畜禽粪便无害化处理及资源化利用集成示范与推广项目申报书.doc

生猪养殖粪便无害化处理及资源化利用集成示范与推广项目 可行性研究报告一、项目概述 随着农业产业结构的调整和居民饮食结构的变化，我国各地的养殖业发展迅速，由此产生了大量的生猪粪便。一方面，如果把生猪粪便堆积在一起，任其腐烂，造成大量的细菌病毒繁殖传播，蚊子、苍蝇泛滥，臭气难挡，严重影响了生态环境。如果不经处理畜粪污水排入河流、湖泊、稻田等水域，使水中的水生植物，特别是藻类大量繁殖，消耗水中含氧，严重威胁鱼类生存和影响水稻生长；另一方面，生猪粪便又是一种宝贵的饲料或肥料资源，通过加工处理可制成优质饲料或有机复合肥料，不仅能变废为宝，而且可减少环境污染，防止疾病蔓延，具有较高的社会效益和一定的经济效益。如何解决生猪粪便问题已成为许多科技工作者共同关心的热点。生猪粪便利用技术是根据自然条件、经济条件、养殖规模、环境承载能力等因素，采用多种技术和模式，科学组合，对生猪粪便进行综合治理，以达到无害化、减量化处理和生态化、资源化利用的目的。目前我国生猪粪便主要用作沼气发酵原料、生物有机肥料、养殖蚯蚓等。(一)生猪粪便利用分类1农村户用沼气技术 农村户用沼气技术是利用沼气发酵装置，将农户养猪产生的粪便和人粪便以及部分有机垃圾进行厌氧发酵处理，生产的沼气用于炊事和照明，沼渣和沼液用于农业生产。这一技术既提供了清洁能源和无公害有机肥料，又解决了粪便污染问题。农村户用沼气池一般为610立方米，包括沼气发酵装置、沼渣沼液利用装置和沼气输配系统等。2集约化养殖场大中型沼气工程技术 养殖场大中型沼气工程技术是以规模化养殖场粪便污水的污染治理为主要目的，以粪便的厌氧消化为主要技术环节，集污水处理、沼气生产、资源化利用为一体的系统工程技术。主要由前处理、厌氧消化、后处理、综合利用四个环节组成。一个完整的沼气工程应同时具备治理污染、生产能源和综合利用三大功能，也就是说，粪便和污水经过厌氧消化后，既可处理废弃物净化环境，获得优质能源(沼气)，还可进行生物质资源的多层次综合利用。由于养殖场沼气工程技术集环保、能源、资源再利用为一体，又被称为养殖能源环境工程技术。3粪便堆沤处理生产有机肥技术 粪便堆沤处理生产有机肥技术是通过调节粪便中的碳氮比和人工控制水分、温度、酸碱度等条件，利用微生物的发酵作用处理粪，生产有机肥料。粪便通过堆沤处理腐熟后，由于含有大量的有机质和丰富的氮、磷、钾及微量元素等营养物质，所以是农业生产中的优质肥料，可增加土壤肥力，提高农作物产量和品质，有利于发展现代有机农业。在堆沤过程中，伴随着有机物分解和腐殖质形成的过程，有机质由不稳定状态转化为稳定的腐殖质物质。由于碳素等挥发性成分分解转化，堆沤原料在体积和重量上发生了明显的变化，重量和体积均会减少12左右。4其他利用技术 (1)粪便直接还田利用。粪便直接还田作肥料是一种传统的、经济有效的粪污处置方式，可以在不外排污染的情况下，充分循环利用粪污中有用的营养物质，改善土壤中营养元素含量，提高土壤的肥力，增加农作物的产量。但若土地处理利用粪便量过多，超过了其承载能力，不仅影响植物的正常生长，造成产量降低，而且污染环境。 (2)粪便蚯蚓资源化处理技术。利用经过发酵的粪便养殖蚯蚓，其有机质通过蚯蚓的消化系统，在蛋白酶、脂肪酶、纤维酶、淀粉酶的作用下，能迅速分解、转化成为自身或其他生物易于利用的营养物质。利用蚯蚓处理有机废弃物，既可以生产优良的动物蛋白，又可以生产肥沃的生物有机肥。