蔣山 李暉 戴順利

摘要以淮南雞糞秸稈混合原料沼氣工程為例，重點對該工程的經(jīng)濟、環(huán)境和社會效益進行分析。結(jié)果表明，該工程各項財務(wù)盈利能力指標(biāo)較好。工程的實施將大力推進沼氣發(fā)展和新農(nóng)村建設(shè)，成為生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要途徑，綜合效益顯著，值得大力推廣。

關(guān)鍵詞秸稈；雞糞；沼氣；效益分析

中圖分類號S216.4文獻標(biāo)識碼

A文章編號0517-6611（2017）30-0191-02

AbstractTaking Huainan biogas project for chicken manure mixed with straw as an example，the economic，ecological and social benefits from biogas project were analyzed.The results showed that the financial profitability of the biogas project was feasible.This project will promote the new countryside construction.Furthermore，it is an ideal way for the ecological agriculture development.Thus，this model is worth popularizing due to the good comprehensive benefit.

Key wordsStraw；Chicken manure；Biogas；Benefits analysis

秸稈是重要的清潔可再生能源，據(jù)統(tǒng)計資料顯示，2015年我國主要農(nóng)作物秸稈理論資源量為10.4億t，可收集資源量為9.0億t，秸稈綜合利用率為80.1%[1-2]。秸稈主要由纖維素、半纖維素和木質(zhì)素組成，富含大量的碳（C）、氮（N）、鉀（K）、磷（P）、微量元素等營養(yǎng)成分，可作為土壤有機肥原料[3]。大量研究指出，秸稈和畜禽糞便混合發(fā)酵能有效解決畜禽污染和秸稈過剩問題[4]，逐漸成為秸稈綜合利用的重要模式之一。筆者以淮南秸稈雞糞混合原料沼氣工程為例，重點分析工程的經(jīng)濟、環(huán)境和社會效益。

1工程概況

工程所在地為安徽淮南毛集實驗區(qū)，全區(qū)農(nóng)作物秸稈年產(chǎn)量達13萬t，秸稈結(jié)構(gòu)性過剩問題是制約區(qū)域現(xiàn)代農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。同時，淮南麻黃雞養(yǎng)殖廠規(guī)模將達40萬只，如果處理不當(dāng)，產(chǎn)生的大量糞污將對周邊農(nóng)村生活和生產(chǎn)環(huán)境造成影響[5]。

該工程以雞糞和秸稈為原料，采用中溫?zé)o沼液外排的高濃度濕發(fā)酵工藝，發(fā)酵料液總固體物（TS）濃度為10%～20%，池容產(chǎn)氣率≥1.2 m3/（m3·d），厭氧消化率75%～85%；產(chǎn)生的沼渣作為有機肥原料，沼液回流利用達到零排放。工程建成后，年產(chǎn)沼氣43.8萬m3，有機肥約650 t，為養(yǎng)殖場和附近農(nóng)戶提供生產(chǎn)生活用能，同時減少糞污和秸稈對周邊環(huán)境的污染。

2工程原理工藝

2.1沼氣特性

沼氣是一種混合氣體，主要成分是甲烷（CH4），通常占總體積的50%～70%；其次是二氧化碳（CO2），約占總體積的25%～40%[6]。CH4的熱值很高，達到36 840 kJ/m3，CH4完全燃燒時產(chǎn)物為二氧化碳和水，并釋放出熱能，是一種清潔燃料。由于沼氣中CH4含量的不同，沼氣的發(fā)熱值在20 930～25 120 kJ/m3，抗爆性能好[7]。

2.2工程工藝

工程的工藝流程如圖1所示，雞糞和秸稈（粉碎至5 cm）投入預(yù)處理和調(diào)質(zhì)一體化裝置完成原料的預(yù)處理后，采用無沼液外排的高濃度濕發(fā)酵工藝進行厭氧發(fā)酵。厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣經(jīng)脫水、脫硫凈化裝置后，進入輸氣管道用于養(yǎng)殖場和附近農(nóng)戶生活用氣。沼氣通過儲氣柜和高壓儲罐儲存，以保證供氣的穩(wěn)定性；產(chǎn)生的沼渣經(jīng)固液分離后，用于有機肥料的生產(chǎn)。

2.3工程主要構(gòu)筑物和設(shè)備

該工程主要構(gòu)筑物有：厭氧發(fā)酵罐、雞糞集料池、秸稈原料庫、原料預(yù)處理池、沼液池、沼氣凈化間、控制室、有機肥加工車間、有機肥倉庫等（圖2）。

該工程主要設(shè)備有：粉碎機、進料器、出料器、脫硫塔、脫水塔、攪拌器、潛污泵、貯氣柜、高壓儲罐等。

3效益分析

3.1經(jīng)濟效益分析

工程預(yù)算總投資460.00萬元，其中土建工程143.70萬元、儀器設(shè)備268.00萬元；工程建設(shè)其他費用22.20萬元；工程建設(shè)預(yù)備費26.10萬元（不計漲價預(yù)備費）。項目計算期為10年，其中建設(shè)期為1年，投產(chǎn)后第1年達到設(shè)計能力的70%，投產(chǎn)后第2年達到設(shè)計能力的100%。

