六横岛厌氧发酵利用

　　【摘 要】根据我们去舟山六横岛的实地考察情况，我们发现海岛由于特殊的地理环境，海岛上产生的固体垃圾一般采取填埋的方式处理，海岛商业和工业废水通过当地的污水处理厂净化再利用，然部分城乡生活污水则直接排入大海，影响海岛环境。

　　海岛的有限的陆地面积不能供海岛居民无限填埋垃圾使用。

　　本文讲述如何运用厌氧发酵技术，利用海岛存在的部分有机物垃圾(主要是粪便和植物遗骸)制备沼气的意义以及该生物技术存在的影响因素，并展望用厌氧发酵技术生产沼气改善海岛经济、环境的发展前景。

　　本文以六横岛为例，展开探讨。

　　【关键词】厌氧发酵;有机垃圾;制沼气;发展前景

　　引 言

　　舟山群岛新区处于我国南北海运大通道和长江黄金水道交汇地带，是江海联运的重要枢纽。

　　是我国伸入环太平洋经济圈的前沿地区。

　　同时，舟山群岛海洋生物资源丰富，是我国最大的近海渔场。

　　舟山群岛新区发展优势明显，使得海岛经济快速增长，人口不断增加。

　　但同时也存在重大交通基础设施滞后、土地等要素制约明显。

　　庞大的垃圾日产量成为海岛的经济、环境不小的挑战。

　　六横岛作为舟山群岛最大的岛屿之一，其具有很大的代表性。

　　一、厌氧发酵在海六横岛应用的优势

　　1、六横岛的经济优势。

　　依托区位优势、资源条件和政策优势，六横临港产业快速发展，中远大型修造船基地、浙能煤电项目、凉潭岛武钢铁矿砂中转基地等一批大型临港产业项目相继落户建设。

　　近几年的开发建设，六横经济社会快速发展，城镇基础设施、配套服务明显进步，发展要素建设取得了较大进展。

　　岛陆交通、电力、供水等重要发展要素基本能适应当前六横经济社会发展需要。

　　更重要的是，六横的进一步发展得到了省、市、区各级领导和有关部门的高度重视、关心和支持，这为进一步提升六横的发展能力、拓展发展空间、提升发展水平打下了坚实的基础。

　　六横已有足够的经济实力，进行厌氧发酵工程的试验。

　　2、六横经验优势。

　　六横较一般海岛来说，六横已经有相对的经验优势：六横的海水淡化厂以及污水处理场已经进入一起工程投入使用，尤其是污水处理厂已经运用生物技术技术通过生物菌的氧化作用达到净化污水的目的。

