六橫島厭氧發(fā)酵利用

　　六橫島厭氧發(fā)酵利用

　　【摘 要】根據我們去舟山六橫島的實(shí)地考察情況，我們發(fā)現海島由于特殊的地理環(huán)境，海島上產(chǎn)生的固體垃圾一般采取填埋的方式處理，海島商業(yè)和工業(yè)廢水通過(guò)當地的污水處理廠(chǎng)凈化再利用，然部分城鄉生活污水則直接排入大海，影響海島環(huán)境。

　　海島的有限的陸地面積不能供海島居民無(wú)限填埋垃圾使用。

　　本文講述如何運用厭氧發(fā)酵技術(shù)，利用海島存在的部分有機物垃圾(主要是糞便和植物遺骸)制備沼氣的意義以及該生物技術(shù)存在的影響因素，并展望用厭氧發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)沼氣改善海島經(jīng)濟、環(huán)境的發(fā)展前景。

　　本文以六橫島為例，展開(kāi)探討。

　　【關(guān)鍵詞】厭氧發(fā)酵;有機垃圾;制沼氣;發(fā)展前景

　　引 言

　　舟山群島新區處于我國南北海運大通道和長(cháng)江黃金水道交匯地帶，是江海聯(lián)運的重要樞紐。

　　是我國伸入環(huán)太平洋經(jīng)濟圈的前沿地區。

　　同時(shí)，舟山群島海洋生物資源豐富，是我國最大的近海漁場(chǎng)。

　　舟山群島新區發(fā)展優(yōu)勢明顯，使得海島經(jīng)濟快速增長(cháng)，人口不斷增加。

　　但同時(shí)也存在重大交通基礎設施滯后、土地等要素制約明顯。

　　龐大的垃圾日產(chǎn)量成為海島的經(jīng)濟、環(huán)境不小的挑戰。

　　六橫島作為舟山群島最大的島嶼之一，其具有很大的代表性。

　　一、厭氧發(fā)酵在海六橫島應用的優(yōu)勢

　　1、六橫島的經(jīng)濟優(yōu)勢。

　　依托區位優(yōu)勢、資源條件和政策優(yōu)勢，六橫臨港產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，中遠大型修造船基地、浙能煤電項目、涼潭島武鋼鐵礦砂中轉基地等一批大型臨港產(chǎn)業(yè)項目相繼落戶(hù)建設。

　　近幾年的開(kāi)發(fā)建設，六橫經(jīng)濟社會(huì )快速發(fā)展，城鎮基礎設施、配套服務(wù)明顯進(jìn)步，發(fā)展要素建設取得了較大進(jìn)展。

　　島陸交通、電力、供水等重要發(fā)展要素基本能適應當前六橫經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展需要。

　　更重要的是，六橫的進(jìn)一步發(fā)展得到了省、市、區各級領(lǐng)導和有關(guān)部門(mén)的高度重視、關(guān)心和支持，這為進(jìn)一步提升六橫的發(fā)展能力、拓展發(fā)展空間、提升發(fā)展水平打下了堅實(shí)的基礎。

　　六橫已有足夠的經(jīng)濟實(shí)力，進(jìn)行厭氧發(fā)酵工程的試驗。

　　2、六橫經(jīng)驗優(yōu)勢。

　　六橫較一般海島來(lái)說(shuō)，六橫已經(jīng)有相對的經(jīng)驗優(yōu)勢：六橫的海水淡化廠(chǎng)以及污水處理場(chǎng)已經(jīng)進(jìn)入一起工程投入使用，尤其是污水處理廠(chǎng)已經(jīng)運用生物技術(shù)技術(shù)通過(guò)生物菌的氧化作用達到凈化污水的目的。

　　這些經(jīng)驗優(yōu)勢是其他海島所未擁有。

　　同時(shí)也說(shuō)明了六橫已經(jīng)具有掌握基本的生物本領(lǐng)。

　　3、六橫島可利用的垃圾資源充足。

　　六橫城鄉環(huán)衛一體化，全島已有3座垃圾中轉站，每天都有數十座垃圾清運車(chē)把垃圾運到垃圾中轉站，經(jīng)壓縮后，再由統一車(chē)輛運到黃巖潭垃圾填埋場(chǎng)。

　　目前六橫日常處理生活垃圾100余噸。

　　大量的日生活垃圾、六橫島所有居民以及禽類(lèi)的糞便可以源源不斷的為厭氧發(fā)酵制沼氣提供原材料。

　　4、厭氧發(fā)酵的技術(shù)比較成熟。

　　以厭氧發(fā)酵為核心環(huán)節的沼氣技術(shù)在我國已經(jīng)得到了廣泛的應用。

　　據統計，到2002年底全國戶(hù)用沼氣池總量達到1000萬(wàn)個(gè)，畜禽養殖場(chǎng)沼氣工程1100多處，城鎮生活污水凈化沼氣池近10萬(wàn)處。

