淺析沼氣工程在農(nóng)村城鎮(zhèn)化中的節(jié)能減排作用

1、淺析沼氣工程在農(nóng)村城鎮(zhèn)化中的節(jié)能減排作用摘要:節(jié)能減排和農(nóng)村城鎮(zhèn)化是國家的戰(zhàn)略部署,而規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖場的環(huán)境污染問題已日趨嚴重,如何解決城鎮(zhèn)化后的畜禽糞污和居民用能問題有待解決。沼氣技術(shù)(厭氧發(fā)酵可將有機廢棄物、廢水轉(zhuǎn)化成沼氣、肥料,既處理了畜禽糞污和生活垃圾,又為城鎮(zhèn)化居民提供了清潔能源,因此,發(fā)展沼氣工程對緩解城鎮(zhèn)化后能源緊張和控制畜禽糞污污染均具有重要的促進作用。關(guān)鍵字:節(jié)能減排,城鎮(zhèn)化,沼氣工程0 引言節(jié)能減排是黨中央、國務(wù)院從全局出發(fā)作出的重大戰(zhàn)略部署,是落實科學發(fā)展觀、轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、實現(xiàn)經(jīng)濟社會又好又快發(fā)展的必然要求。十八大以來,中央高度重視城鎮(zhèn)化戰(zhàn)略,我國城鎮(zhèn)化進程不斷加快,20

2、12年全國城鎮(zhèn)化率已達到52.57%,預(yù)計到2020年中國的城鎮(zhèn)化率將達到60%。而隨著我國城鎮(zhèn)化進程的加快,規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場也隨之增加,據(jù)統(tǒng)計,2010年我國畜禽糞污總量達到24.6億噸,糞污中COD可達5184.7萬噸,若直接排入水中,將使1034億噸水中的溶解氧消耗殆盡。據(jù)統(tǒng)計養(yǎng)殖污染物進入水體流失率達25%30%,這個量也超過工業(yè)廢水與生活廢水COD 排放量之和(1277.54萬t。而氮、磷流失量大于化肥流失量。同時還有致病的有害病菌及NH3、H2S、CO2等有害氣體。目前,畜禽糞便大多未經(jīng)處理直接排出養(yǎng)殖場外,對大氣、水域、土壤造成了嚴重的污染。因此規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場在國家節(jié)能減排戰(zhàn)略

3、布局中具有特殊地位和重要作用。長期以來,中國農(nóng)村許多地區(qū)家庭能源的供應(yīng)基本上依賴于煤炭和當?shù)氐慕斩?、薪?這種傳統(tǒng)低效高耗用能模式對資源和生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了重大而長久的負面影響,嚴重制約農(nóng)村地區(qū)的社會進步和經(jīng)濟發(fā)展,城鎮(zhèn)化后農(nóng)民集中上樓居住,不能再抱秸稈上樓做飯,也不能再一家一戶生壁爐燃煤供暖,因此城鎮(zhèn)化居民的生活用能和冬季供暖問題也有待解決。沼氣技術(shù)利用日常生活、生產(chǎn)中的有機廢棄物進行厭氧發(fā)酵,所產(chǎn)氣體成分以甲烷為主,使用方便,清潔無污染,其發(fā)酵殘余物可用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn),是優(yōu)質(zhì)的飼料和肥料,而且只要原料充足,條件適宜,就可以實現(xiàn)持續(xù)生產(chǎn)。推廣沼氣工程,能有效利用農(nóng)業(yè)資源和畜禽糞污改善生產(chǎn)生活條件,提

4、高城鎮(zhèn)化居民的生活質(zhì)量,保護生態(tài)環(huán)境,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)也畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展。當前,農(nóng)業(yè)大中型沼氣工程建設(shè)受到社會各界的廣泛關(guān)注和黨中央、國務(wù)院的高度重視,是黨中央推進農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用的重要戰(zhàn)略舉措。1 我國沼氣工程發(fā)展現(xiàn)狀沼氣是從生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)化中得到的燃氣,具有清潔、高效、安全和可再生等4大特征。沼氣工程作為一個有效處理有機廢棄物的環(huán)境工程,既是一個可提供干凈、便利燃氣的能源工程,又是一個實現(xiàn)廢棄物資源化、生物質(zhì)多層次利用和促進農(nóng)業(yè)生態(tài)良性循環(huán)的生態(tài)工程,是實現(xiàn)中國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一個重要環(huán)節(jié)和技術(shù)措施。我國沼氣建設(shè)已取得了令世界認同的成就,截止到2011年底,處理農(nóng)業(yè)廢棄物的沼氣工程數(shù)量為8.07