(二)我国技术研发现状 近年来，我国集约化养殖业迅猛发展，产生了巨大的社会效益和经济效益，同时也产生了大量的粪便废弃物。这些粪便废弃物如果不妥善处理，必将破坏生态平衡，影响畜禽的安全生产和人们的食品安全。针对这种情况，人们研发了各种控制及综合利用的技术。 近年来，在引进、消化、吸收国外同类技术的基础上，经过总结和大力研发，已经初步形成能源环保、能源生态等模式的畜禽粪便利用技术，相应的配套设备、设施、产品技术也基本齐备。 我国畜禽粪便处理是在参照和引进国外先进技术，针对我国具体国情和经济状况基础上发展起来的，由于处理难度较大和各地情况差异，所以畜禽粪便处理利用技术总体水平不高，有待于进一步提升。随着人们生活水平的改善和对环保要求的进一步提高，特别是随着我国生物技术水平的不断提高和有关机械及设备的进一步改进，形成高效低耗畜禽粪便处理技术是完全有可能的。可以预料，畜禽粪便的资源化、无害化处理和综合利用是今后我国畜禽粪便处理利用的方向，将有利于我国农业可持续发展和农业环境污染的治理。(三)国外发展情况1发展现状 防治畜牧业污染已引起越来越多的国家和地区的重视，尤其是发达国家已经把畜牧业污染的技术规范化、防治法规化。这些国家对畜禽养殖场的建设管理严格，实施种养区域平衡一体化，控制畜禽粪便施用量，要求污染治理并达标排放，并采取污染转移策略，制定优惠政策，形成了法律、法规和技术规范的完整体系。 技术上，从畜禽养殖场选址、建设、处理与贮存、综合利用等都作了规范。畜禽养殖污染治理思路明确，如加拿大以畜禽粪便的利用为主，实现畜牧业和种植业的高度结合，产生粪便污水经还田得到利用，基本没有污染物的排放，无需投人大量污染治理设施。采用的技术措施主要有：固液分离、畜禽污水处理、堆沤发酵处理和臭气散发防治等。2发展趋势 从国外尤其是发达国家的畜禽污染治理状况来看，主要是采取畜牧业和整个农业的高度结合的方式，以充足的土地进行消化作为解决畜禽污染的出发点，采取独立处理、复合回收、循环共生、远程控制的现代综合利用(处理)技术，通过技术引导、技术指导、技术规范，结合有关政策、法规和国家法律来进行多层次、多方面的管理，实现治理污染的目的。3对我国的启示 发达国家对养殖业废物利用处理关键是实现了技术发展和管理的有机结合。这也是发达国家从污染一治理一发展技术一加强管理的实践中逐步形成的，值得我们借鉴。我国应在进一步研发处理技术的同时，注重技术和管理相结合研究。二、申报单位基本情况襄城区学华养殖专业合作社是一家集技术推广、商品猪生产、饲料加工销售、养殖技术服务的养殖专业企业。2012年投资400万元在襄城区卧龙镇赵冲村建设标准化规模养殖场，总占地面积83亩，目前已建成27个单元和相应的配套设施，建筑面积4000多平方米，其中，猪舍2800平方米，仓库800平方米，办公室和附属用房及员工宿舍400平方米。该社引进先进的现代企业制度，构筑优良的企业文化，坚持“优质、高效、诚信、服务于顾客”的经营方针和“质量是金、服务是心”的经营宗旨，建设高品质、高水准的养殖企业。现存栏优质繁育母猪90头，育肥猪及仔猪500多头，年出栏2000余头，年产值500万元，创利润80万元。三、项目意义与必要性（一）项目提出背景 生态环境是承载经济社会发展的基础。可持续发展是人类进步的基本标志，也是经济社会协调发展的基本保障。我国进入全面建设小康社会新阶段，党的十六大明确提出全面建设小康社会的奋斗目标，努力实现“可持续发展能力不断增强，生态环境得到改善，资源利用效率显著提高，促进人与自然和谐，推动整个社会走上生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路”。