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整县推进畜禽粪污资源化利用项目温室气体减排量评估方法

朱志成 钟民正 侯磊 田玉聪 付锦涛 杨阳

朱志成,钟民正,侯磊,等.整县推进畜禽粪污资源化利用项目温室气体减排量评估方法[J].环境工程技术学报,2024,14(1):25-32 doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20230486
引用本文: 朱志成,钟民正,侯磊,等.整县推进畜禽粪污资源化利用项目温室气体减排量评估方法[J].环境工程技术学报,2024,14(1):25-32 doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20230486
ZHU Z C,ZHONG M Z,HOU L,et al.Evaluation on greenhouse gas emission reduction of the whole county's promotion project of livestock and poultry manure resource utilization[J].Journal of Environmental Engineering Technology,2024,14(1):25-32 doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20230486
Citation: ZHU Z C,ZHONG M Z,HOU L,et al.Evaluation on greenhouse gas emission reduction of the whole county's promotion project of livestock and poultry manure resource utilization[J].Journal of Environmental Engineering Technology,2024,14(1):25-32 doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20230486

整县推进畜禽粪污资源化利用项目温室气体减排量评估方法

doi: 10.12153/j.issn.1674-991X.20230486
详细信息
    作者简介:

    朱志成(1981—),女,高级工程师,主要研究方向为环境工程,zhuzhu_xiaotianshi@163.com

    通讯作者:

    钟民正(1997—),男,硕士,主要研究方向为环境工程,1320406118@qq.com

    杨阳(1987—),男,工程师,博士,主要研究方向为草学,cauyangyang@163.com

  • 中图分类号: X713

Evaluation on greenhouse gas emission reduction of the whole county's promotion project of livestock and poultry manure resource utilization

Funds: QIU S F,WANG M L,LIANG L,et al.Example analysis on energy utilization efficiency and economic &social benefits of biogas power generation project in large dairy farm[J].China Diary,2021(11):49-54.
  • 摘要:

    为探究整县推进畜禽粪污资源化利用项目实施前后粪污处置环节温室气体排放量变化,参考IPCC气候指南对X市新建粪污处置工程各环节进行核算评估。结果表明:净碳排放量方面,按实施方案推进后的净碳排放量为479.31 t(以二氧化碳当量计,下同),相较于项目实施前减少了21 172.81 t;单位牲畜粪污处置碳排放量方面,项目实施后单位牲畜粪污处置碳排放降低513.48 kg,降低了97.79%;不同处理工艺单位牲畜粪污处理碳排放方面,好氧堆肥相较于粪便露天堆放降低了50%,密闭式厌氧发酵相较于厌氧氧化塘碳排放降低了83.04%。基于以上评估结果,建议应用固体粪便覆膜好氧堆肥、液体粪污密闭贮存发酵和粪肥全量还田模式,推进县域粪污处置温室气体排放进一步降低。

     

  • 图  1  项目实施前后温室气体排放量

    Figure  1.  Greenhouse gas emissions before and after project implementation

    图  2  单位牲畜粪污处置碳排放

    Figure  2.  Carbon emissions per unit of livestock waste disposal

    图  3  不同工艺单位牲畜粪污处理碳排放

    Figure  3.  Carbon emissions per unit of livestock manure disposal by different processes

    表  1  二污普公布的不同畜种年均TN排泄量

    Table  1.   Annual total nitrogen excretion of different breeds in the second national polluting sources survey kg/头 

    区域
    肉牛 奶牛
    规上 规下 规上 规下 规上 规下 规上 规下
    华北 30.6 33.6 73.1 73.1 9.0 9.0 0.6 0.5
    东北 29.2 26.1 61.4 61.4 9.9 14.4 0.5 0.6
    华东 32.2 45.6 62.5 72.4 16.8 10.5 0.6 0.7
    中南 24.0 50.3 49.0 44.4 12.6 12.6 0.5 0.5
    西南 27.4 51.5 59.0 41.9 13.8 13.8 0.5 0.4
    西北 37.4 37.4 77.1 77.1 11.7 14.4 0.6 0.6
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    表  2  IPCC不同畜种氮排泄量以及可挥发物质排泄量

