摘要：随着社会经济和科技的飞速发展，人们对各个行业的发展都提出了符合新时代价值观的要求。保护环境一直是我国的基本国策，在这样的背景下，各个行业都要积极寻求发展新方向，提升相关的技术，完善产业运行模式，实现行业的可持续发展。对于畜禽养殖产业来说，它本身就存在很大的环境污染问题，因为畜禽养殖业在发展的过程中很容易产生大量废水，对环境的污染增大。近年来国内大力发展畜禽养殖场沼气发电产业，能够实现废水以及粪便污染物的有效利用，促进环境保护。本文首先分析了国内沼气发电产业的现状以及问题，再对畜禽养殖场沼气工程的运行模式进行了介绍，最后总结了沼气发电工程对于经济发展的积极作用。
关键词：养殖场；沼气发电；运行模式
引言
畜禽养殖产业在运行的过程中会产生大量的废水，造成粪便的堆积，这些都会对环境造成很大的影响，人们对于畜禽粪便的利用很长时间都只停留在农业施肥的阶段，所以整体来讲这些废水及粪便长期处于难以处理、破坏生态环境的境地。但是随着科技的发展，人们开始建立沼气工程项目，对沼气进行开发和使用，不仅能够节能减排、保护环境，还给人们带来了巨大的经济效益。对于畜禽养殖产业而言，如果能够利用先进的技术，选择合适的沼气发电工程运行模式，就能够实现畜禽养殖场沼气发电项目的成功运行，达到节能减排，保护环境，促进行业可持续发展的目的。
一、国内沼气发电现状
（一）发展综述
在上个世纪50年代，我国科学工程师姜子钢首次在国内开设了沼气研究所。人们第一次意识到沼气工程的优势，随后国内便开始了一阵沼气研究应用的热潮，然而由于当时技术条件有限，运行模式和管理经验不成熟，导致数十万沼气池被废弃，并没有发挥出最好的价值。一直到70年代中期，国内农村人口快速增长，引起了农村燃料资源的严重短缺。在这样的发展情况下，政府又一次提出沼气工程建设，目的是缓解当时农村的能源供给问题。接着农村产业实现了良好的发展，农民收入不断增加，农村居民对于生活质量的要求也逐渐提高，这时政府适时地进行了农村生态农业建设和资源建设。经过多年的实践发展和技术研究，我国的沼气建设技术得到了很大的突破。在沼气工程有效解决了农村燃料资源短缺的问题后，沼气技术开始扩大其研究应用的范围，多种多样的生态农业模式应运而生。其中比较重要的就是畜禽养殖场沼气发电工程，它实现了沼气的最优化应用，有效地改善了行业的污染问题，具有非常重要的现实意义。
（二）存在问题
1.畜禽养殖场沼气发电工程发展不平衡。通过调查可以知道，我国的畜禽养殖场沼气发电工程的发展并没有达到预期的效果，规模化的沼气发电工程往往比较分散，其规模也比较小，大多数沼气工程的年产值与其装配发电站装机数量不匹配，发电效率极低。如果只是将这些电力通过发电经电网、公用事业以及企业传输给市场使用，则会给这些电力公司造成巨大的经济负担。
2.沼气发电工程的发电成本较高。与传统的火力发电相对比，沼气工程发电的成本远远高于火电，因此沼气发电无法实现平价上网。只有电网企业用较高的电价对沼电进行收购，沼气工程发电才有可能盈利。在这个过程中，所有的电网企业都是依靠国家和政府的行业优惠补贴来进行的，这也间接增加了国家和政府的负担。所以沼气发电一直处于经济实用性较低的阶段，如果没有政策的扶持，很难参与到市场竞争中去。
3.技术能力还有欠缺。国内的沼气发电的应用范围比较窄，一般都只用于柴油机、汽油机等机械的浅层次改装，并没有对发电机热工性能等进行深入的研究，因此产品在运行中很容易出现质量问题[1]。
二、畜禽养殖场沼气发电工程运行流程
（一）运行系统介绍
畜禽养殖场沼气发电工程采用的是西门子PLC系统，并配以WINCC进行组态。PLC系统是一个可编程式自动操作系统，有较高的易操作性，而且编程简单，操作方便，维修容易。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在运行的过程中一般不容易发生操作性的错误。PLC是专门为工业生产过程控制而设计的控制系统，它精简了编程语言，大大降低了编程出错率，而且它还具有自诊断功能，当系统发生故障时，它能够通过硬件和软件的自诊断，帮助维修人员精准地找到故障的部位。
