探析以沼气技术为纽带的循环农业模式.docx

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1、探析以沼气技术为纽带的循环农业模式目录摘要2刖S21 .农业废弃物利用现状22 .沼气技术在循环农业中的作用32. 1.生产清洁能源，实现农业废弃物变废为宝32. 2.改善农村人居环境及农业生态环境32. 3.延伸产业链条43.以沼气技术为纽带的循环农业模式类型43. 1.家庭养殖一一户用沼气家庭种植模式43. 2.小型养殖场一一沼气工程一一种植业模式43. 3.农作物秸秆一一沼气工程一一种植业模式43. 4.大型养殖场一一沼气工程一一有机肥一一种植业模式53. 5.区域整体大循环模式54.沼气技术在循环农业应用中存在的问题54.1. 种养失衡，沼液、沼渣难以就近还田利用54. 2.沼液、沼渣

2、的安全使用问题54. 3.沼气工程装备、沼气提纯净化等配套技术尚需完善65.乡村振兴：生态循环农业的三大模式及运营案例65.1. 减量化模式65. 1. 1.【模式概述】65.1.2.【案例】：美国精准农业。75. 2.生态产业园模式75. 2. 1.【模式概述】 75. 2. 2.【案例】：菲律宾玛雅农场。75. 3.废弃物再利用模式85. 3. 1.【模式概述】 86. 3. 2.【案例】：日本循环农业。97. 生态农场建设：常见的四大生态农业模式97.1. 模式一：种养循环生态农业模式96. 2.模式二：立体农业生态循环模式“鱼桑-鸡”模式。106. 3.模式三：废弃物再利用模式106.

3、 4.模式四：多功能、多要素融合型生态农业模式117.对策与措施127.1. 坚持生态循环理念，科学规划种养业127. 2.加强沼气技术薄弱环节研发力度127. 3.实施政策倾斜，加大财政投入12参考文献13摘要循环农业作为一种新的农业发展模式，是转变农业发展方式的重要技术创新。沼气技术作为处理农业废弃物、发展循环农业的纽带，在循环农业中发挥着核心作用。本文介绍了沼气技术在循环农业中的作用，总结了以沼气技术为纽带的循环农业主要模式类型，分析了存在的问题并提出了发展措施，以期为更好的利用沼气技术发展循环农业提供参考。关键词：农业废弃物；沼气；循环农业刖百我国是一个农业大国，随着农业技术不断进步，

4、粮食及畜产品产量逐年提高，产出的农作物秸秆、畜禽粪便等农业废弃物也越来越多，许多农业废弃物没有得到很好的利用，不仅浪费了资源，而且污染了环境，影响了农业的可持续发展。按照循环经济理念与生态学原理发展循环农业，实现农业废弃物变废为宝，不仅对促进农业生产与环境保护融合，优化农业生态环境意义重大，而且对改善农村用能结构、提高耕地质量、实现农业可持续发展意义重大。本文总结了以沼气技术为纽带的循环农业主要模式类型，分析了存在的问题并提出了发展措施，以期为更好的利用沼气技术发展循环农业提供参考。1 .农业废弃物利用现状农业废弃物主要包括植物类废弃物、动物类废弃物、加工类废弃物和农村城镇生活垃圾等4大类，通

5、常农业废弃物主要指农作物秸秆和畜禽粪便据统计，全国每年作物秸秆理论资源量约10.4亿3可收集资源量约9亿3利用量约7.2亿3秸秆综合利用率达80.1%,还有约20%的秸秆未实现综合利用，既浪费了资源，又污染了农业生态环境。近年来，在中央标准化规模养殖等扶持政策的推动下，我国畜牧业快速发展，养殖规模、数量持续增长，规模化、集约化程度不断提高，极大丰富了消费市场。与此同时畜禽粪污的产生量也在逐年增加，根据中国畜牧业年鉴提供的有关数据，2017年我国每年畜禽粪污排放总量约38亿3真正被还田消纳利用的不到60%,有近14%的粪污排入水体和土壤，对生态环境造成了严重污染。因此，农业废弃物污染问题已成为影