随着生态城镇建设的推进，我镇生产方式、生活方式、消费观念逐渐转变，生态文明观和文明发展观深入人心。当前，农业面源污染正在成为我国农村生态环境恶化的主要原因之一，严重制约了农业和农村经济环境的可持续发展。襄阳市农业面源污染已经处于较高风险水平，农业面源污染已经很大程度上影响了土壤、水体和大气的环境质量，首先是饮用水源和土壤中的化肥和农药对广大居民健康构成了威胁，其次是河流、塘堰水域生态系统的富营养化引发水色发红、发黑。同时氮肥的流失作为温室气体影响了气候变化。导致农业面源污染的主要原因除了过量施用化肥农药和施肥不平衡等之外，大型养殖场畜禽粪便污染也成为农业面源污染的重要组成部分。襄阳市是农业大市，畜牧业是农业的重要组成部分，养猪业产值占畜牧业总产值50%以上，养猪也是农民养殖收入的主要来源之一。襄城区是襄阳市生猪养殖重镇，发展生猪养猪拥有得天独厚的资源优势，目前该地区生猪养殖正向适度规模化和标准化方向发展，认真贯彻“福利养猪、环保养殖、安全养猪”新理念，生产出优质安全猪肉产品。按照国家无公害生猪养殖标准，大力推广无公害标准化养殖技术，生产无公害猪肉产品。近年来，提出并实施“四个襄阳”战略。有效控制和解决境内农业面源污染问题成为实施“绿色襄阳”战略首当其冲的问题之一。随着经济的不断发展，畜禽养殖业呈现稳定的增长态势，成为襄阳市新的经济增长点，但也造成了农村面源污染的加剧，其中规模化养殖场畜禽粪造成的面源污染及对河流、塘堰造成的水质污染正上升为新的环境问题，因此，如何对规模化养殖场畜禽粪进行无害化处理和资源化利用，减少畜禽粪污带来的环境污染问题，已成为畜禽业发展和环保事业面临的挑战。（二）项目意义与必要性1、项目建设是减少农业面源污染，建设“绿色襄阳”的需要。据襄城区镇规模养殖场统计资料进行推算，全区年干粪污染物排放总量达到了10万吨以上，已成为区域内农业面源污染的重要源头。本项目实施年收集和处理干粪10万吨进行综合利用，将极大地削减COD和氨氮排放量，有效地解决区域性畜禽粪便污染问题，很大程度上降低农业面源污染问题，对于建设产业襄阳，绿色襄阳具有重要意义。2、项目建设是加快建设生态循环型畜牧业和促进生态农业发展的需要。随着畜牧业从散养向规模化养殖的发展，由于大部分养殖场没有形成农牧结合的良性机制，畜禽排泄物资源化利用程度普遍较低，畜禽干粪仅进行简单的堆肥就近施入农田，有的甚至未作任何处理就直接施入大田，形成大田吸收不充分，氨氮等营养成分流失严重，并导致了养殖污染增加，制约了畜牧业的可持续发展，另一方面也成了农业面污染的主要原因，导致土壤肥力和农产品质量下降，这是当前发展畜牧业乃至整个高效生态农业面临的突出问题。本项目建设综合利用畜禽粪便生产有机肥项目，有利于发展壮大生态循环畜禽养殖业。并且通过商品化处理向农业生产提供优质高效的有机肥源，有利于促进我国绿色食品、有机食品生产，对于促进生态农业发展具有明显的推动作用。3、项目建设是保证畜禽产品安全，降低疾病传播的需要未经无害化处理的畜禽粪污，会导致养殖场畜禽生产环境的恶化，一方面直接影响畜禽产品的质量，为防治疾病和净化环境，而使用的各类药物加大，使畜禽产品中各类激素和药物残留问题日趋严重。另一方面将导致畜禽疫病产生与传播，粪便中大量的病原微生物随污水排放，使环境中的病原种类增多，粪便堆积使蚊蝇、病原菌和寄生虫大量繁殖，加快了人畜传染病和寄生虫的传播蔓延。