高台县探索应用厌氧发酵协同处理农业废弃物生产生物天然气综合利用技术，有效破解了农业生产中农业废弃物造成的巨大环境问题和资源浪费难题，对改善县域生态环境，节能降碳，促进农业绿色、循环、可持续发展具有十分重要的意义。

一、发展背景

高台县地处河西走廊中部，黑河中游下段。辖9个镇、9个社区、136个行政村、1005个村民小组，总人口15.93万人。农作物种植面积约59.8万亩，年产生农作物秸秆14.07万吨。建有各类养殖场区295个，养殖专业村20个，农民专业合作社68个，养殖大户1.18万户，养殖规模113.7万头（只），年产生各类畜禽粪污106.8万吨。全县蔬菜种植面积23.19万亩，年产生尾菜21万吨。随着农村经济社会持续快速发展，秸秆、尾菜和畜禽粪便等农业废弃物大量产生，农村环境污染问题日益凸显。为有效解决农村畜禽粪便、废弃秸秆、尾菜等对生态、人居环境的污染，2015年，国家发改委批复甘肃方正节能科技服务有限公司投资1.2亿元，建设日产2万方生物天然气及有机肥生态循环利用项目，通过厌氧发酵协同处理技术把畜禽粪便和秸秆等农业废弃物转化成可再生清洁能源。设计年生产生物天然气700万m³，沼气1000万m³，有机肥10万吨，有机—无机复混肥5万吨，沼液肥45万吨的生产能力。年可处理畜禽粪污25万吨，尾菜20万吨，秸秆3万吨。按照“环保＋能源＋循环经济”的运行模式，真正解决农业废弃物环境问题，实现农业循环可持续发展。

二、主要做法

（一）政企联动，推动废弃物循环利用。从政府层面成立专班，协调解决用地、通电、供水等基础建设问题，在原料收购和有机肥应用上给予补贴，优先安排相关政策及项目，为企业纾困助力。发改、工信、国土、环保、农业等部门协助企业开展项目设计认证、规划设计、环保安全评价等工作。建立区域有机废弃物收贮运中心8个，充分保障企业原料供应。县财政整合资金，为农户交售原料给予补助，投资200多万元建设沼液管道，将沼液输送到5万亩现代农业产业园，生产绿色有机瓜菜。

（二）完善机制，解决原料供应问题。因地制宜，探索构建“城乡互补”的区域有机废弃物处理模式，逐步培育农业农村有机废弃物市场化处理机制。

1．完善秸秆收储运体系。以镇为中心，以村和专业合作社为纽带，出台有机肥置换秸秆的优惠措施，有效调动农户清理秸秆净化家园，使用有机肥的积极性，形成“村有收储点、镇有收储中心、企业有专业合作社”的秸秆收储运体系。

2．健全畜禽粪污收储运体系。通过农机补贴购买运输车辆、配备抽吸泵、粪污搅拌等设备，对全县各类养殖场畜禽粪污进行收集处理，采取“公司＋专业合作社＋收运大户”模式收集拉运处理养殖场干清粪和水泡粪。

（三）以废换肥，调动群众积极性。面向农户构建有机废弃物处理前后端利益联动机制，通过与农户建立有机废弃物换肥料、能源燃料的合作互利模式，实现价值传递和普惠延伸。拉运原料至公司，每吨秸秆置换5袋有机肥，并给予120元运费补贴。处理站点临近村组、农户可自行组织将有机废弃物送站处理。公司通过与镇政府签订“以废换肥”协议，由镇农技专家提供施肥技术指导，结合测土配方、送肥上门、施肥指导等配套服务向农户提供沼液肥。通过“以废换肥”惠农模式，充分调动群众的积极性。

（四）推广应用，促进农业绿色循环发展。加大宣传力度，针对沼肥的使用可有效减少化学农药、化肥的使用，降低农业对环境污染的同时，可使生产的农产品更符合人们对健康、营养的需求，可获得更高的市场价格，提高农产品的附加值展开全面宣传，引导农民和新型农业经营主体施用有机肥、复混肥，促进农业绿色循环发展。

（五）技术创新，打造物尽所用的循环模式。厌氧发酵协同处理是将畜禽粪污、农作物秸秆、尾菜、餐厨垃圾等有机废弃物，经过粉碎、除杂、调质等预处理后，置入厌氧发酵罐和干式发酵库进行处理，可产生沼气和沼肥。沼气经过净化、提纯处理后可作为清洁能源使用，沼肥可还田利用或生产有机肥。

（六）强化院企合作，增强发展活力。政府部门积极牵线搭桥，鼓励公司与高等院校开展科技合作，方正公司先后与北京化工大学、甘肃农业大学、重庆大学、重庆科技学院、甘肃农科院等院校建立合作关系，开展沼液综合利用项目研究，以沼渣为载体的栽培基质、育苗基质研发，沼液余热回收利用研究，组建以清华大学特聘教授屠基元为首席专家的科研工作站。2019年12月“沼液综合利用关键技术研究项目”经甘肃省科技发展促进中心完成科技成果评价，技术达到国内领先水平。

三、主要成效

通过厌氧发酵协同处理农业废弃物生产生物天然气综合利用技术的应用，协同处理全县8个农业镇、136个村、260个养殖场的畜禽粪污及农作物秸秆。年消化牛羊粪12.5万吨，消化废弃秸秆1.66万吨，处理尾菜10万吨，减少二氧化碳排放量约10万吨。每年生产的10万吨有机肥、复混肥，可替代化肥8000多吨。生产的30万吨沼液肥，可减少化肥使用量35％，替代化肥1500吨。研制出的以沼液为主要原料的生物农药，在正常气候条件下可减少化学农药使用量60％以上，有效控制作物病虫害，保证农产品农药残留量符合绿色食品要求。生成的生物天然气一部分通过分布式供气站输送至3个村，供1018户农户使用，仅此一项节约标煤209吨，一部分通过加气站作为车用燃气使用，每年可使车辆用户节约开支960万元，另一部分供周边企业作为燃料使用，可节约标煤3500吨。对秸秆、畜禽粪便、尾菜进行生物转化，实现从农业废弃物到有机肥、生物燃气的华丽蝶变和循环利用，有效破解农业废物难处理这一影响农村生态环境的普遍性难题。同时对改善土壤性状、防止土壤板结、培肥地力、发展绿色有机农作物具有重要意义。

四、案例分析

随着我国碳达峰和碳中和目标的推进，以及国内外越来越短缺的能源形势，天然气市场价格不断攀升，沼气行业也随之兴起。厌氧发酵技术，最大的价值在于能产生沼气，而沼气的主要成分是甲烷（甲烷含量约50－75％），提纯后就是所谓的生物天然气（甲烷含量一般在95％以上），用沼气制生物天然气不但技术成熟可靠，原料来源也十分广泛，而且可以利用废物，起到保护环境和资源循环的效果。是农业生态循环、绿色种养结合的纽带和桥梁，不仅可以促进生态文明建设及农业可持续发展，还对国家乡村振兴、耕地质量提升、生物质能源的实现具有重要意义。