襄城县桃之源沼气生态循环农业模式

许昌市农村能源管理工作站 杜英杰

一、模式背景

随着社会的发展和人们生活水平的不断提高，人们对生活环境和食品安全提出了更高的要求，建设生态循环农业应当成为我国现代农业发展的方向和目标。通过新型生态循环农业模式建设，既可以保护生态环境，促进农业可持续发展，又能实现人与自然的和谐相处。

襄城县桃之源山区养殖场位于襄城县紫云镇紫云山上，公司占地面积213.33 多hm2。公司自成立以来，先后建成标准化猪舍 4 处63栋68 600 m2；养殖场存栏生猪量5900 多头，其中繁育母猪1500 多头，日产猪粪、污水47.2 t。这些污水和粪便若不能妥善处理，不仅会严重污染破坏当地的生态环境，还会对周边村民的生产生活质量产生影响。因此，公司在2016 年设计建造了1000 m3的红泥塑料三段式（TRPD）厌氧沼气发酵工程4 座。该工程利用山体自然环境的落差，对养殖场生产过程中产生的污水和粪便送入沼气工程中，将高浓度的有机废弃物经厌氧发酵减量化处理后，产生出沼液、沼渣和沼气。其中，沼气用来发电和冬季给猪舍增温，沼渣、沼液靠山体自然流动到三级沼液储存池中，并进一步经好氧处理后返还果园和田间用作果树和农作物的肥料。此模式既实现了农业废弃物的综合循环利用，保护了当地山区的自然生态环境，又促进了经济效益和生态效益的显著提升。

二、模式流程与分析

模式利用养猪场产生的猪粪、污水沼气能源化处理工艺的厌氧发酵技术，促进了养猪场有机废弃物资源的能量流动和多级循环利用。其中，能量转化为沼气，经沼气高值化利用技术转化为生活生产用能，剩余物质转化为沼液、沼渣，沼渣和沼液还田应用。山区-沼气工程- 果（菜、粮）生态循环农业模式能够做到真正的无污染、零排放，并增加清洁能源沼气，走出了一条山区农业高效益发展的新路子。

模式选择能源生态型沼气工程模式，将养殖场区的污水和雨水分开储存，同时实施猪粪干清工艺，减少了猪舍冲洗的用水量以控制养殖场粪便、污水的水量和水质。通过这些有效措施对养猪场的粪便、污水经沼气工程进行无害化处理后，所产生的沼气用于发电供养猪场生产使用以及职工和周边村民的生活燃料利用、猪舍保温利用等。而沼液作为农田和果园灌溉使用，沼渣和浓缩的污泥制成有机肥，卖给附近农户或企业自用，处理后的排放沼液可用作莲藕塘和果树的灌溉使用，从而形成了“猪-沼-果（菜、粮）”立体生态循环农业生产模式。襄城县桃之源养猪场沼气工程设计为能源生态型模式，所有资源都能做到合理有效利用，夏季、冬季污水降解率分别为80%～90%和65%～75%，效果达到了国内先进水平。

襄城县桃之源养猪场处理后的沼渣、沼液不是直接排入自然环境中，而是先存于沼液储存池中再经过好氧处理后，作为农作物的液体肥料利用。由于襄城县桃之源有果树209.33 hm2，其中核桃树104 hm2、柿树20 hm2、桃树80 hm2、莲藕塘5.33 hm2，正好和养猪场沼气工程厌氧发酵排出的沼液、沼渣规模要求相匹配，因此这种模式经济效益更高，且周边有足够的农田接收沼气工程厌氧发酵后产生的沼液、沼渣，从而保证了养殖业和种植业的良性高效运转，避免了沼气工程处理系统的超负荷运转。

三、模式效果

襄城县桃之源沼气生态循环农业模式的投入使用，使养猪场猪粪、污水资源化有效利用率达95%。采用沼液、沼渣作肥料使果树和农作物的化肥施用量减少20%～30%，作物主要病虫害的农药施用量减少10%～25%，果树和农作物增长率在20%～30%，显著提高了农作物的品质。2019 年襄城县桃之源公司生产的桃子被河南省农业农村厅认定为无公害农产品。公司每年节约生产和生活成本300 多万元，实现了项目区域内的农业物质和能量的多层次利用，公司的种植业和养殖业都走上了绿色发展的轨道。

沼气生态循环农业模式流程图