镇安县养殖小区沼气工程建设的探索

朱 琦，董照锋，李郁书，程光禄

(1．陕西省镇安县农村能源办公室，陕西 镇安 711500;2．商洛市农村能源工作站，陕西 商洛 726000)

镇安县位于陕西省东南部，秦岭南麓，商洛市西南，处于汉江支流乾佑河与旬河中游，四季分明。近年来，借助畜牧养殖大市建设东风，镇安县畜牧业得到快速发展。2011年生猪饲养量达25.9万头、牛饲养量1.84万头、羊饲养量17.38万只、家禽存笼55万羽。

养殖业的迅猛发展，使畜禽养殖污染问题凸显，给生态环境造成严重威胁。养殖场沼气工程是解决畜禽养殖污染问题的有效途径［1］，近年来国家加大了投资力度，仅“十一五”期间中央投资建设养殖小区和联户工程1.3万处［2］。镇安县从2011年开始建设养殖小区沼气工程，自项目实施以来，积极探索工艺技术，规范工程建设，逐步形成了畜-沼-菜 (粮、果、药)循环生态模式，实现了可再生能源利用和高效农业发展的有机结合，既解决了养殖场污染问题，又促进了畜牧业健康发展，取得了良好的经济、生态和社会效益。

1 现状

镇安县养殖小区沼气工程主要依托政府扶持建设，2010年中央预算内投资15个，2011年下达11个。2011年4月开始启动建设，每处工程建设规模为主池容积80 m3、预处理池10～12 m3、沼液沼渣存贮池35～40 m3，沼气池上部建设圈舍或饲料加工房，配套管网设施及沼气取暖灯28个、沼气猛火炉1个、沼气热水器1台、家用沼气灶具2台。目前已完成14处，投料运行9处，气压均在16 kPa以上，使用效果良好。经使用情况调查，一个80 m3养殖小区沼气工程1 a可产沼气6 000 m3，可以满足200头养猪场全年生活炊事用能，60 m2圈舍供暖，还可以集中供气5～10个农户，年产沼肥250 t左右，施入农田可有效培肥地力，作物增产效果明显。建起小型沼气工程的养殖场不仅通过了环评，而且净化了养殖场及周边环境，减少了疾病传播，保护了森林资源和水源，实现了养殖业的良性循环发展。

2 沼气工程建设

2.1 工程设计

镇安县养殖小区沼气工程根据养殖场实际条件因地制宜建设，设计原则、工艺与布局、容积计算等参照 DB61/T 502—2010［3］标准，设计平面图见图 1［4］。

2.2 工程工艺

根据 DB61/T 501—2010［5］标准，结合养殖小区沼气工程现场施工条件，依据《圆筒型水压式沼气池各部尺寸计算公式》计算建设尺寸，按照图纸施工。镇安县推广的全埋式养殖小区沼气工程水压间在沼气池顶部，结构紧凑，占地面积小，管理方便，产气量足，对100～300头养猪场粪便处理效果较好。

依据图纸和池墙施工工艺进行取土，达到池周垂直，管槽留空标准、位置精确。

主池池底厚度30 cm，网片12 cm×12 cm居混

图1 养殖小区沼气工程的平面设计

凝土中位;墙底交界处以螺纹钢铺底居池墙中位并将池底网片箍筋延长折上池墙，将上折主筋与该螺纹筋用扎丝扎牢，浇注混凝土后，振捣密实，再将池墙预过部位以最高点为基准校水平，以方便池墙施工。

将做池墙用的水泥砖砖口朝上，将池墙竖筋穿透无底砖，做完一圈后再将口朝上的空心水泥砖内以砖填实，然后再在其上抹沙浆，绑横筋、再抹沙浆 (将横筋压严实)，又砌再一排砖 (注意:每个砖与下一排砖必须错开砖茬，每个砖缝必须以饱浆填实)，以此重复，最终成墙后回填。

做池顶前先打圈梁。用3根螺纹主筋，以池底曲率半径为准绳修坡度做成三角形，并将延长的池墙竖筋套于其上 (背后2根，前1根)，用扎丝扎牢并将竖筋继续延长以备顶用。该梁箍筋距离15 cm，做好后以混凝土充填，振捣密实。