6、响农业可持续发展的突出问题。2 .沼气技术在循环农业中的作用沼气技术主要是利用厌氧细菌的分解作用，经水解、酸化、乙酸化和产甲烷等阶段，将有机物转化为沼气和二氧化碳，发酵产物沼液沼渣作为优良的有机肥料用于农业生产。作为处理农业废弃物的一种有效方法，沼气技术集环保、能源、资源再利用于一体，在循环农业中发挥着核心纽带作用。2. 1.生产清洁能源，实现农业废弃物变废为宝沼气厌氧发酵产生的沼气是一种清洁能源，其主要成分甲烷是一种理想的气体燃料，它无色无味，纯甲烷的发热量为34000kJ/m3,沼气的发热量约为2080023600kJ/m3。作为一种可再生能源，沼气在农村可作为炊事用能，也可用于发电、烧锅

7、炉等。沼液、沼渣中富含作物生长所必需的氮磷钾等营养元素，且病菌、虫卵大部分被杀死，是优质的有机肥料，可用作基肥、追肥、叶面肥和浸种，可以起到改良土壤，节省化肥，提高作物产量、品质和抗病能力的作用，是生产无公害食品、绿色食品、有机食品的重要肥料来源之一。2. 2.改善农村人居环境及农业生态环境长期以来，农村地区随处可见的简易厕所及养殖业产生的大量畜禽粪便由于得不到及时处理，是造成农村卫生状况脏、舌L、差的主要根源。沼气池的建设和综合利用，给解决这个问题提供了十分有利、有效的途径。人畜粪便经沼气池厌氧发酵处理后，杀灭了各种虫卵病菌，降低了 COD含量，极大地改善了农村卫生条件和居住环境。同时利用沼

8、气这一洁净能源，减少了农村有害气体排放，起到了保护大气环境的作用。另外，沼液、沼渣的合理利用，减少化肥及农药的使用，降低了农药及化肥对土壤和农村水环境的污染。2. 3.延伸产业链条作为连接循环农业各个环节的纽带，农业废弃物经沼气技术处理后实现了变废为宝，通过“三沼”综合利用，延长了农业产业链条，形成了 “猪一沼一粮、果、茶、菜”等各类农业生产模式。通过以沼气为纽带的区域大循环，串联起了种植、养殖、加工、销售一体化经营产业链，实现了一二三产业融合对接，提高了资源的再利用率，减少农业生产投入，为农业产业结构调整、农民增收、农业生产节本增效提供了有效的途径。3.以沼气技术为纽带的循环农业模式类型3.

9、1. 家庭养殖户用沼气家庭种植模式该模式又称庭院模式，以家庭叠殖户为单元，通过建设户用沼气池，家庭所产人畜粪便单独或与农作物秸秆混合后投入沼气发酵池厌氧发酵，所产沼气用作农户生活用能，沼液、沼渣作为有机肥施入农田，农田所产秸秆可再次进入此系统中循环利用，形成循环农业微循环利用模式。具调查，养殖35头猪的家庭，配套建设池容8m3的户用沼气池，年产沼气400m3左右，可基本解决家庭每年10个月以上生活用能，生产的沼液、沼渣能解决0.130.2hm2农作物的用肥需求。3. 2.小型养殖场沼气工程种植业模式该模式适合于小规模的养殖场，配套建设小型沼气工程，养殖场所产粪污投入沼气发酵池厌氧发酵，所产沼气

10、用于养殖场生产、生活用能或为附近农户提供清洁能源，生产的沼渣用于养殖场自有农田或为周边种植户提供基肥，生产的沼液用于农田灌溉。3. 3.农作物秸秆沼气工程种植业模式该模式通常以周边秸秆资源丰富的村委会或农业企业为单元，通过秸秆预处理站对秸秆进行预处理，处理后的秸秆投入沼气池厌氧发酵，所产沼气用于农村集中供气，沼液、沼渣作为有机肥施入农田，提供农作物生长所需养分，所产农作物秸秆再次进入此系统之中，实现营养成分不断在作物与土壤间循环流动。3. 4.大型养殖场沼气工程有机肥种植业模式该模式适合规模较大的养殖场，通过建设大型沼气工程，配套有机肥厂、污水处理设施。养殖场采取干清粪工艺，干粪用于商品化有机