　　成熟的技術(shù)和多起成功的事例為六橫島引進(jìn)該技術(shù)有了保障。

　　5、厭氧發(fā)酵工程多樣性。

　　厭氧發(fā)酵工程除了可以制沼氣外，厭氧發(fā)酵還可以制氫以通過(guò)厭氧發(fā)酵來(lái)發(fā)電。

　　以上的多種可能為海島提供了選擇，每一個(gè)海島可以根據當地的需要來(lái)選擇厭氧發(fā)酵向那一方面進(jìn)行。

　　這樣厭氧發(fā)酵可以適合更多的舟山海島，可以把該工程在舟山普及。

　　二、厭氧發(fā)酵在海島應用的劣勢

　　1、原料收集工程量大。

　　厭氧發(fā)酵對原料要求很高，厭氧發(fā)酵一般只發(fā)酵部分有機物垃圾(多指動(dòng)植物遺骸和糞便)。

　　然而海島垃圾沒(méi)有分類(lèi)處理，所有垃圾混雜不利于厭氧發(fā)酵工程實(shí)施。

　　島上居民的排泄物沒(méi)有統一的管道可以收集。

　　大多城鎮居民的排泄物與生活污水進(jìn)入島上污水處理廠(chǎng)，農村用于肥料或排入大海。

　　2、厭氧發(fā)酵對環(huán)境要求高。

　　環(huán)境要求：厭氧環(huán)境、充足的有機物、碳氮比、最適宜的溫度區、合適的pH值、攪拌、稀釋。

　　三、應對措施

　　厭氧環(huán)境的制造已有兩種普遍方法：密不通風(fēng)的沼氣池、密閉的沼氣罐。

　　沼氣池或灌中充足的有機物是為了使生物菌正常生長(cháng)和繁殖。

　　合理的有機物填充范圍一般每立方米每天加入1.6-4.8kg為宜。

　　在發(fā)酵原料中，碳氮比一般以25：1為最佳。

　　最適的溫度區分在34-36℃左右，稱(chēng)為中溫消化和在50-53℃左右，稱(chēng)為高溫消化。

　　沼氣發(fā)生時(shí)合適的pH值為6.4-7.2，高于8或者低于6時(shí)沼氣菌將受到抑制。

　　現代消化池是連續投入，不斷攪拌，使微生物和有機物充分接觸，能大大促進(jìn)發(fā)酵過(guò)程。

　　在發(fā)酵過(guò)程中，揮發(fā)性酸、氨、氧、抗生素等過(guò)多將影響厭氧性分解。

　　為了避免氨過(guò)多的影響，可將有機物稀釋。

　　通常發(fā)酵池干物質(zhì)與水的比例以1：10為宜，過(guò)稀則耗水量增加，并增大發(fā)醉池容積。

　　畜禽糞以及厭氧發(fā)酵后，約60%的碳素轉變?yōu)檎託狻?/p>

　　為了更好的再利用部分有機垃圾，提高材料的運用率。

　　我們需要模擬人體消化系統，把未分解的合適的有機垃圾先通過(guò)酶(多指纖維素酶和果膠酶等)消化有機物，再把處理過(guò)的有機物投入到沼氣池中厭氧酵解。

　　由于多增加了一個(gè)步驟，經(jīng)濟成本投入也會(huì )隨之增加。

　　厭氧發(fā)酵畜禽糞便生產(chǎn)沼氣就是利用受控制的厭氧細菌分解作用，將糞便中的有機物轉化成簡(jiǎn)單的有機酸，然后再將簡(jiǎn)單的有機酸轉化為沼氣和二氧化碳。

　　目前人們普遍認為厭氧消化過(guò)程主要分為三個(gè)階段：第一階段為水解性細菌產(chǎn)生水解酶把非水溶性大分子的碳水化合物、脂肪和蛋白質(zhì)等水解成可溶性的較小分子化合物的過(guò)程。

　　第二階段為產(chǎn)氫產(chǎn)酸階段。

　　第三階段為產(chǎn)甲烷菌利用降解產(chǎn)物產(chǎn)生甲烷的過(guò)程。

　　整個(gè)厭氧消化過(guò)程是一個(gè)產(chǎn)甲烷菌和非產(chǎn)甲烷菌相互作用，相互制約的動(dòng)態(tài)平衡過(guò)程。

　　用于厭氧消化的原料幾乎都是不溶性的有機大分子，只有通過(guò)水解酶把它們分解成較小的分子后才能被產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌和產(chǎn)甲烷菌利用，最終產(chǎn)生甲烷。

　　四、厭氧發(fā)酵的意義

　　1、厭氧發(fā)酵的綠色環(huán)保效益。

　　可以回收部分垃圾再利用，減少了海島的垃圾負擔;可以和海島養殖戶(hù)聯(lián)系，統一收集動(dòng)物糞便，有利于維持海島的衛生以及美觀(guān)和減輕農村的水污染程度。

　　2、厭氧發(fā)酵的經(jīng)濟效益。

　　沼氣池產(chǎn)生的沼氣，可以按照市場(chǎng)價(jià)格面向海島居民。

　　沼氣池產(chǎn)生的廢渣是很好肥料，有利于農作物的生長(cháng)，可以把廢渣投入到農業(yè)生產(chǎn)來(lái)增加產(chǎn)量。

　　較少了政府投入到治理農村水污染的資金。

　　五、發(fā)展前景

　　厭氧發(fā)酵制沼氣所涉及的反應裝置和主要工藝比較簡(jiǎn)單;在國內現在的厭氧發(fā)酵技術(shù)比較成熟;并且有借鑒國外先進(jìn)的厭氧發(fā)酵技術(shù)和模式，實(shí)現自動(dòng)化操作。

　　利用厭氧發(fā)酵處理畜禽糞便生產(chǎn)沼氣，解決了因養殖規模擴大帶來(lái)的環(huán)境惡化問(wèn)題，極大地改善了農業(yè)的生態(tài)環(huán)境，提高了人們的生活質(zhì)量，促進(jìn)了農業(yè)的可持續性發(fā)展，有著(zhù)豐富的資源和廣闊的前景。

　　這樣技術(shù)沒(méi)有在全國普遍推廣說(shuō)明還待完善的地方。

　　相信厭氧發(fā)酵制沼氣如果在六橫島成果投入運行的話(huà)，將會(huì )起到很好的榜樣作用。

　　舟山群島通過(guò)生物技術(shù)來(lái)改善環(huán)境、減輕海島垃圾負擔、增加海島經(jīng)濟效益，在未來(lái)可以實(shí)現。

　　【參考文獻】

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