本项目建设将区域范围内规模养殖场畜禽粪进行集中处理，利用快速分解菌降解并在其发酵过程中产生的高温，杀死有害病原菌及蛔虫卵等，有利于保证区域畜禽产品安全和降低疾病传播。4、项目建设是提高畜禽粪污综合利用水平，发展循环经济的需要。本项目建设通过对规模养殖场畜禽粪便收集并实现综合利用，实现变废为宝，符合国家环境保护政策，推动了“资源-产品-污染排放”传统模式向“资源-产品-再生资源”的循环经济模式转变，也将推动襄阳市的农业的可持续发展。5、项目建设是改善当地居民生活环境的需要。规模养殖场畜禽粪便得不到有效的回收和利用，随意堆放，长此以往，势必会影响土壤、水体和大气的环境质量，从而严重影响养殖场周边居民的生存环境。项目建设通过向镇域范围内规模养殖场畜禽粪便进行定时收集处理，可使得养殖场附近空气、水体环境大大改善，从而大大改善襄阳人居环境。四、项目可行性分析（一）项目经济、技术、管理可行性分析1.经济可行性畜禽粪便无害化处理项目计划共需投入资金32.00万元，这些资金可以采用多方集资方式来筹集，政府只要在启动资金上给予一定的补贴。本项目计划申请国家补贴20万元，建设单位自筹经费12万元，项目严格按照污染者付费和谁投资谁受益的原则，建立多元化融资渠道。另外，有机肥推广后的经济收益，可以少量补充养殖废水处理运行费用。为保证项目资金管理，严格执行专款专用，建设单位设立专门账户，专人管理，确保资金全部用于项目建设，国家补贴资金严格遵守国家相关规定，建设单位合理安排工程进度，保证项目建设质量。2.技术可行性从技术本身来看，规划的各项建设都有较成熟的经验和成果资料，如畜禽粪便无害化处理技术（包括发酵技术，农作物专用肥配方技术，干燥造粒技术，有机复肥施用技术），畜禽养殖废水处理工程技术（包括预处理沉淀池、厌氧发酵池，厌氧生物滤池、好氧生物接触氧化池、二沉池、污泥池等工程技术），都经过了若干年的试验和应用，积累了比较成熟的经验，技术可靠，方法可行。同时该项目也得到华中农业大学、襄阳市畜牧兽医局、襄阳市农业科学研究院、襄阳职业技术学院等相关单位的大力支持，派驻有经验的专家和技术团队进驻企业解决技术难题。项目参加人员分工明确，全程参与，责权分明。项目组成员基本情况姓 名性别年龄学历职称研究方向工 作 单 位在项目中承担的任务本人签名张金龙男48研究生高级畜牧师畜牧华中农业大学 项目策划张雷男35研究生讲师畜牧襄阳职业技术学院 项目实施项目组织与管理 项目监督施贤杰男25本科工程师工程建设襄阳学华养猪专业合作社 项目工程建设3.组织与管理可行性 市、县（市、区）、乡镇政府历来对环境保护和生态建设工作非常重视，特别是近年来，随着畜牧业规模化的发展，畜禽粪便堆集污染环境矛盾日益突出，更是把治理工作提到议事日程上。2012年襄阳市发展改革委员会、襄阳市农业委员会、襄阳市畜牧兽医局、襄城区政府等单位非常重视，已开始启动畜禽粪便无害化处理试点工作，2013年又被襄阳市政府列入实事工程，并写入市政府工作报告中。至今农业、环保、农机、财政等部门协同作战，已经有了一个良好的开端。（二） 项目内容与市场前景分析畜禽粪便无害化处理与资源化利用工程是一种能源与环境的综合性工程，该项目的社会、环境效益较其经济效益更为明显，对于进行畜禽粪便治理的养殖企业和个人，国家在农信贷款、养殖用地、治理技术、工程资金、贷款利率等方面给予优惠政策。同时，政府在对养殖业补助方面应重点考虑已建污水治理工程的畜禽养殖场。