我國是世界第一家禽養(yǎng)殖大國，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2021年我國禽蛋產(chǎn)量達(dá)3352萬噸,，禽肉產(chǎn)量達(dá)2478萬噸，家禽養(yǎng)殖量巨大。與之相伴的是海量家禽糞污的產(chǎn)生,，粗略估算，我國每年家禽糞污總量超過10億噸,。大量家禽糞污如果處理不當(dāng),，勢(shì)必會(huì)對(duì)土壤、水體,、大氣等造成嚴(yán)重污染,。黨的二十大報(bào)告提出“發(fā)展綠色低碳產(chǎn)業(yè)，推進(jìn)農(nóng)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型”,。將家禽糞污轉(zhuǎn)化為清潔能源,，對(duì)于加快構(gòu)建綠色低碳循環(huán)發(fā)展的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)體系，助力碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)實(shí)現(xiàn)具有十分重要的意義,。

一,、家禽糞污資源轉(zhuǎn)化為綠色能源的必要性

長(zhǎng)期以來,，我國畜禽糞污處理缺乏有效管理和科學(xué)利用,，大量禽畜糞便隨意丟棄,、露天堆放，其中所含的有機(jī)物,、氮磷等在風(fēng)吹日曬中大量流失,，污染環(huán)境。據(jù)測(cè)算,，我國每年因畜禽糞污處理不當(dāng)造成的氮,、磷流失分別達(dá)500萬噸和290萬噸，對(duì)地表水,、地下水等水體構(gòu)成重大威脅,。將禽畜糞污進(jìn)行無害化處理和資源化利用，從源頭上減少污染物排放,，對(duì)于改善人居環(huán)境,，保護(hù)生態(tài)安全，促進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)具有十分重要的意義,。

黨的二十大提出“推進(jìn)資源全面節(jié)約和循環(huán)利用,實(shí)施國家節(jié)水行動(dòng),降低能耗”。發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)是落實(shí)可持續(xù)發(fā)展理念,，建設(shè)資源節(jié)約型,、環(huán)境友好型社會(huì)的必然選擇。據(jù)測(cè)算,，我國每年產(chǎn)生的家禽糞污資源轉(zhuǎn)化后,，可提供2177.76萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤的能源，以沼氣發(fā)酵為例,，5噸雞糞經(jīng)處理可產(chǎn)生350~400立方米沼氣,，相當(dāng)于195~222.5千克標(biāo)準(zhǔn)煤，可滿足3~4戶家庭一年的生活燃料需求,，糞污發(fā)酵產(chǎn)生的沼渣,、沼液是優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥原料，施用于農(nóng)田可減少化肥使用量30%以上,，有利于保護(hù)地力,，發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)。

二,、家禽糞污資源轉(zhuǎn)化為綠色能源的主要途徑

沼氣發(fā)酵是利用厭氧微生物發(fā)酵有機(jī)物，將家禽糞便中的有機(jī)成分轉(zhuǎn)化為甲烷等可燃?xì)獾纳飳W(xué)過程,。沼氣技術(shù)工藝相對(duì)成熟,、穩(wěn)定，設(shè)備投資少，基本無廢水,、廢渣排放,，是目前應(yīng)用最為廣泛的糞污處理技術(shù)。沼氣發(fā)酵需在密閉的發(fā)酵罐內(nèi),，在35℃~40℃的中溫條件下,，利用兼性厭氧菌分解糞便中蛋白質(zhì)、脂肪等有機(jī)物,，經(jīng)過水解,、酸化,、產(chǎn)甲烷三個(gè)階段,，將有機(jī)物最終轉(zhuǎn)化為甲烷、二氧化碳等可燃?xì)怏w,。沼氣發(fā)酵后糞便中有機(jī)物含量大大降低,，是優(yōu)良的有機(jī)肥料。