5、 萬處,總池容1106萬m3,年產(chǎn)沼氣14.4 億m3,裝機容量101.7 MW,年發(fā)電量3.8 億kWh,相當于1850萬t標準煤,減少二氧化碳排放4500萬t。沼氣工程已經(jīng)引起了各級政府的廣泛關(guān)注,也得到了許多養(yǎng)殖企業(yè)的認同,促使我國大中型沼氣工程建設(shè)得到了較快的發(fā)展。我國政府提出到2020年單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放量將比2005年下降40%45%的目標,為實現(xiàn)節(jié)能減排、應(yīng)對氣候變化和發(fā)展低碳經(jīng)濟,加強沼氣工程建設(shè)成為實現(xiàn)減排既定目標的有效途徑。2 沼氣工程的節(jié)能減排效用2.1 沼氣對薪柴的替代效用根據(jù)中國能源年鑒數(shù)據(jù)可知,在中國農(nóng)村生活用能消費結(jié)構(gòu)變化中,生物質(zhì)能在農(nóng)村能源中的消費比

6、重呈下降趨勢,而新型能源所占的比重則逐漸上升。雖然農(nóng)村生活用能消費結(jié)構(gòu)逐漸在向科學化、合理化方向發(fā)展,但近10年來,我國每年薪柴的消費量仍然在億噸以上。據(jù)專家估算,農(nóng)村每人平均年需薪柴675kg,而實際只能合理提供146kg,約有0.8一1億農(nóng)戶每年缺柴3一6個月。全國農(nóng)區(qū)每年燒掉木材近l億m3,占全國森林資森林是維護和改善生態(tài)環(huán)境重要的環(huán)節(jié)。據(jù)有關(guān)資料報道,全球森林面積雖然只占陸地總面積的1/3,但森林植被區(qū)的碳儲量幾乎占陸地碳庫總量的1/2。森林植物通過光合作用吸收大氣中的CO2并將其固定在植被或土壤中,從而減少該氣體在大氣中的濃度。這也是國際社會對森林吸收CO2的匯聚作用越來越重視的原因

7、。據(jù)調(diào)查,中國的森林總面積為1.377億h擴,每年合理提供薪柴量約在1.5億t以上,折標煤86mt。用沼氣替代的薪柴,相當于平均每年保護了106.67萬hm2的森林,按照華南植物園周國逸研究員在學術(shù)界首次計算出每公頃森林一年可凈吸收500kg碳計算,通過發(fā)展沼氣替代薪柴每年可產(chǎn)生近53.34萬t的碳匯。2.2 沼氣工程處理畜禽糞污的減排作用隨意排放的畜禽糞便已成為農(nóng)村面源污染的重要來源之一。沼氣工程利用厭氧發(fā)酵作用,將畜禽糞便中的有機物經(jīng)過厭氧消化轉(zhuǎn)化為沼氣和CO2,在產(chǎn)生優(yōu)質(zhì)燃料的同時,無污染化處理畜禽糞便和養(yǎng)殖場污水,實現(xiàn)污染減排、保護生態(tài)環(huán)境的目的,是處理畜禽糞便污染比較成熟和有效的方法

8、,也是畜禽規(guī)模養(yǎng)殖場處理糞便污染最常用的方法。我國高度重視畜禽糞污沼氣工程項目建設(shè),20世紀70年代開始發(fā)展以畜禽糞便為原料的大中型沼氣工程,到2010年全國戶用沼氣達到4 000萬戶,占全國適宜農(nóng)戶的33%;各類沼氣工程超過 6 萬處,其中大中型沼氣工程達到 2 萬多處;農(nóng)村沼氣年產(chǎn)量 130多億 m3,減排 CO25 000多萬 t。根據(jù)全國農(nóng)村沼氣工程建設(shè)規(guī)劃,到 2015 年全國農(nóng)村戶用沼氣池總數(shù)將達到 6 000 萬戶,年產(chǎn)氣量 233 億 m3左右。采取沼氣工程技術(shù)處理畜禽糞便,可有效減少畜禽糞便產(chǎn)生的CH4排放量,去除養(yǎng)殖場廢水中的COD、BOD,滅活畜禽糞便中的病原物,改善周邊

9、生活環(huán)境等。3 小結(jié)沼氣生產(chǎn)可為新農(nóng)村農(nóng)民提供清潔的氣體能源對節(jié)能減排,發(fā)展低碳經(jīng)濟做出貢獻。沼液沼渣促進農(nóng)作物增產(chǎn),改良土壤。沼液沼渣的植物營養(yǎng)有增無減,對促進植物生長和提高品質(zhì)、改良土壤具有重要作用,是優(yōu)良的有機肥料。可使大豆增產(chǎn)15.5%;玉米增產(chǎn)14.3%28.4%;水稻增產(chǎn)15.2%。沼液沼渣對植物病蟲害具有抑制作用。沼液沼渣中的微生物和某些化學物質(zhì)對作物病菌和蟲害有明顯的抑制和殺滅作用,是防治病蟲害的無污染、無殘毒、無抗藥性的“生物農(nóng)藥”。凈化農(nóng)村環(huán)境,畜禽養(yǎng)殖廢棄物對空氣、水源、土壤等自然環(huán)境造成嚴重污染,厭氧發(fā)酵生產(chǎn)沼氣是將其資源化利用,從源頭上解決養(yǎng)殖廢棄物的污染問題。1 Li Guozhu, Niu Shuwen, Ma Libang, et al. Assessment ofenvironmental and economic costs of rural household energyconsumption