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空氣清新的日本“牛糞發(fā)電廠”了解一下

分類:固廢觀察 > 國際視野    發(fā)布時間:2018年5月23日 17:22    作者:固廢觀察    文章來源:

北海道是日本最大的畜產(chǎn)地,家畜排泄物每年達(dá)到2000萬噸,其中90%是牛的排泄物。以前,家畜糞便都是制成堆肥,然后作為肥料撒到農(nóng)田里。不過,制成堆肥時需要占用大量土地,不僅產(chǎn)生異味,而且還有可能污染地下水和河流。

現(xiàn)如今,通過利用家畜糞便發(fā)電,不僅能夠獲得原有方法無法獲得的新能源,還能夠?qū)崿F(xiàn)有機質(zhì)的循環(huán)利用,保護環(huán)境,所以用家畜糞便制造沼氣的呼聲在日本國內(nèi)不斷高漲。

進入總面積達(dá)8.37萬平方米的別海町資源循環(huán)中心,滿眼是翠綠的草地,中間錯落有致分布著幾座并不高大的建筑。整個廠區(qū)極為安靜,一片田園風(fēng)光,絲毫感覺不到糞便的惡臭。

來源:中國環(huán)境報


空氣清新的“牛糞發(fā)電廠”

別海町位于北海道東部,面積1320平方公里,轄區(qū)內(nèi)沒有山區(qū),全部是平原。別海町利用廣闊的草地發(fā)展接近自然的草地型奶業(yè),飼養(yǎng)奶牛10.7萬頭,肉牛1萬頭,合計約11.7萬頭,居日本第一位。

別海町產(chǎn)業(yè)振興部部長有田博喜介紹說,北海道是日本最大的畜產(chǎn)地,每年家畜排泄物達(dá)到2000萬噸,其中90%是牛的排泄物。以前,家畜糞便都是制成堆肥,然后作為肥料撒到農(nóng)田里。不過,制成堆肥時需要占用大量土地,不僅產(chǎn)生異味,而且還有可能污染地下水和河流。2004年11月1日《家畜排泄物法》開始施行后,各農(nóng)戶都建設(shè)了儲糞池,但是容量只夠存放6個月,由于北海道冰天雪地的時間很長,糞便凍結(jié),很難發(fā)酵降解。

通過利用家畜糞便發(fā)電,不僅能夠獲得原有方法無法獲得的新能源,還能夠?qū)崿F(xiàn)有機質(zhì)的循環(huán)利用,保護環(huán)境,所以用家畜糞便制造沼氣的呼聲在日本國內(nèi)不斷高漲。

在此背景下,別海町的生物氣發(fā)電廠——“別海町資源循環(huán)中心”應(yīng)運而生。進入總面積達(dá)8.37萬平方米的別海町資源循環(huán)中心,絲毫感覺不到糞便的惡臭。

管理中心附近的3座巨大的消化液罐是廠區(qū)內(nèi)最顯眼的建筑,如同3個巨大的儲油罐,每個容量2500立方米。消化液是牛糞便發(fā)酵后產(chǎn)生的液體,是上好的液肥。儲液罐附近就是牛糞接收設(shè)施,只有這里的儲糞池口處能夠略微感受到一絲牛糞的氣息。

充分發(fā)酵產(chǎn)生甲烷之后的殘渣,通過固體分離機,濾液形成消化液,經(jīng)過殺菌可以形成液肥,固體物則是干燥后形成堆肥,還可以作為牛舍的墊料,供牛躺在上面休息。消化液可以由農(nóng)戶自己搬運到自己家的存儲罐內(nèi),或者由運輸公司運到農(nóng)戶家。如今消化液都是免費的,為了方便較遠(yuǎn)地點的農(nóng)戶取用,還在廠區(qū)外單獨建設(shè)了兩座容量1000立方米的消化液罐。這5個消化液灌足夠存放半年時間產(chǎn)生的消化液。


既當(dāng)肥料又能發(fā)電

園區(qū)內(nèi)的廣闊草地就是實驗用草場,這里的實驗顯示,使用消化液作為肥料之后,土壤不再板結(jié),排水變通暢,土壤中生物增多,奶牛愛吃的豆科牧草增加,雜草變少,牛更愛吃牧草了,疾病也顯著減少。