考虑到养殖企业的经济方面的问题，发达国家对于畜禽粪便治理费用大都采取政府投入的方式，这样既可以保证处理效率，保护环境，同时又可以保证养殖企业有足够的经济效益。因此，我国一方面要加大政府的投入，另一方面尽量使畜禽粪便处理市场化，完善机制。1.污染水体、土壤、空气的祸首是饲养场天天排放出来的掺有少量粪的尿污水（下简称污水），认识到这一点，这将对确定污染治理的重点是十分必要的。2.污水中尽量少带粪，为此在猪棚舍内检出固体粪，与污水严格分流；还要做到雨水与污水分流；鸭嘴式饮水器内剩水与污水分流。3.污水经“粪便无害化处理及资源化利用”处理后，一律进粮田、菜地、林果园消化（施肥），按照饲养量与相应量的农田配套，让土地消纳。4.畜禽粪便处理技术工艺优化升级。探索实现畜禽粪便减量化、无害化和资源化的最优的工艺设计，其中包括雨污分离、干湿分开和饮排分开工艺优化；厌氧处理过程中各个工艺环节的优化（最适温度等），以保证有效消灭各种有害病原菌；有机肥的各种营养元素的含量搭配，有机肥的一些技术标准等；沼气生产工艺的优化，以保证厌氧获得的沼气能够被充分收集和利用；5.生态养殖模式和生态还田技术之间如何有效对接。要探索各种生态养殖的模式，同时辅以相应的生态还田技术，这样便可以使大量的畜禽粪便以更加高效的方式回归农田，不仅可以为农作物提供充足的养料，同时还能减少化肥的施用量，保护环境，可谓互利双赢，协调共进。6.生态还田工程技术方面的探究。要牢牢结合我国农村经济的实际情况，着力解决在生态还田工程技术方面的难题，一方面要保证畜禽粪便的生态还田效率，另一方面也要保证经济性，这样才有可能在全国进行大力推广，真正使生态还田技术成为解决畜禽粪便污染最经济最有效的途径。7.堆肥技术生产有机肥。采用发酵场加上微生物制剂的方法，可以减少NH3的损失并能缩短堆肥时间。随着人们对无公害农产品需求的不断增加和可持续发展的要求，对优质商品有机肥料的需求量也在不断扩大，用畜禽粪便生产无害化生物有机肥具有很大市场潜力。8. 探索生态养殖模式。生态养殖的模式主要分为三种。一是自然放牧与种养结合模式，如林(果)园养鸡、稻田养鸭、养猪等。二是立体养殖模式，如鸡-猪-鱼、鸭(鹅)-鱼-果-草、鱼-蛙-畜-禽等。三是以沼气为纽带的种养模式。9.组建养殖企业联合体针对我国养殖业污染物达标排放投入过大、从业人员技术过低以及畜禽产品流通和生产环节脱节等问题，组建养殖企业联合体（专业合作社）无疑是解决我国畜禽粪便污染和保持畜禽养殖业可持续发展的一个有效途径。 目前，无公害食品、有机食品正日异被广大消费者所青睐，其需求量越来越大，其市场的主导地位日显突出。做为生产有机作物的重要环节，有机肥的使用将必然由过去过度依赖化肥而转入重点使用无公害的有机肥，这为畜禽废弃物无害化处理、资源化利用带来了很好机遇。同时，随着能源的日趋紧张，使用清洁、便宜的燃料替代煤炭和电能已是广大农民所期盼的。水资源的匮乏，也为节约用水开辟水源创造了新的渠道。综上所述，畜禽废弃物的无害化处理、资源化利用技术，以其良好的社会效益和环保效益为自身打开了前景广阔的市场。(三)项目关键技术解决畜禽粪便污染可采用“粪便无害化处理及资源化利用”工艺路线图如下，实施该工艺路线时应注意以下要点：图 1 规模畜禽粪便无害化处理及资源化利用项目工艺流程图1.有机肥厂工艺流程：养殖粪便（及废弃物）-添加微量元素N、P、K肥混合高温加压灭菌发酵有机肥2.