我国是世界第一家禽养殖大国，据统计，2021年我国禽蛋产量达3352万吨，禽肉产量达2478万吨，家禽养殖量巨大。与之相伴的是海量家禽粪污的产生，粗略估算，我国每年家禽粪污总量超过10亿吨。大量家禽粪污如果处理不当，势必会对土壤、水体、大气等造成严重污染。党的二十大报告提出“发展绿色低碳产业，推进农业绿色转型”。将家禽粪污转化为清洁能源，对于加快构建绿色低碳循环发展的农业产业体系，助力碳达峰碳中和目标实现具有十分重要的意义。

一、家禽粪污资源转化为绿色能源的必要性

长期以来，我国畜禽粪污处理缺乏有效管理和科学利用，大量禽畜粪便随意丢弃、露天堆放，其中所含的有机物、氮磷等在风吹日晒中大量流失，污染环境。据测算，我国每年因畜禽粪污处理不当造成的氮、磷流失分别达500万吨和290万吨，对地表水、地下水等水体构成重大威胁。将禽畜粪污进行无害化处理和资源化利用，从源头上减少污染物排放，对于改善人居环境，保护生态安全，促进生态文明建设具有十分重要的意义。

党的二十大提出“推进资源全面节约和循环利用,实施国家节水行动,降低能耗”。发展循环经济是落实可持续发展理念，建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。据测算，我国每年产生的家禽粪污资源转化后，可提供2177.76万吨标准煤的能源，以沼气发酵为例，5吨鸡粪经处理可产生350~400立方米沼气，相当于195~222.5千克标准煤，可满足3~4户家庭一年的生活燃料需求，粪污发酵产生的沼渣、沼液是优质有机肥原料，施用于农田可减少化肥使用量30%以上，有利于保护地力，发展生态农业。

二、家禽粪污资源转化为绿色能源的主要途径

沼气发酵是利用厌氧微生物发酵有机物，将家禽粪便中的有机成分转化为甲烷等可燃气的生物学过程。沼气技术工艺相对成熟、稳定，设备投资少，基本无废水、废渣排放，是目前应用最为广泛的粪污处理技术。沼气发酵需在密闭的发酵罐内，在35℃~40℃的中温条件下，利用兼性厌氧菌分解粪便中蛋白质、脂肪等有机物，经过水解、酸化、产甲烷三个阶段，将有机物最终转化为甲烷、二氧化碳等可燃气体。沼气发酵后粪便中有机物含量大大降低，是优良的有机肥料。

福建省政和县是我国著名的“中国豆腐之乡”，每年产生大量豆腐粕、豆皮等豆制品加工废弃物。2020年，政和县建成投运世界单体最大的豆制品废弃物与禽畜粪污联合处理沼气项目，日处理粪污150吨，年产沼气300万立方米，日发电2.88万度，年产有机肥1万吨。项目采用CSTR完全混合发酵工艺，发酵罐容积达1.2万立方米，配套自动进料、智能搅拌、余热回收等装置，沼气产生后经脱水、脱硫纯化，通过500KW沼气发电机组实现热电联供。项目有效提高了沼气产量和质量，实现粪污、秸秆、农产品加工副产物的协同处置，打造生态种养循环农业全产业链，为粪污资源化利用和沼气工程规模化应用提供了成功范例。

适宜的水分(含水率50%~60%)、C/N(25/1-30/1)、粒度(1~5cm)是保证好氧堆肥顺利进行的前提条件，需要经常翻堆，使堆体保持疏松，利于空气流通。堆肥腐熟过程中，微生物代谢会产生大量热量，堆温最高可达70℃以上，可杀灭粪便中的病原菌和杂草种子。经过2~3个月腐熟，堆肥发酵基本完成，堆体体积减小30%~50%，有机质含量下降，氮磷钾等养分浓缩，形成松散疏松、肥力充足的有机肥料，相比沼气堆肥化的优势是工艺简单、设备投入少，产品有机肥易于就地消纳利用。