（二）进出料自动控制
这里的进出料指的就是厌氧罐的进出料自动控制，也是畜禽养殖场沼气发电工程的重要环节，一般有以下三种方式：
1.单次进料。使用2个厌氧罐分先后次序分别进一次料，进完料后就自动停止。这2个罐的进料时间可以进行单独的设置。
2.单次出料。使用2个厌氧罐分先后次序分别出一次料，出完料后就自动停止。这2个罐的出料时间可以进行单独的设置。
3.连续进出料。第一个步骤使第一个罐先进行出料。当出料时间达到设定的进出料时间后进入下一步；第二个步骤，第一个罐进行进料，同时第二个罐进行出料。当时间达到设定的进出料时间后开始下一步；第三个步骤，第一个罐此时已经结束进料，第二个罐开始进行进料。到达预定时间后进行下一步；第四个步骤，第二个罐完成进料。此时应设置等待两次进料的时间然后开始再次进料。循环执行以上的流程，直到达到设定的进出料次数为止[2]。
三、畜禽养殖场沼气发电工程的作用
（一）帮助形成经济循环
在我国的农业产业中，对环境污染最严重的就是畜禽的粪便。人们生活质量的提升促进了畜禽养殖场的快速发展，然而在发展的同时也带来了更多的废物和污水。例如一个大型蛋鸡养殖场，如果年产能够达到5亿颗鸡蛋，就会随之产生8万吨到12万吨的废物和污水。这些废物和污水很难进行处理，日复一日的生产就会造成严重的环境问题，甚至影响周边居民的正常生活。因此，在现代科学技术的支持下，我们可以利用这些污染物建设沼气工程，对大量的沼气进行脱硫净化发电，将其转变成新能源，这样既能够有效地解决环境污染问题，还能够产生可观的经济效益。不只大型的畜禽养殖场可以进行牛粪及畜禽粪便的沼气发电项目，小型的畜禽养殖场同样也具有沼气工程的条件。小型的畜禽养殖场可以收集冲洗产生的废水和畜禽粪便经过储肥池、预混池稀释后加工成浆，最后利用发酵罐产生沼气进行发电。引进沼气发电技术后，不仅能够实现养殖场电力的自给自足，还能够通过提纯压缩的方式转变成生物燃气供居民使用。如此发展下去，废气和畜禽粪便都能够得到有效得利用，转变成新能源，从而形成一个新的产业链[3]。
（二）具有较好发展前景
对我国目前对沼气的利用率、沼气的实际发电水平、相关国家政策导向以及市场的需求情况进行科学的分析可以发现，畜禽养殖场沼气发电工程具有很大的发展潜力和前景。经过多年的技术研究，我们在沼气工程中拓展了沼气发电的内容，不仅使沼气工程形成了新的产业链，还提升了沼气工程的整体技术水平，在经济方面也有了较大的贡献和突破。畜禽养殖场如果能够按照“养殖→沼气工程→功能与沼气发电”的模式进行产业运营，就可以有效解决养殖场产生的废水和畜禽粪便，并且能够实现资源的再利用，有效地保护了生态环境，增加了企业的经济效益。
结束语
总之，畜禽养殖场沼气发电工程对于我国养殖业和环境保护具有重要的意义，沼气发电工程的运行能够帮助养殖场处理污染物，并实现废物利用，将污染物转化为能够使用的资源，不仅能够保护环境，还具有一定的经济效益。因此，各相关企业应该加大对沼气发电工程的支持，积极研究沼气发电新技术，完善工程管理模式，实现产业的可持续发展。
参考文献
[1]金鑫,徐华勒.畜禽养殖场沼气发电工程运行模式研究[J].中国高新技术企业,2016(21):83-85.
[2]潘亚男. 大中型沼气工程托管运行模式研究[D].南京农业大学,2014.
[3]许德生,辛明.畜禽养殖场沼气发电工程运行及管理[J].设备管理与维修,2011(08):19-21.
论文作者:卢国贤
论文发表刊物:《基层建设》2019年第12期
论文发表时间:2019/7/17
标签：沼气论文; 畜禽论文; 养殖场论文; 工程论文; 进料论文; 粪便论文; 模式论文; 《基层建设》2019年第12期论文;