利用微生物方法处理粪便生产有机肥技术工艺流程：养殖粪便发酵干燥添加N、P、K等混合制粒农业及园林3.厌氧发酵（沼气发酵方法）技术工艺流程：养殖粪便沼气池-沼渣农业、园林 能源（沼气进农户）4.生态净化法工艺流程：养殖污水水葫芦细绿萍-养鱼农田5.利用微生物制剂饲喂畜禽，使粪便感官达到无害化。五、项目建设（一）建设地点、时间期限 项目建设地址位于襄阳市襄城区卧龙镇赵冲村一组，襄城区学华养殖专业合作社，建设单位法人代表施学华。建设期限为三年，从2015年9月2018年10月。（二） 建设内容与指标畜禽粪便无害化处理及资源化利用示范基地项目建设主要配套机械设备与设施： 1.粪污沉淀池 100立方 2. 粪污管道 1000米3. 场地 400平方4. 房屋 300平方5. 积粪场 6.机械设备 固液分离机 1台 皮带机 1台 小型铲车 1台六、项目投资预算、资金筹措与来源渠道（一）项目资金预算预算支出项目预算金额（万元）计 算 依 据 及 理 由1、配套设施 6万 1.粪污沉淀池 100立方 5万2.粪污管道 1万 2、设备费 8万1. 固液分离机 1台 3万2. 皮带机 1台 2万3. 小型铲车 1台 3万3、场地、房屋费 16万1. 场地硬化 400平方 12万2. 房屋建设 4万4、劳务费 2万 工人劳动工资费5、其它（请注明）合 计人民币：32.00万元（万元）年 度 预 算经 费 来 源2015 -2016年度2016 -2017年度2017-2018年度申请拨款合作单位配套自 筹10万元5万元5万元30万元0万元22万元（二）项目资金筹措与来源渠道项目的资金筹措办法，一要积极利用原有环境保护投资来源（如基本建设投资、综合利用留成、环境保护补助金等），向上级或本级有关部门争取专项资金，申报政府拨款、贴息。二要充分利用市场手段，强化猪场效益、有机肥厂投资的主体意识，理顺财政、企业自有资金、信贷资金、社会资金，建立多元化的稳定投资渠道。三要按照“污染者付费”、“受益者付费”的原则，加大排污收费的执法力度，促使企业和个人积极参与畜禽粪便无害化处理项目。同时，要通过制订严格的资金投入使用管理制度，加强监督与管理，保证各项资金及时到位，并采取各种有效措施来提高投资效益和降低治理成本。七、项目效益分析与效果分析（一）经济效益 通过畜禽粪便无害化处理和有机肥的开发应用推广，使废弃物粪便得到资源化利用，如制作各种精制有机肥、农作物专用肥、有机生物肥等。农田、果园、茶园施用上述有机型肥料，能直接产生经济效益。另外，此项目的实施，有利于各牧场ISO认证、放心肉、绿色食品的认证，提高企业知名度。肉价的提高及销量的增加同样能产生较好的经济效益。 （二）生态效益生态效益是本规划的重点，也是主体效益，通过畜禽粪便无害化处理可以使废弃物得到合理开发和综合利用，畜禽污水达标排放，农业面源污染得到有效控制。并为无公害、绿色、有机食品基地提供优质、无污染肥料，这对改善土壤理化性状，保持农产品传统的色、香、味，提高农产品品质具有显著作用，并形成了畜牧业、种植业协调发展的一个良性循环生态系统，保障了农业可持续发展战略的顺利实施，促进了生态农业的发展。（三）社会效益畜禽粪便无害化处理项目的实施必将产生巨大的社会效益，随着畜禽粪的合理利用和养殖废水的生化治理、达标排放，使农村生态环境得到明显改善，社会、经济、生态得到同步发展。人民群众的身心健康得到保障，生活质量也会大大提高，一个“城乡环境优美、经济实力雄厚、人民生活富裕、社会文明进步”的现代化都市襄阳必将崛起。