山东省济宁市嘉祥县是国内最大的蛋鸡养殖基地，年存栏蛋鸡量3000万只以上。2016年，该县建成投运占地13.33公顷的蛋鸡粪便堆肥处理中心，配备有翻堆机、铲车和自动化智能测控系统，日处理鸡粪300余吨，年生产有机肥10万吨以上。堆肥发酵菌剂由山东农业大学生物科技公司研发，添加后可使堆温快速升高至75℃以上，缩短堆肥周期。经过40天左右发酵，鸡粪含水量从70%降至30%以下，氮磷钾等养分含量提高2~3倍，粪污臭味基本消除，杂草种子杀灭率达98%以上，产品广泛用于果树、蔬菜种植，深受农民欢迎。该项目的实施，有效解决了鸡粪污染问题，实现了粪便农用价值最大化，缓解了农田土壤板结和地力衰退问题，被农业农村部评为畜禽粪污资源化利用整县推进示范县。

3、热解气化

热解气化是利用高温热分解和气化反应，将家禽粪便中的有机质在缺氧或者低氧条件下裂解生成可燃气和焦油的热化学过程。热解气化过程中，有机大分子在300℃~500℃时热裂解为焦油、灰分和可燃气，在800℃以上高温条件下，部分焦油和有机质进一步气化，生成CO、H2等可燃气体。热解气化具有无污染、无废渣排放、燃料热值高等特点，但对工艺参数控制和设备材质要求较高。热解气化过程能量消耗大，需做好热量回收与梯级利用。热解气的主要成分有CO、H2、CH4、CO2等，其中CH4含量40%左右，热值可达5000~6000 kcal/Nm³，可用于工业锅炉、内燃机发电等。热解产生的焦油和灰渣还可作为有机肥原料，实现废弃物资源化利用。热解气化技术前景广阔，但目前成本较高，仍处于试验示范阶段。

山东荣昌生物工程股份有限公司是国内最大的鸡粪热解气化处理企业。公司自主研发的鸡粪热解系统，采用“热解+气化+燃烧”工艺路线，配备热解炉、旋风除尘器、水浴除焦油、沼气柜等装置，鸡粪在850℃高温下热解，焦油经冷凝收集后作为肥料原料，热解气进入气化炉在1100℃高温下进一步转化为合成气。项目年处理鸡粪10万吨，日产合成气12万立方米，热值35.59MJ/m³，可替代天然气用于锅炉燃烧、工业炉窑加热等，每年可减少二氧化碳排放12万吨。该项目率先突破了热解气化装备国产化瓶颈，单套处理规模达到国内领先水平，生产成本较传统技术降低30%，具有显著的环境效益和经济效益，为鸡粪资源化处理和高附加值利用提供了新的技术路径。

三、结语

家禽粪便是有机物含量丰富的生物质资源，合理开发利用可转化为清洁能源和优质有机肥。沼气发酵、堆肥和热解气化是目前家禽粪污资源化利用的主要技术路线，但均存在一定局限性。沼气、堆肥工艺相对成熟，但处理周期长，设施规模受限，难以满足规模化养殖场需求。热解气化工艺先进，产品附加值高，但能耗大、成本高，工程化应用尚不成熟。未来，应立足养殖场实际，因地制宜选择合适技术路线，优化工艺集成模式，大力推广成熟适用技术，加快先进技术产业化进程。要加大政策扶持力度，完善粪污资源化补贴等激励机制，加强技术指导服务，强化技术创新与集成，着力破解养殖场主体参与积极性不高、场内粪污 收集不到位、资源化利用率不高等瓶颈制约。政府、企业、农户协同发力,能加快家禽粪污资源化利用步伐，实现环境效益、经济效益、社会效益多赢，让“绿水青山”成为养殖业高质量发展的“金山银山”，为乡村振兴和美丽中国建设作出积极贡献。