其难易程度相差很大。规划养殖场收集相对容易,而家庭式养殖就比较困难。目前我国规模化养殖场猪的饲养量占当年出栏总量的43.3%,蛋鸡和肉鸡分别占当年存/出栏总量的24.9%和64.2%,奶牛占当年存栏总量的33.4%。
可见,约2/3的是家庭式养殖。家庭式养殖的特点是分散面广,人居与畜舍交叉,粪便随意丢弃,收集困难,并造成空气和水的严重污染。
1.2 出料管理存在的问题
我国每年产生大量的沼液沼渣,如不加以处理和利用,势必造成二次污染,使沼气生产受到制约。目前的状况是,对应沼气工程都要建造一个或几个沼渣液存储池,但仍然满足不了连续运行的沼气工程对沼渣液存储的需要,无奈之下排入沟渠,造成水质污染,这显然没有可持续性。至今仍有很多沼气工程周围无足够的田地消纳沼液造成偷排现象的存在,排放达不到排放标准的废料。沼气工程中农田与养殖场不协调,无法充分发挥沼液沼渣的功效。
1.3 产出沼气后利用方式存在的问题
作为终端产品的沼气除了可用于发电以外,还有3种利用方式,一种是以村屯为单位通过管网向村民集中供气,这种方式占沼气销售量的90%左右;另一种是将沼气直接销售给燃气公司,燃气公司将其转化为生物燃气并入天然气管网,这种方式占8%左右;再一种是沼气生产厂自己将沼气净化提纯后销售给燃气公司,这种方式占3%左右。前一种属于国家政策扶持,不是商业化运作。后两种具有商业性质,但由于沼气没有可以遵循的标准,沼气的销售只能是政策性的,沼气并没有成为商品,沼气生产者不具有面向用户的销售资质,不能获得市场准入权利,同时也受到市场垄断的制约,只能让利给天然气公司。沼气生产投资和运行成本高,生产过程复杂,发展势必受到制约。
1.4 安全生产存在的问题
有些沼气工程把太多的注意力放在沼气的经济效益上而忽视了安全上的管理,只在项目的最初期按规定设置基本的设施与设备,后续的管理缺失造成一定的安全隐患。缺少对紧急情况的安全处理预案。大型沼气工程多在农村地区,并且是新生事物,从操作、维修到使用阶段,操作工及用户对它的认识还不足,尤其是安全意识还比较淡薄。在生产过程中曾出现过沼气中毒事故、沼气泄漏事故等。
2 针对大型沼气工程生产管理存在问题提出的对策
2.1 加强原料管理
要解决原料管理方面的问题,必须采取以下措施。
①发展规模化养殖,建设养殖小区,尽量集中养殖,集中管理。
②严格遵守环境法规,严禁畜禽粪便随意丢弃,规范养殖业主将畜禽粪便送到指定地点。
③研究开发便捷式畜禽粪便收集、运送机械装备,方便快捷清理圈舍和运送。
④研究开发有利于粪便清理和运送的圈舍养殖技术及模式,进行饲养、饲喂、环境控制、圈舍清理一体化设计。
2.2 出料管理
制定沼肥标准。应该包括沼液沼渣直接田间施用的肥料标准、固液分离后的固态肥和液态肥标准,建立完善的市场准入机制,疏通沼肥的销售渠道。研究开发沼液沼渣肥、原始固态沼肥田间直接施用技术与装备,解决沼肥利用的最后一公里的问题。深入研究沼肥对土壤及作物生长的影响,特别要了解其负面影响,并提出解决办法和对策。大中型沼气工程选址的论证阶段要优先选择有沼渣、沼液处理能力的畜禽养殖场进行兴建。采用工厂化建筑模式来建造大型沼气工程,用作沼气工程的试点。实现利用养殖场粪污生产沼气进行发电和肥料生产,延长产业链,充分发挥工程的效益性,引领沼气产业的发展。使试点真正起到榜样和示范作用。
2.3 沼气产品化利用
政府的资助最好能够全面地覆盖整个沼气工程中的多个方面如工程建设上的补贴以及贷款优惠。还可以对使用沼气工程产品(如沼气,沼肥等)的用户给予一定的资金补助。并制定建立完善的市场准入机制,疏通沼气的销售渠道。利用经济学方法分析沼气生产的环境效益和生态效益,明确沼气生产的公益性质比例,国家和政府按照公益事业对沼气进行补贴,并享受相应的财税优惠。打造生物燃气产业链,逐步形成完善的产业体系,促使其进入健康的市场竞争环境。
2.4 加强生产管理
沼气工程建设需要政府、社会公共参与、促进,是一项民心工程。要树立“建设是基础,管理是关键”的思想,抓建设、重管理,从而推动沼气工程的发展。要加强对设计单位和施工单位的资质管理,严禁不合法设计施工。加大生产的监督力度,杜绝假冒伪劣行为,依法进行严厉打击。使大中型沼气工程发挥有效作用的根本措施在于掌握科学的管理方法和制度,明确责任制度。确保沼气工程各个环节有人负责。大型沼气工程多在农村地区,并且是新生事物,从操作、维修到使用阶段,操作工及用户对它的认识还不足,尤其是安全意识还比较淡薄。应采取群众喜闻乐见的形式开展安全知识的宣贯,确保安全观念深入人心。并制定详细的应急预案,对相关人员进行安全培训。
通过对我国大型沼气工程的运行管理等现状进行梳理,提出问题研究对策,为发展大型沼气工程提供具有参考价值的信息,这对推动我国大型沼气工程健康、快速发展具有现实意义。
参考文献
[1] 李秀金,周斌,袁海荣,等.中国沼气产业面临的挑战和发展趋势[J].农业工程学报,2011,27(S2):352-355.
[2] 李宝玉,毕于运,高春雨,等.我国农业大中型沼气工程发展现状、存在问题与对策措施[J].中国农业资源与区划,2010,