用钢模支好池顶，将池墙的延长筋折向池顶，再绑横筋，采用稀加筋密剪筋的方法排列，密度12 cm×12 cm，混凝土浇注25 cm以上，振捣密实，面部抹光。

水压间外墙在主池墙的重合线上，内墙底部有圈梁 (由3根主筋组成，箍筋间距15 cm，呈三角形，上面要水平)。内外墙均以水泥砖砌筑。

沼液池底浇注混凝土厚20 cm，12 cm×12 cm的钢筋网片居于混凝土中间位置，振捣密实，池墙均以水泥砖砌筑。

粉刷密封采用“二灰八浆”做法，试压采用密封天窗加强压法进行。

沼气池所有盖板厚均为8 cm，其内置钢筋网片密度为10 cm×10 cm。

沼气池发酵启动时配料精良 (优质牛粪5 m3、猪粪15 m3)，科学合理搭配，认真观察发酵状况，确保一次发酵成功。

3 工程建设管理

3.1 项目申报

凡常年存栏量在100～300头的小型养殖企业、合作社、养殖大户可向县农业局提出立项申请，由县农村能源办 (站)实地勘察，符合项目申报养殖数量和建设场地要求的确定立项，逐级上报待批。项目下达后，以县区农村能源部门为项目实施主体，组织项目建设单位施工。

3.2 资质审核

建设中小型畜禽养殖场沼气工程的施工单位，一般应具备农业工程、环保工程或建筑工程丙级以上建设资质，并在县级农村能源主管部门备案，具有建设中小型畜禽养殖场沼气工程的施工经历。工程建设应在当地农村能源主管部门的指导下，在持国家“沼气生产工”技师以上职业资格或农村能源中级以上专业技术职务的专业技术人员的监理下，以省厅印发的施工图纸为样本，结合本县技术特点进行合理、规范设计。参与中小型畜禽养殖场沼气工程建设的现场主管应持国家“沼气生产工”高级工以上职业资格证书，施工人员应持国家“沼气生产工”中级工以上职业资格证书。

3.3 合同管理

按照企业化运作，工程化管理的要求，县级农村能源部门与养殖场业主签订建设合同，与建设工队签订施工合同，明确各方责任。施工合同要明确工程标准、建材规格、建设工期、工程劳酬、安全责任、付款方式、技术培训、投料运行、交工程序等。县农村能源部门从开工挖坑、池体浇注、粉刷及气密性测试、进料启动、设备安装调试全程委派专人进行监督管理，项目建设的每个环节都要留存图片资料，发现问题及时指出，限期整改。

3.4 建设标准

养殖小区沼气工程建设要严格执行《农村中小型畜禽养殖场沼气工程设计规范》、《农村中小型畜禽养殖场沼气工程建设规范》［5－6］，不得随意设计和施工。厌氧消化装置原则上为100 m3，最少不低于80 m3，一般采用温室保温、并联地上立式圆柱形旋动推流式厌氧消化装置，结构层采用C30钢筋砼或砖钢筋砼建设，调节池和沼液池的结构层采用砖砼建设，进料管采用 φ100 mm耐压1.60 MPa以上的PVC管，排泥管采用φ150 mm厚壁双面镀锌钢管，控制阀门为串联式双阀门，内侧阀门为常开，溢流管宜采用内径200 mm耐压1.60 MPa以上的 PVC管，溢流口设置在保暖温室外，实现溢流限压的功能。湿式贮气柜的施工及验收应符合NY/T 1220.3的有关规定。

3.5 资金管理

项目资金专款专用、专账管理，按照“先建后补、竣工验收、统一结账”的原则实行报账制度。所有的材料和设备通过正规途径采购，凡涉及上级部门统一招标采购的设备在中标企业中择优选择。工程建设先由养殖小区业主先行垫付启动资金，然后按照项目进度依据相关发票报账。施工方工程款可以按照工程进度预付部分款项，在工程竣工并正常运行后先行支付60%工程款，在通过县级验收后可拨付80%工程款，在通过市级验收后方可全部拨付。所有工程必须预留10%的质量保证金，正常运行一年后全部支付。