11、肥加工，冲洗水进入沼气工程进行厌氧发酵处理，工程所产沼气用于场圈舍保暧、发电或为周边农户供气等，生产的沼渣用于商品化有机肥加工，沼液用于养殖场周边的规模化种植企业，未用完的沼液异地消纳或通过污水处理设施深度处理后达标排放。3. 5.区域整体大循环模式该模式一般以县域为一个单元，通过合理的生态设计，构建种植、养殖、加工、销售一体化经营产业链，形成一二三产业融合大循环利用模式。该模式以特大型沼气工程、有机肥厂为纽带，生产的沼气发电并入电网或经提纯净化后进入天然气管网用于工业生产和城镇居民用气，生产的沼渣沼液为作为农业生产肥料。4.沼气技术在循环农业应用中存在的问题4.1. 种养失衡，沼液、沼渣难以

12、就近还田利用在国家政策的支持下，近年来规模化养殖业快速发展，导致种植业规模与养殖规模不相适应，许多养殖场周边没有规模化的种植业农场来消纳产生的大量沼肥，而分散经营的农户利用量有限，致使规模养殖场沼肥很难实现农田完全消纳。加之部分养殖场规划不合理，周围缺乏配套的农田，异地消纳成本较高，更加剧了沼肥还田的难度。4.2. 沼液、沼渣的安全使用问题为提高饲料效果，饲料生产厂家常在饲料中添加大量含有铜、锌、铁、碑等微量元素的添加剂，同时一些养殖场养殖过程中过量使用抗生素，导致沼液沼渣中时常存在重金属、抗生素超标问题网9。沼液沼渣中重金属、抗生素的存在势必影响沼肥的质量，农田长期大量施用后，会导致土壤耕层

13、中有害物质累积，存在污染农产品和生态环境的潜在风险。4. 3.沼气工程装备、沼气提纯净化等配套技术尚需完善在过去很长一段时间内，我国对沼气工程的研究重点都围绕在沼气发酵技术上，忽略了对沼气工程装备技术的研究和开发，目前市场上的沼气工程装备自动化程度低，装备没有统一的规格，距离形成产业化还有较大差距”3。另外目前我国沼气的提纯、净化，沼液沼渣的深度处理、合理使用等技术还需进一步完善UL5.乡村振兴：生态循环农业的三大模式及运营案例生态循环农业一般指生态农业。要求把发展粮食与多种经济作物生产，发展田种植与林、牧、副、渔业，发展大农业与第二、三产业结合起来，利用传统农业精华和现代科技成果，通过人工设

14、计生态工程、协调发展与环境之间、资源利用与保护之间的矛盾，形成生态上与经济上两个良性循环，经济、生态、社会三大效益的统一。生态农业最早于1924年在欧洲突起，20世纪30-40年代在瑞士、英国、日本等取得发展；60年代欧洲的很多农场转向生态垦植，70年代末东南亚地域开始研讨生态农业，走可继续发展的路线成为世界各国农业进行的共同选择。来看看在生态循环农业发展过程中出现的比较经典的三大模式。生态循环农业一般指生态农业。要求把发展粮食与多种经济作物生产，发展田种植与林、牧、副、渔业，发展大农业与第二、三产业结合起来，利用传统农业精华和现代科技成果，通过人工设计生态工程、协调发展与环境之间、资源利用与

15、保护之间的矛盾，形成生态上与经济上两个良性循环，经济、生态、社会三大效益的统一。生态农业最早于1924年在欧洲突起，20世纪30-40年代在瑞士、英国、日本等取得发展；60年代欧洲的很多农场转向生态垦植，70年代末东南亚地域开始研讨生态农业，走可继续发展的路线成为世界各国农业进行的共同选择。来看看在生态循环农业发展过程中出现的比较经典的三大模式。5.1. 减量化模式5.1.1. 【模式概述】按田间每一操作单元的具体条件，精准地管理土壤和各项作物，最大限度地优化使用农业投入（如化肥、农药、水、种子等）以获取最高产量和经济效益，减少使用化学物质，保护农业生态环境。追求以最少的投入获得优质的高产出和高效益，是“减量化”模式的循环农业，也称为“精准农业”。5.1.2. 【案例】：美国精准农业。美国是世界上实施精准农业最早的国家之一，1990年后，美国将GPS系