福建省政和縣是我國著名的“中國豆腐之鄉(xiāng)”,，每年產(chǎn)生大量豆腐粕,、豆皮等豆制品加工廢棄物。2020年,，政和縣建成投運(yùn)世界單體最大的豆制品廢棄物與禽畜糞污聯(lián)合處理沼氣項(xiàng)目,，日處理糞污150噸，年產(chǎn)沼氣300萬立方米,，日發(fā)電2.88萬度,，年產(chǎn)有機(jī)肥1萬噸。項(xiàng)目采用CSTR完全混合發(fā)酵工藝,，發(fā)酵罐容積達(dá)1.2萬立方米,，配套自動(dòng)進(jìn)料、智能攪拌,、余熱回收等裝置,，沼氣產(chǎn)生后經(jīng)脫水、脫硫純化,，通過500KW沼氣發(fā)電機(jī)組實(shí)現(xiàn)熱電聯(lián)供,。項(xiàng)目有效提高了沼氣產(chǎn)量和質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)糞污,、秸稈,、農(nóng)產(chǎn)品加工副產(chǎn)物的協(xié)同處置，打造生態(tài)種養(yǎng)循環(huán)農(nóng)業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈,，為糞污資源化利用和沼氣工程規(guī)?；瘧?yīng)用提供了成功范例。

適宜的水分(含水率50%~60%),、C/N(25/1-30/1),、粒度(1~5cm)是保證好氧堆肥順利進(jìn)行的前提條件，需要經(jīng)常翻堆,，使堆體保持疏松,，利于空氣流通。堆肥腐熟過程中,，微生物代謝會(huì)產(chǎn)生大量熱量,，堆溫最高可達(dá)70℃以上，可殺滅糞便中的病原菌和雜草種子,。經(jīng)過2~3個(gè)月腐熟,，堆肥發(fā)酵基本完成，堆體體積減小30%~50%,，有機(jī)質(zhì)含量下降,，氮磷鉀等養(yǎng)分濃縮，形成松散疏松,、肥力充足的有機(jī)肥料,，相比沼氣堆肥化的優(yōu)勢(shì)是工藝簡(jiǎn)單、設(shè)備投入少,，產(chǎn)品有機(jī)肥易于就地消納利用,。

山東省濟(jì)寧市嘉祥縣是國內(nèi)最大的蛋雞養(yǎng)殖基地，年存欄蛋雞量3000萬只以上,。2016年,，該縣建成投運(yùn)占地13.33公頃的蛋雞糞便堆肥處理中心，配備有翻堆機(jī),、鏟車和自動(dòng)化智能測(cè)控系統(tǒng),，日處理雞糞300余噸，年生產(chǎn)有機(jī)肥10萬噸以上,。堆肥發(fā)酵菌劑由山東農(nóng)業(yè)大學(xué)生物科技公司研發(fā),，添加后可使堆溫快速升高至75℃以上，縮短堆肥周期,。經(jīng)過40天左右發(fā)酵,，雞糞含水量從70%降至30%以下，氮磷鉀等養(yǎng)分含量提高2~3倍,，糞污臭味基本消除,，雜草種子殺滅率達(dá)98%以上，產(chǎn)品廣泛用于果樹,、蔬菜種植,，深受農(nóng)民歡迎。該項(xiàng)目的實(shí)施，有效解決了雞糞污染問題,，實(shí)現(xiàn)了糞便農(nóng)用價(jià)值最大化,，緩解了農(nóng)田土壤板結(jié)和地力衰退問題，被農(nóng)業(yè)農(nóng)村部評(píng)為畜禽糞污資源化利用整縣推進(jìn)示范縣,。