　　这些经验优势是其他海岛所未拥有。

　　同时也说明了六横已经具有掌握基本的生物本领。

　　3、六横岛可利用的垃圾资源充足。

　　六横城乡环卫一体化，全岛已有3座垃圾中转站，每天都有数十座垃圾清运车把垃圾运到垃圾中转站，经压缩后，再由统一车辆运到黄岩潭垃圾填埋场。

　　目前六横日常处理生活垃圾100余吨。

　　大量的日生活垃圾、六横岛所有居民以及禽类的粪便可以源源不断的为厌氧发酵制沼气提供原材料。

　　4、厌氧发酵的技术比较成熟。

　　以厌氧发酵为核心环节的沼气技术在我国已经得到了广泛的应用。

　　据统计，到2002年底全国户用沼气池总量达到1000万个，畜禽养殖场沼气工程1100多处，城镇生活污水净化沼气池近10万处。

　　成熟的技术和多起成功的事例为六横岛引进该技术有了保障。

　　5、厌氧发酵工程多样性。

　　厌氧发酵工程除了可以制沼气外，厌氧发酵还可以制氢以通过厌氧发酵来发电。

　　以上的多种可能为海岛提供了选择，每一个海岛可以根据当地的需要来选择厌氧发酵向那一方面进行。

　　这样厌氧发酵可以适合更多的舟山海岛，可以把该工程在舟山普及。

　　二、厌氧发酵在海岛应用的劣势

　　1、原料收集工程量大。

　　厌氧发酵对原料要求很高，厌氧发酵一般只发酵部分有机物垃圾(多指动植物遗骸和粪便)。

　　然而海岛垃圾没有分类处理，所有垃圾混杂不利于厌氧发酵工程实施。

　　岛上居民的排泄物没有统一的管道可以收集。

　　大多城镇居民的排泄物与生活污水进入岛上污水处理厂，农村用于肥料或排入大海。

　　2、厌氧发酵对环境要求高。

　　环境要求：厌氧环境、充足的有机物、碳氮比、最适宜的温度区、合适的pH值、搅拌、稀释。

　　三、应对措施

　　厌氧环境的制造已有两种普遍方法：密不通风的沼气池、密闭的沼气罐。

　　沼气池或灌中充足的有机物是为了使生物菌正常生长和繁殖。

　　合理的有机物填充范围一般每立方米每天加入1.6-4.8kg为宜。

　　在发酵原料中，碳氮比一般以25：1为最佳。

　　最适的温度区分在34-36℃左右，称为中温消化和在50-53℃左右，称为高温消化。

　　沼气发生时合适的pH值为6.4-7.2，高于8或者低于6时沼气菌将受到抑制。

　　现代消化池是连续投入，不断搅拌，使微生物和有机物充分接触，能大大促进发酵过程。

　　在发酵过程中，挥发性酸、氨、氧、抗生素等过多将影响厌氧性分解。

　　为了避免氨过多的影响，可将有机物稀释。

　　通常发酵池干物质与水的比例以1：10为宜，过稀则耗水量增加，并增大发醉池容积。

　　畜禽粪以及厌氧发酵后，约60%的碳素转变为沼气。

　　为了更好的再利用部分有机垃圾，提高材料的运用率。

　　我们需要模拟人体消化系统，把未分解的合适的有机垃圾先通过酶(多指纤维素酶和果胶酶等)消化有机物，再把处理过的有机物投入到沼气池中厌氧酵解。

　　由于多增加了一个步骤，经济成本投入也会随之增加。

　　厌氧发酵畜禽粪便生产沼气就是利用受控制的厌氧细菌分解作用，将粪便中的有机物转化成简单的有机酸，然后再将简单的有机酸转化为沼气和二氧化碳。

　　目前人们普遍认为厌氧消化过程主要分为三个阶段：第一阶段为水解性细菌产生水解酶把非水溶性大分子的碳水化合物、脂肪和蛋白质等水解成可溶性的较小分子化合物的过程。

　　第二阶段为产氢产酸阶段。

　　第三阶段为产甲烷菌利用降解产物产生甲烷的过程。

　　整个厌氧消化过程是一个产甲烷菌和非产甲烷菌相互作用，相互制约的动态平衡过程。

　　用于厌氧消化的原料几乎都是不溶性的有机大分子，只有通过水解酶把它们分解成较小的分子后才能被产氢产乙酸菌和产甲烷菌利用，最终产生甲烷。

　　四、厌氧发酵的意义

　　1、厌氧发酵的绿色环保效益。

　　可以回收部分垃圾再利用，减少了海岛的垃圾负担;可以和海岛养殖户联系，统一收集动物粪便，有利于维持海岛的卫生以及美观和减轻农村的水污染程度。

　　2、厌氧发酵的经济效益。

　　沼气池产生的沼气，可以按照市场价格面向海岛居民。

　　沼气池产生的废渣是很好肥料，有利于农作物的生长，可以把废渣投入到农业生产来增加产量。

　　较少了政府投入到治理农村水污染的资金。

　　五、发展前景

　　厌氧发酵制沼气所涉及的反应装置和主要工艺比较简单;在国内现在的厌氧发酵技术比较成熟;并且有借鉴国外先进的厌氧发酵技术和模式，实现自动化操作。

　　利用厌氧发酵处理畜禽粪便生产沼气，解决了因养殖规模扩大带来的环境恶化问题，极大地改善了农业的生态环境，提高了人们的生活质量，促进了农业的可持续性发展，有着丰富的资源和广阔的前景。

　　这样技术没有在全国普遍推广说明还待完善的地方。

　　相信厌氧发酵制沼气如果在六横岛成果投入运行的话，将会起到很好的榜样作用。

　　舟山群岛通过生物技术来改善环境、减轻海岛垃圾负担、增加海岛经济效益，在未来可以实现。

　　【参考文献】

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　　[4]张无敌，宋洪川，尹芳，等.牛粪在沼气发酵过程中的水解酶酶活变化研究[J].能源工程，2003(6)：22-24.

　　[5]徐卫佳.用厌氧发酵技术处理农村养殖场畜禽粪便[J].可再生能源，2004(1).

　　[6]张续春，黄兵，曹东福.?微生物厌氧发酵制氢技术现状和展望[J].云南化工，2007(02).

　　大家好，我是陈昶。我今天发言的主题是：风能的利用。

　　提起风能大家可能很熟悉，因为我国是世界上最早利用风能的国家之一。说起风能我们可以追溯到公元前。公元前数世纪我国人民就利用风力提水。 灌溉、磨面、舂米，用风帆推动船舶前进。到了宋代更是我国应 用风车的全盛时代，当时流行的垂直轴风车，一直沿用至今。在国外，公元前2世纪，古波斯人就利用垂直轴风车碾米。 10世纪伊斯兰人用风车提水，11世纪风车在中东已获得广泛的 应用。13世纪风车传至欧洲，14世纪已成为欧洲不可缺少的原 动机。在荷兰风车先用于莱茵河三角洲湖地和低湿地的汲水，以后又用于榨油和锯木。只是由于蒸汽机的出现，才使欧洲风车数目急剧下降。

　　风能与其它能源相比，有其明显的优点。

　　1、蕴量巨大，分布广泛。我国东南沿海及其附近岛屿是风能资源丰富地区，有效风能密度大于或等于200瓦/平方米的等值线平行于海岸线；沿海岛屿有效风能密度在300瓦/平方米以上，全年中风速大于或等于3米/秒的时数约为7000～8000小时，大于或等于6米/秒的时数为4000小时。

　　2、可以再生，没有污染。风能来源于空气的流动，所以是环保型的无限的资源 。

　　但金无足赤，人无完人，风能也有缺点——就是不稳定。

　　由于气流瞬息万变，因此风的脉动、日变化、季变化以至年际的变化都十分明显，波动很大，极不稳定。

　　现在地球很脆弱，希望大家从我做起，从我做起，现在做起，多多利用新能源！