大型奶牛養殖場糞污分類處理技術應用案例

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大型奶牛養殖場糞污分類處理技術應用案例隨着我國城鎮化程度不斷提升，居民對肉蛋奶需求持續高速增長。養殖行業規模化、集中度越來越高，我國每年產生的畜禽糞污總量達近40億噸，已經成為我國農業面源污染的主要來源之一。

目錄

一、背景

1. 技術應用所屬行業特點、機遇與挑戰；

隨着我國城鎮化程度不斷提升，居民對肉蛋奶需求持續高速增長。養殖行業規模化、集中度越來越高，我國每年產生的畜禽糞污總量達近40億噸，已經成為我國農業面源污染的主要來源之一。在生態環境剛性約束日益嚴苛的形勢下，由此產生了畜禽糞污治理的巨大市場空間。然而，目前畜禽養殖糞污治理與資源化利用行業整體上面臨核心技術缺乏、重建設輕運營、整體盈利能力低、行業競爭加劇、客戶集中度高、原料持續供應等挑戰。

2. 技術應用所解決的行業難點、熱點問題，必要性及重要意義

隨着雙碳目標實施路線圖的逐漸清晰化，畜禽養殖糞污治理與資源化利用行業的轉型升級也必將面臨政策升級、技術革新、項目管理模式創新等難點。但是，在不同養殖類型的細分領域中，奶牛養殖業因其產品標準化程度較高、產業鏈條各環節相對固定等原因，為大型奶牛養殖場糞污治理與資源化利用率先實現轉型升級創造了契機。

多年來，內蒙古華蒙科創環保科技工程有限公司與中國農業大學農業農村部可再生能源清潔化利用技術重點實驗室等單位合作，公司以「有限資源，無限循環」為設計理念，致力於中國畜牧養殖業糞污環保處理與清潔能源生產，開發及應用的「大型奶牛養殖場糞污分類處理技術模式」，實現了養殖糞污的氣電熱肥等多聯產，並實現了沼渣基牛臥床墊料、沼渣基生態有機肥等的規模化應用。該技術模式通過對各環節的精細化測算及管理，並綜合運用了若干專利技術，顯著提高了大型奶牛養殖場糞污治理和資源化利用過程中系統的整體能量利用效率，實現了養分有效回收、資源全量利用、園區達標排放、綠色能源生產和經濟效益提升。

二、應用案例

1. 項目概述（以應用為切入點，介紹包括但不限於：應用項目地點、資源及負荷等主要應用場景，以及項目規模、生產能力、關鍵實施步驟、主要功能與創新點、主要實施單位等）

案例地點：河北省武強縣街關鎮，河北聚碳生物科技有限公司規模化生物燃氣項目。

適用原料：畜禽養殖糞便、秸稈等。

主要實施單位：內蒙古華蒙科創環保科技工程有限公司。

項目規模：項目總占地100畝，其中建設用地40.17畝，農用設施配套用地59.83畝。建設厭氧消化器及其附屬設施、有機肥生產車間、沼液沼渣循環利用及擠奶廳廢水和生活污水處理設施等，建築面積17200㎡，購置儀器設備共226台。

項目共分為三期工程，全部建成後達到6*6000m³的厭氧發酵反應器，日處理牛糞尿2000t，年產沼氣1580萬m³，年發電3160萬餘度，年生產牛臥床墊料15萬m³，沼液60萬t，日處理擠奶廳廢水及生活污水350t，達標排放。

截至目前，二期工程已經全部建成，年減排二氧化碳9萬噸，日處理牛糞尿1200t，年產沼氣1200萬m³；年發電2400萬餘度，電價0.75元/度；年生產牛臥床墊料9萬m³；年產固態有機肥3萬噸；液態有機肥60萬t；日處理擠奶廳廢水及生活污水350t，達標排放。

經濟效益： 年均實現淨利潤總額700萬元。

關鍵步驟：通過糞污分類處理，採用「糞尿和污水分類收集+養殖場沖洗用水循環利用+中溫厭氧發酵+污水處理」工藝步驟。

主要功能：實現養殖場糞水的「減量化」、「再利用」、「資源化」和「無害化」、產生生物質能源、牛臥床墊料、有機肥等。

2. 主要效益（通過可量化的關鍵指標，描述應用案例的經濟效益或社會效益）

效益分析：該項目應用了「十二五」國家科技支撐計劃項目的部分成果—基於「計算機輔助菌種選擇技術（CASCADE）」的高效厭氧菌劑，顯著提高了系統的甲烷產率和運行穩定性，同時也成功應用了「大型奶牛養殖場糞污分類處理技術模式」。

項目二期工程可以達到：處理牛糞尿1200t/d；沼氣年產量1200萬m³；年發電2400萬度；年產牛臥床墊料9萬m3；年產有機肥：3萬噸。

生態效益：年減排7萬噸以上二氧化碳當量。

經濟效益：二期運營可實現年淨利潤700萬元。

社會效益：增加就業、促進脫貧攻堅。周圍輻射到的街關鎮14個村，帶動農戶2000戶，其中建檔立卡貧困戶數1000戶實現部分脫貧。單位招聘職工幾乎全部聘用本地人員，提高了本地就業機會。有機肥科學還田，改良土壤；有機飼草種植，促進種養結合，增加農業收入。

三、技術要點

（關鍵技術描述，自主知識產權的設備、技術、產品、軟件等）

技術要求

大型奶牛養殖場糞污分類處理技術模式即「糞尿和污水分類收集+養殖場沖洗用水循環利用+中溫厭氧發酵+污水處理」相結合的技術模式。該模式是通過對大型奶牛養殖業的各類廢水進行科學分類處理，從而實現養殖場糞水的「減量化」、「再利用」、「資源化」和「無害化」。

技術特點

1、源頭減量、過程控制、後端資源合理利用。

2、養殖場糞水分類處理：養殖場雨水進行單獨分流，用於綠化或直接排放；養殖場擠奶廳的CIP清洗水和生活污水等含有化學藥劑的廢水，進行污水達標處理；擠奶廳待擠區的沖洗水及養殖場沖洗糞道的水，分別進行循環利用。養殖場的牛糞尿及待擠區循環後的稠液作為厭氧發酵系統的原料進入厭氧發酵系統。

四、應用前景

（行業前景、商業模式、推廣空間、問題挑戰等）

隨着我國畜禽養殖規模的不斷擴大，畜禽糞便，污水等養殖廢棄物的產生量也迅速增加。畜禽養殖污染已成為我國農業污染的主要來源，近年的污染源普查動態更新數據也顯示，畜禽養殖污染物排放量在全國污染物總排放量中的占比在上升。在此背景下，國家頒布了《畜禽規模養殖污染防治條例》、《農業生物質能產業發展規劃》、《可再生能源中長期發展規劃》、《產業結構調整指導目錄（2019）》以及《可再生能源法》等均對養殖業糞水處理項目的發展提出了鼓勵。

該技術模式在河北聚碳生物科技有限公司的規模化生物燃氣項目中進行了應用，很好地從源頭上解決了環境污染及糞水資源化利用難題，同時完全符合國家環保要求。該項目被評為「農業部科教司重點示範項目」、「河北省畜牧養殖業環保示範項目」。實踐表明該技術模式具有良好的經濟效益、環境效益和生態效益，且相關經驗易於推廣複製。

此外，該技術模式還在內蒙古、寧夏、山東、新疆、四川、雲南等地區實現了應用，創造了良好的生態、經濟及社會效益。