3,、熱解氣化

熱解氣化是利用高溫?zé)岱纸夂蜌饣磻?yīng)，將家禽糞便中的有機(jī)質(zhì)在缺氧或者低氧條件下裂解生成可燃?xì)夂徒褂偷臒峄瘜W(xué)過程,。熱解氣化過程中,，有機(jī)大分子在300℃~500℃時(shí)熱裂解為焦油、灰分和可燃?xì)?，?00℃以上高溫條件下,，部分焦油和有機(jī)質(zhì)進(jìn)一步氣化，生成CO,、H2等可燃?xì)怏w,。熱解氣化具有無污染,、無廢渣排放,、燃料熱值高等特點(diǎn)，但對(duì)工藝參數(shù)控制和設(shè)備材質(zhì)要求較高,。熱解氣化過程能量消耗大,，需做好熱量回收與梯級(jí)利用。熱解氣的主要成分有CO,、H2,、CH4、CO2等,，其中CH4含量40%左右,，熱值可達(dá)5000~6000 kcal/Nm3，可用于工業(yè)鍋爐,、內(nèi)燃機(jī)發(fā)電等,。熱解產(chǎn)生的焦油和灰渣還可作為有機(jī)肥原料，實(shí)現(xiàn)廢棄物資源化利用,。熱解氣化技術(shù)前景廣闊,，但目前成本較高，仍處于試驗(yàn)示范階段,。

山東榮昌生物工程股份有限公司是國內(nèi)最大的雞糞熱解氣化處理企業(yè),。公司自主研發(fā)的雞糞熱解系統(tǒng)，采用“熱解+氣化+燃燒”工藝路線,，配備熱解爐,、旋風(fēng)除塵器、水浴除焦油、沼氣柜等裝置,，雞糞在850℃高溫下熱解,，焦油經(jīng)冷凝收集后作為肥料原料，熱解氣進(jìn)入氣化爐在1100℃高溫下進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為合成氣,。項(xiàng)目年處理雞糞10萬噸,，日產(chǎn)合成氣12萬立方米，熱值35.59MJ/m3,，可替代天然氣用于鍋爐燃燒,、工業(yè)爐窯加熱等，每年可減少二氧化碳排放12萬噸,。該項(xiàng)目率先突破了熱解氣化裝備國產(chǎn)化瓶頸,，單套處理規(guī)模達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平，生產(chǎn)成本較傳統(tǒng)技術(shù)降低30%,，具有顯著的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益,，為雞糞資源化處理和高附加值利用提供了新的技術(shù)路徑。

三,、結(jié)語

家禽糞便是有機(jī)物含量豐富的生物質(zhì)資源,，合理開發(fā)利用可轉(zhuǎn)化為清潔能源和優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥。沼氣發(fā)酵,、堆肥和熱解氣化是目前家禽糞污資源化利用的主要技術(shù)路線,，但均存在一定局限性。沼氣,、堆肥工藝相對(duì)成熟,，但處理周期長(zhǎng)，設(shè)施規(guī)模受限,，難以滿足規(guī)?；B(yǎng)殖場(chǎng)需求。熱解氣化工藝先進(jìn),，產(chǎn)品附加值高,，但能耗大、成本高,，工程化應(yīng)用尚不成熟,。未來，應(yīng)立足養(yǎng)殖場(chǎng)實(shí)際,，因地制宜選擇合適技術(shù)路線,，優(yōu)化工藝集成模式，大力推廣成熟適用技術(shù),，加快先進(jìn)技術(shù)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程,。要加大政策扶持力度,，完善糞污資源化補(bǔ)貼等激勵(lì)機(jī)制，加強(qiáng)技術(shù)指導(dǎo)服務(wù),，強(qiáng)化技術(shù)創(chuàng)新與集成,，著力破解養(yǎng)殖場(chǎng)主體參與積極性不高、場(chǎng)內(nèi)糞污 收集不到位,、資源化利用率不高等瓶頸制約,。政府、企業(yè),、農(nóng)戶協(xié)同發(fā)力,能加快家禽糞污資源化利用步伐,，實(shí)現(xiàn)環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益,、社會(huì)效益多贏,，讓“綠水青山”成為養(yǎng)殖業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的“金山銀山”，為鄉(xiāng)村振興和美麗中國建設(shè)作出積極貢獻(xiàn),。