工程建成后年產(chǎn)沼氣量為43.8萬m3，按1.8元/m3計，年收入為78.84萬元；年產(chǎn)沼渣肥650 t，按920元/t計，年產(chǎn)值為59.80萬元。工程建成后達產(chǎn)年年總收入138.64萬元。

按照《建設(shè)項目經(jīng)濟評價方法與參數(shù)》的計算方法[8]，該工程全部投資財務(wù)內(nèi)部收益率（EIRR）為8.99%，超過設(shè)定的8%財務(wù)基準(zhǔn)收益率；該工程全部投資財務(wù)凈現(xiàn)值（ENPV）大于0（21.17萬元）；該工程投資回收期（Pt）經(jīng)計算為7.88年（含建設(shè)期1年）；該工程總投資收益率（ROI）為6.73%。

同時，通過盈虧平衡分析，該工程生產(chǎn)能力達到設(shè)計能力的63.02%，即可實現(xiàn)保本經(jīng)營，達到當(dāng)年的盈虧平衡。以銷售收入、經(jīng)營成本和固定資產(chǎn)3個因素為例，通過增加或減少10%、5%的單因素變化，對EIRR指標(biāo)進行敏感性分析（圖3）。分析結(jié)果表明，銷售收入和固定資產(chǎn)的變動對EIRR指標(biāo)影響最大，而經(jīng)營成本的變動影響相對較小。

綜上，從工程的財務(wù)評價的各項指標(biāo)來看，該工程各項財務(wù)盈利能力指標(biāo)較好。

3.2環(huán)境效益分析

3.2.1提供清潔能源。

沼氣是優(yōu)質(zhì)清潔的生活燃料，是實現(xiàn)農(nóng)村燃?xì)饣挠行緩?。沼氣的使用可減少環(huán)境污染，提高生活質(zhì)量[9]。工程建成后為養(yǎng)殖場和附近農(nóng)戶提供穩(wěn)定持續(xù)的燃?xì)夤?yīng)。

3.2.2改良土壤，增加農(nóng)田肥力，減少農(nóng)藥污染。

沼渣是沼氣發(fā)酵后剩余的固體物質(zhì)，富含有機質(zhì)、腐殖質(zhì)、多種氨基酸、酶類和有益微生物[10]；同時可使土壤質(zhì)地疏松、保墑性能好、酸堿度適中，能起到改良土壤的作用[8]。另外，沼渣是緩速兼?zhèn)?、安全高效的有機肥料，可用于天然果樹園林和項目區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，滿足作物生長的需要[9]，有效提高農(nóng)作物的質(zhì)量和產(chǎn)量。

3.2.3改善生態(tài)環(huán)境。

沼氣不僅是低碳清潔能源，而且在生產(chǎn)過程中利用各種有機廢棄物，減少大氣污染物和溫室氣體的排放[10]。對提高空氣質(zhì)量、改善生態(tài)環(huán)境、促進農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮積極作用。

3.3社會效益分析

據(jù)估算，工程建成后年產(chǎn)沼氣43.8萬m3，可替代312.84 t標(biāo)準(zhǔn)煤。農(nóng)戶利用沼氣做飯，每月費用約30元，如用液化石油氣則需80元左右，大大減輕居民的經(jīng)濟負(fù)擔(dān)。

秸稈雞糞的收購、儲存、運輸、發(fā)酵等過程均需要大量勞動力，工程建設(shè)能夠提供就業(yè)機會，增加農(nóng)民收入，促進農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展。

畜禽糞污經(jīng)過厭氧發(fā)酵處理后，抑制了有毒有害病菌的生長，有效地改善了養(yǎng)殖場周圍的環(huán)境衛(wèi)生[11]。

4結(jié)論

從經(jīng)濟效益分析結(jié)果來看，總投資收益率為6.73%；全部投資財務(wù)內(nèi)部收益率為8.99%；財務(wù)凈現(xiàn)值為21.17萬元；全部投資回收期為7.88年，含建設(shè)期1年。該工程各項財務(wù)盈利能力指標(biāo)較好。

從環(huán)境社會效益來看，通過工程實施，在高效利用秸稈的同時處理養(yǎng)殖污染，并提供清潔能源和有機肥，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)廢棄物的內(nèi)部循環(huán)，帶動農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟模式的發(fā)展，促進農(nóng)業(yè)和畜禽養(yǎng)殖可持續(xù)發(fā)展。

秸稈雞糞產(chǎn)沼氣是資源—產(chǎn)品—廢棄物—再生資源，變廢為寶的生態(tài)經(jīng)濟循環(huán)模式，實現(xiàn)經(jīng)濟、環(huán)境和社會效益的有機結(jié)合，能夠促進資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的新農(nóng)村建設(shè)，在沼氣工程建設(shè)和資源循環(huán)利用工程中具有很好的參考價值和推廣作用。

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