46;3亿吨。80%的规模化畜禽养殖场缺乏必要的污染治理设施,畜禽粪便未经处理直接排入环境,严重污染空气和水体。[6]我国温室气体排放已严重影响我国气候变化。国家气象局局长秦大河介绍,中国科学家预估了未来中国气候的变化:第一,中国气候将继续变暖。到2020至203O年,全国平均气温将上升1.7℃;到2050年,全国平均气温将上升2.2℃;当大气中二氧化碳浓度加倍时,全国平均气温将上升2.9℃。第二,中国气候变暖的幅度由南向北增加。到2030年,中国西北地区气温可能上升1.9-2.3℃。第三,中国不少地区降水出现增加趋势,东南沿海增加值最大。长江中下游地区出现变干的趋势,华北和东北南部等一些地区出现继续变干的趋势。
(四)广泛应用生物技术,发展基因工程
生物技术在培育能源作物,培育高效酶微生物方面大有作为。国外用转基因方法获得柴油油菜新品种;用转基因技术获得分解秸秆纤维生产酒精的工程菌。转基因技术应用于能源作物和能源微生物上,不受基因标识的限制,而应用在食物方面要求标识,因而受到很大限制。为了促进学科发展,生物技术可选择能源作物和能源微生物方向大力研究和应用。
三、实施能源农业的重大工程
(一)沼气计划
沼气是有机物质在厌氧条件下,经过微生物发酵生成以甲烷为主的可燃气体。沼气发酵过程可分为两个阶段,即不产甲烷阶段和产甲烷阶段。沼气发酵产生的三种物质,一是沼气,以甲烷为主,是一种清洁能源;二是消化液(沼液),含可溶性N、P、K,是优质肥料;三是消化污泥(沼渣),主要成分是菌体、难分解的有机残渣和无机物,是一种优良有机肥,并有土壤改良功效。沼气的生成物有很高的应用价值。很多人称:“沼气百利,而无一害”。
沼气发酵有四个特点:
1、沼气微生物自身耗能少
沼气发酵过程中,沼气微生物自身繁殖需要的能量是好氧微生物的1/30-1/20。对于基质来说,大约90%的COD被转化为沼气。
2、沼气发酵能够处理高浓度的有机废物
好氧条件下,一般只能处理COD含量在1 000mg/L以下的废水,而沼气发酵处理废水COD含量可以高达10 000mg/L以上。如表1所示,各种农产品加工废水,都可作为沼气发酵的原料。
表1 农产品加工转化企业排放水质特性[7]原料名称
PH值 COD/mg.L-1 BOD/mg.L-1酒精醪液
白酒废水
黄酒废水
制革废水
柠檬酸废水
淀粉废水
豆制品废水
造纸黑液
制药废液
乳品加工废水
高浓度啤酒废水
味精废水
糖蜜酒精废水
猪粪水
鸡粪水
奶牛粪水
3-5
3.7-5.8
3.5-4.0
8-10
4.0-4.6
4.6-5.3
3.5-5.0
11-13
4.0-6.0
3.5-7.5
3.5-6.0
1.5-3.2
4.4
7.0-7.8
6.5-7.5
7.2-8.2 30 000-60 000
11 400-130 000
9 400-30 000
3 000-4 000
10 000-40 000
3 000-12 000
10 000-20 000
106 000-157 000
5 000-40 000
2 000-11 000
9 000-43 000
20 000-60 000
40 000-150 000
11 000-26 000
43 000-77 000
70 000-116 285 15 000-30 000
5 800-67 000
5 000-15 000
1 500-2 000
6 000-25 000
1 000-7 000
7 000-12 000
34 500-42 500
2 000-18 000
1 000-75 000
7 000-33 350
10 000-30 000
20 000-60 000
7 000-13 000
17 000-32 000
3、能处理的废物种类多
沼气发酵可以处理人、畜粪便,作物秸秆,农产品加工企业的废水、废渣等。沼气发酵除去了90%的有机质,余下的部分再经过耗氧处理,便可达到国家排放标准。 |
4、沼气发酵受温度影响较大
沼气发酵可分为高温(50-600C)、中温(30-350C)和常温(自然温度)。高温发酵处理能力最强,中温次之,但需要一定的热能来维持所需要的恒定温度。
沼气计划应包括农村户用小型沼气和大中型沼气两个部分。
农村户用小型沼气技术已比较成熟,目前主推的是埋地圆柱形水压式沼气池,并已制定出国家标准(GB 4750-84、GB 4751-84、GB4752-84)。这种沼气池解决了进料和出料的矛盾,可以连续生产。农民不需冒生命危险去掏出沼渣。北方在沼气池上加盖塑料大棚,使沼气与养猪种菜相结合,组装成“四位一体”模式,成功的解决了冬季沼气发酵问题。各地从当地实际出发,把沼气与农民致富奔小康结合起来,形成生态家园富民计划,大大推进了农村户用沼气的发展,国家已列入西部大开发计划。为了使农村户用小型沼气更符合国家经济建设和社会全面发展,建议:1、国家进一步加大投资力度,满足广大农民的需求;2、突出重点。一是解决生态脆弱区农民的燃料问题,巩固退耕还林成果,治理风沙危害。二是解决南方血吸虫高发区的虫卵处理问题。沼气发酵可以彻底处理血吸虫虫卵。据卫生防疫部门检测结果:在沼气池内,血吸虫卵秋季22天,冬季40天内,死亡100 上一页 [1] [2] [3] [4] [5] 下一页
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