六橫島厭氧發酵利用

　　六橫島厭氧發酵利用

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

　　海島的有限的陸地面積不能供海島居民無限填埋垃圾使用。

　　本文講述如何運用厭氧發酵技術，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存在的影響因素，并展望用厭氧發酵技術生產沼氣改善海島經濟、環境的發展前景。

　　本文以六橫島為例，展開探討。

　　【關鍵詞】厭氧發酵;有機垃圾;制沼氣;發展前景

　　引 言

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

　　是我國伸入環太平洋經濟圈的前沿地區。

　　同時，舟山群島海洋生物資源豐富，是我國最大的近海漁場。

　　舟山群島新區發展優勢明顯，使得海島經濟快速增長，人口不斷增加。

　　但同時也存在重大交通基礎設施滯后、土地等要素制約明顯。

　　龐大的垃圾日產量成為海島的經濟、環境不小的挑戰。

　　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、厭氧發酵在海六橫島應用的優勢

　　1、六橫島的經濟優勢。

　　依托區位優勢、資源條件和政策優勢，六橫臨港產業快速發展，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業項目相繼落戶建設。

　　近幾年的開發建設，六橫經濟社會快速發展，城鎮基礎設施、配套服務明顯進步，發展要素建設取得了較大進展。

　　島陸交通、電力、供水等重要發展要素基本能適應當前六橫經濟社會發展需要。

　　更重要的是，六橫的進一步發展得到了省、市、區各級領導和有關部門的高度重視、關心和支持，這為進一步提升六橫的發展能力、拓展發展空間、提升發展水平打下了堅實的基礎。

　　六橫已有足夠的經濟實力，進行厭氧發酵工程的試驗。

　　2、六橫經驗優勢。

　　六橫較一般海島來說，六橫已經有相對的經驗優勢：六橫的海水淡化廠以及污水處理場已經進入一起工程投入使用，尤其是污水處理廠已經運用生物技術技術通過生物菌的氧化作用達到凈化污水的目的。

　　這些經驗優勢是其他海島所未擁有。

　　同時也說明了六橫已經具有掌握基本的生物本領。

　　3、六橫島可利用的垃圾資源充足。

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

　　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的糞便可以源源不斷的為厭氧發酵制沼氣提供原材料。

　　4、厭氧發酵的技術比較成熟。

　　以厭氧發酵為核心環節的沼氣技術在我國已經得到了廣泛的應用。

　　據統計，到2002年底全國戶用沼氣池總量達到1000萬個，畜禽養殖場沼氣工程1100多處，城鎮生活污水凈化沼氣池近10萬處。

　　成熟的技術和多起成功的事例為六橫島引進該技術有了保障。

　　5、厭氧發酵工程多樣性。

　　厭氧發酵工程除了可以制沼氣外，厭氧發酵還可以制氫以通過厭氧發酵來發電。

　　以上的多種可能為海島提供了選擇，每一個海島可以根據當地的需要來選擇厭氧發酵向那一方面進行。

　　這樣厭氧發酵可以適合更多的舟山海島，可以把該工程在舟山普及。

　　二、厭氧發酵在海島應用的劣勢

　　1、原料收集工程量大。

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

　　然而海島垃圾沒有分類處理，所有垃圾混雜不利于厭氧發酵工程實施。

　　島上居民的排泄物沒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入島上污水處理廠，農村用于肥料或排入大海。

　　2、厭氧發酵對環境要求高。

　　環境要求：厭氧環境、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

　　厭氧環境的制造已有兩種普遍方法：密不通風的沼氣池、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，稱為中溫消化和在50-53℃左右，稱為高溫消化。

　　沼氣發生時合適的pH值為6.4-7.2，高于8或者低于6時沼氣菌將受到抑制。

　　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，能大大促進發酵過程。

　　在發酵過程中，揮發性酸、氨、氧、抗生素等過多將影響厭氧性分解。

　　為了避免氨過多的影響，可將有機物稀釋。

　　通常發酵池干物質與水的比例以1：10為宜，過稀則耗水量增加，并增大發醉池容積。

　　畜禽糞以及厭氧發酵后，約60%的碳素轉變為沼氣。

　　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酶(多指纖維素酶和果膠酶等)消化有機物，再把處理過的有機物投入到沼氣池中厭氧酵解。

　　由于多增加了一個步驟，經濟成本投入也會隨之增加。

　　厭氧發酵畜禽糞便生產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單的有機酸，然后再將簡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程主要分為三個階段：第一階段為水解性細菌產生水解酶把非水溶性大分子的碳水化合物、脂肪和蛋白質等水解成可溶性的較小分子化合物的過程。

　　第二階段為產氫產酸階段。

　　第三階段為產甲烷菌利用降解產物產生甲烷的過程。

　　整個厭氧消化過程是一個產甲烷菌和非產甲烷菌相互作用，相互制約的動態平衡過程。

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

　　四、厭氧發酵的意義

　　1、厭氧發酵的綠色環保效益。

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

　　2、厭氧發酵的經濟效益。

　　沼氣池產生的沼氣，可以按照市場價格面向海島居民。

　　沼氣池產生的廢渣是很好肥料，有利于農作物的生長，可以把廢渣投入到農業生產來增加產量。

　　較少了政府投入到治理農村水污染的資金。

　　五、發展前景

　　厭氧發酵制沼氣所涉及的反應裝置和主要工藝比較簡單;在國內現在的厭氧發酵技術比較成熟;并且有借鑒國外先進的厭氧發酵技術和模式，實現自動化操作。

　　利用厭氧發酵處理畜禽糞便生產沼氣，解決了因養殖規模擴大帶來的環境惡化問題，極大地改善了農業的生態環境，提高了人們的生活質量，促進了農業的可持續性發展，有著豐富的資源和廣闊的前景。

　　這樣技術沒有在全國普遍推廣說明還待完善的地方。

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

　　舟山群島通過生物技術來改善環境、減輕海島垃圾負擔、增加海島經濟效益，在未來可以實現。

　　【參考文獻】

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