    Table  2.   Nitrogen excretion and volatile substances excretion of different breeds in IPCC kg/头 

    种类 饲养阶段 氮排泄量 可挥发物质排泄量
    规上 规下 规上 规下
    奶牛1 433.901 192.09
    肉牛769.421 166.83
    蛋鸡4.652.80
    肉鸡5.694.37
    鸭子0.820.827.297.29
    生猪育肥猪104.24130.09
    妊娠母猪134.32160.09
    绵羊5.265.2693.9193.91
    山羊3.103.1091.1091.10
    6.706.705.115.11
    鹿29.3529.35142.35142.35
    21.8321.83341.64341.64
    21.8321.83341.64341.64
    39.9639.96625.46625.46
    17.6517.655.115.11
    5.915.913.653.65
    鸵鸟14.8914.89423.55423.55
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    表  3  燃料排放因子默认值

    Table  3.   Default values for fuel emission factors t/t 

    能源种类排放因子
    无烟煤2.52
    烟煤1.74
    汽油2.93
    柴油3.10
    天然气21.62
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    表  4  还田环节养分留存量

    Table  4.   Nutrient retention in the process of returning farmland by different disposal technologies % 

    粪污处理工艺有机质留存率氮留存率
    固体储存90.0063.50
    膜式堆肥90.0068.50
    单室贮存池20.0030.00
    多级贮存池20.0070.00
    黑膜厌氧池45.0095.00
    开放式氧化塘20.0075.00
      注:数据来源于NY/T 3877—2021《畜禽粪便土地承载力测算方法》[24]、《畜禽粪便堆肥管理减排项目方法学》[25]和相关文献[15]
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    表  5  全国农田土壤碳利用效率

    Table  5.   Carbon use efficiency of national farmland soil % 

    地区 农田土壤碳利用效率
    西北 25.7
    东北黑土区 23.0
    华北 13.3
    华南红壤旱地 9.9
    长江流域 10.8
      注:数据来源于《中国土壤肥力演变》[26]
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    表  6  实施方案新建及扩建畜禽粪污处理内容

    Table  6.   New and expanded livestock and poultry waste disposal contents in the implementation plan

    养殖主体 匹配畜种 处理规模
    (头/只/羽)
    项目实施前
    处理方式
    项目实施后
    处理方式
    建设规模/m3
    规模化养殖企业1生猪(存)10 000氧化塘黑膜厌氧池14 600
    规模化养殖企业2生猪20 000氧化塘黑膜厌氧池
    规模化养殖企业3蛋鸡105 200固体储存膜堆肥400
    养殖户/散户若干生猪1 259露天堆放堆粪棚2 080
    肉牛166露天堆放
    蛋鸡73 335露天堆放
    生猪1 259敞口贮存三级贮存池1 020
    肉牛166单级贮存池
    蛋鸡54 700露天堆放膜堆肥195
    集中处理中心(2个)生猪11 700露天堆放膜堆肥2 100
    蛋鸡339 500露天堆放
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    表  7  数据选取依据

    Table  7.   Data selection basis

    数据选取 项目 取值 数据来源
    固、液体粪污
    总氮各占50%
    固体粪便
    氮素占比/%
    50 文献[28]
    固、液体粪污挥
    发性固体各占50%
    (以西南区生猪
    养殖为例)
    畜禽粪便
    含水率/%
    69.22±3.89 文献[29]
    63.2~68.4 文献[30]
    84.2 文献[31]
    固体粪便挥发性
    固体含量/%
    71.96±0.69 文献[29]
    74.4~81.8 文献[30]
    固体粪污产量/kg 298.19 文献[16]
    可挥发固体
    排泄量/kg
    104.24 文献[15]
    粪污资源化
    利用率为80%
    当地公布数据
      注:固体挥发性固体占比=[(1-粪便含水率)×粪便挥发性固体含量×固体粪污产量]/可挥发固体排泄量。
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出版历程
  • 收稿日期:  2023-06-30
  • 录用日期:  2023-10-25
  • 修回日期:  2023-08-22
  • 网络出版日期:  2023-12-01

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