利用消化液作為液肥均勻噴灑后,第一茬和第二茬草在第一年收獲增加3%,第二年增加2%,第五年增加21%,第六年增加13%,第七年增加26%,可以顯著削減化學(xué)肥料的使用。

100頭奶牛每天產(chǎn)生的消化液相當(dāng)于9000日元的化肥,50公頃的草地如果使用化肥,養(yǎng)殖約100頭牛,每年肥料費用相當(dāng)于270萬日元,但是如果使用液肥輔助化肥,則只需要217.8萬日元,相當(dāng)于每頭牛每年削減了5220日元的費用。

100頭奶牛糞便進行生物氣發(fā)電后,可以供20戶家庭的電力需要,還可以給45戶家庭提供浴缸的熱水。利用糞便進行生物氣發(fā)電后,糞尿中作為臭氣原因的揮發(fā)性脂肪酸則減少到1%,大大保護了環(huán)境。

此外,10噸牛糞尿從10公里外搬運過來需要20升汽油,但是進行生物氣發(fā)電時,可以產(chǎn)生400立方米的沼氣,其發(fā)電量則相當(dāng)于200升汽油,足足是所用能源的10倍。


產(chǎn)業(yè)化合作已經(jīng)開始

在“別海町資源循環(huán)中心”取得成功后,三井造船公司與別海町合作,在當(dāng)?shù)亟⒘恕皠e海生物氣發(fā)電公司”,2014年5月5日開始動工興建另一處大型生物氣發(fā)電工廠,準(zhǔn)備利用農(nóng)戶提供的家畜排泄物進行沼氣發(fā)電,2015年7月左右正式運轉(zhuǎn)。


工廠的建設(shè)利用了農(nóng)林水產(chǎn)省“地域生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)化整備事業(yè)”的補貼,這是農(nóng)林水產(chǎn)省等7個政府機構(gòu)選定的“別海町生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)城市構(gòu)想”的核心工程,也是日本國內(nèi)最大規(guī)模的生物氣發(fā)電項目。

整個廠區(qū)占地面積約1.9萬平方米,將收集工廠半徑15公里范圍內(nèi)農(nóng)戶產(chǎn)生的家畜排泄物。為了運輸牛糞,還將成立專門的運輸公司。預(yù)計正常運轉(zhuǎn)后,這里年發(fā)電量將達(dá)到約9600兆瓦時,相當(dāng)于別海町全部6360個家庭的44.2%的用電量,這將是利用家畜排泄物進行生物氣發(fā)電的日本國內(nèi)最大規(guī)模的工廠。


發(fā)酵的副產(chǎn)品如消化液和墊料可以作為木材肥料和乳牛的墊料銷售給農(nóng)戶。工廠建立后,預(yù)計能產(chǎn)生7億日元左右的經(jīng)濟效益。此外,這一項目還能使別海町內(nèi)奶牛產(chǎn)生的二氧化碳削減約23%。


打造“生物質(zhì)城鎮(zhèn)”

2013年6月,別海町被日本政府認(rèn)定為“生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)城市”。

別海町的生物質(zhì)城市建設(shè)取得飛速進展,也得益于日本政府對生物質(zhì)利用的重視。2009年9月,日本開始施行《生物質(zhì)利用推進基本法》,日本政府根據(jù)這一法律在2010年12月制定了《生物質(zhì)利用推進基本計劃》,制定了2020年的目標(biāo)、提出了推進利用生物質(zhì)的基本方針以及技術(shù)開發(fā)的方向性等,要求2020年時全國的600個市町村要建成“生物質(zhì)城鎮(zhèn)”,各都道府縣和市町村都要制定本地區(qū)推進利用生物質(zhì)的基本計劃。

2012年8月31日,日本政府公布了實現(xiàn)可再生能源飛躍發(fā)展的新戰(zhàn)略,目標(biāo)是到2030年使海上風(fēng)力、地?zé)帷⑸镔|(zhì)、海洋(波浪、潮汐)4個領(lǐng)域的發(fā)電能力擴大到2010年度的6倍以上。其中通過采用發(fā)電效率更高的新技術(shù),生物質(zhì)發(fā)電能力要由2010年度的240萬千瓦提高到600萬千瓦。

今后,類似別海町的生物質(zhì)城市將更多地在日本涌現(xiàn)。


來源:固廢觀察

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