4 存在问题

4.1 集中供气难度大

由于养殖场沼气工程是近2年才开始建设的新项目，镇安县在项目设计、工程预算、建设经验及技术力量上都不具备比较充足的条件，使小型沼气工程建设速度慢，部分配套设施不完善，特别是供气到户难以完成。主要原因一是养殖场大多建在距村子较远的地方，输气管道安装难度大、成本高;二是输气距离远，使沼气压力降低，灶前压力小;三是沼气准确计量难实施，收费难度大;四是养殖量跟不上、原料不足、管理不善等原因导致产气量不足，难以满足项目设计的供气户数正常用气［7］。

4.2 自筹资金落实难

每个沼气工程总投资20万元，2011年前计划项目中央投资9万元，2011年后投资12万元，其余部分由养殖户自筹。由于养殖户自筹资金困难，大多数只能用国家投资部分建设预处理池、主发酵池、沼液沼渣存贮池和养殖场内管网等基本设施，未能建造阳光保温房等其他设施，配套设施不能全部到位，沼气工程的功能不能有效发挥。

4.3 技术力量不足

商洛市农村能源部门对养殖小区沼气工程建设资质做了明确的要求，但镇安县工程建设起步晚，技术力量培养不足，目前均由外地技工承建，虽然实行终身质量负责制，但质保金是正常使用一年后就支付给承建方，急需培养本地技术力量，确保工程建设和后续服务的技术保障。

4.4 沼肥利用效率低

小型沼气工程的沼渣、沼液得不到有效的处理，农民使用方式比较粗放，使用的积极性不高，工程系统效益得不到全面发挥。主要原因:一是沼液、沼渣综合利用技术不够先进，效益较低;二是农村留守人员知识结构和科技意识不高，对沼气池管理不善，接受“三沼”综合利用技术难度大;三是山区地少平地更少，沼渣、沼液运往田间难度大，大多数需要靠人力运输。同时又缺乏产业支撑，沼液、沼渣效益得不到发挥。

5 措施及建议

完善项目设计。养殖小区沼气工程可以不统一要求集中供气，结合实际选择有效的利用方式。具备农户供气条件的按照在产气量合理设计供气户数，距农户集中居住区较远的应该设计小型发电机组和沼气供暖、降温设施和洗浴设施，除了保证厂区生活和生产用能，在夏季产气旺盛时段，小型发电机组发电供圈舍降温，冬季寒冷季节产气量相对较低，可以给圈舍沼气取暖，促进牲畜生长。

加大资金投入力度。省级和市级财政应落实养殖小区沼气配套资金，县级财政应从支持产业发展和节能减排的角度出发出台扶持政策，减轻农户自筹资金压力，完善系统工程，推动养殖小区沼气工程又好又快发展。建议各级财政出台沼气和沼肥利用补贴政策，提高农民和养殖场业主建设和维护沼气工程的积极性，促进农村节能减排。

强化技术培训。提升现有技工的技术水平，加强沼气技师和高级技工的培训鉴定力度。组织开展技能大赛和技术交流活动，选派工作能力强的技工参加一些高水平的技术培训班。采用以师带徒的办法，培养本土技术人员，培育本土技术专家，解决工程建设和后续服务的后顾之忧。

提高“三沼”综合利用水平。沼气工程效益除了沼气外，要在“三沼”综合利用上下功夫，积极争取科研立项，争取地方财政支持，促进技术进步。把养殖小区沼气工程建设与蔬菜、林果等特色产业有机结合起来，加强“三沼”综合利用技术示范推广力度，切实发挥沼气工程的综合效益。

［1］张东，徐甦，陈斌，等．畜禽粪便沼气工程处理技术 ［J］．浙江农业科学，2012(2):223－227．

［2］中华人民共和国农业部．全国农村沼气工程建设规划(2006－2010)［R］．2007:20－21．

［3］DB61/T 502—2010，农村中小型畜禽养殖场沼气工程设计规范 ［S］．

［4］董照锋，朱琦，王立录，等．养殖小区上部回流沼气工程模式 ［J］．农业科学研究，2012，33(2):31－34，39．

［5］DB61/T 503—2010农村中小型畜禽养殖场沼气工程建设规范 ［S］．

［6］DB61/T 501—2010，农村中小型畜禽养殖场沼气工程建设规范:陕西 ［S］．

［7］董照锋，田书印，王立录，等．山区农村沼气发展问题调查研究 ［J］．农学学报，2012，2(1):26－30．