把牛糞變為沼氣發電,循環利用,不是什麼新鮮事。但因為黑龍江省冬季氣溫低,達不到沼氣發酵所需溫度,一直成為阻礙沼氣發電在黑龍江省應用的難題。如今高溫厭氧發酵技術在杜爾伯特蒙古族自治縣的應用,使沼氣在高寒地區四季連續發電成為可能。
杜爾伯特蒙古族自治縣是黑龍江省養牛大縣,2010年,全縣奶牛存欄16.5萬頭,今年存欄量將突破18萬頭。但是牛一成群,奶牛排泄的糞便,給當地人帶來了煩惱。據有關資料顯示,以一頭牛排糞尿30公斤計算,年産生的糞尿總量超過億噸。糞肥不經處理不能還田,因此還田率不足30%,其餘未經處理傾倒在郊外、道路兩旁,嚴重污染了環境。
2007年,黑龍江省科學院帶著一項可以把牛糞發酵為沼氣四季發電的技術來到杜爾伯特安家。這項名為高溫厭氧發酵的技術是由該院與加拿大阿爾伯塔研究所合作開發的,主要針對像黑龍江省這類高寒地區進行沼氣發酵。應用該技術的高寒地區高溫厭氧發酵生物質能源處理系統是世界上唯一正在運行的利用牛糞進行發電,並回收其養分生産廢料的綜合利用系統。
黑龍江省科學院科技孵化中心的劉偉對記者説,目前在黑龍江省應用的沼氣發電技術多是常溫厭氧和中溫厭氧技術。常溫厭氧技術多應用於普通農戶家庭,發酵沼氣多用於取暖,但是發酵池的溫度隨氣溫而變化,一入冬就毫無用武之地了。中溫厭氧技術,指的是發酵池的溫度控制在36℃左右,但這一溫度與人體體溫一致,難以殺死牛糞中致人病毒。而高溫厭氧技術,將沼氣池的溫度控制在55℃,進料和出料連續化,不但可以殺死致人病毒,而且發酵週期比中溫厭氧縮短一半,約14天左右。劉偉進一步解釋説,高溫厭氧技術之所以適合高寒地區,是因為沼氣在發酵後經過脫硫凈化直接送至熱電聯産裝置發電和産熱,也就是説該工廠只需要第一次運行時的啟動熱力便不再需要其他動力能源,因為在沼氣發電的過程中産生的熱量已經足夠持續維持沼氣發酵池55℃的高溫和發電廠內的供暖。
經過3年建設,投資1500萬元的沼氣發電廠已經在杜爾伯特試運行,基本達到設計指標,可以同時生産“氣、電、肥”,每年可處理10000噸牛糞便,生産沼氣7.5萬立方米,以沼渣製成的生物肥料2000噸,發電120萬千瓦,可供近8000個家庭使用一個月。目前,電廠發電機已達到滿功率運行,實現整套系統閉路循環,不再需要外部電力供給。
目前杜爾伯特這家沼氣發電廠還處於運行初期,沼氣發酵容量還吃不飽,明年將擴大牛糞收儲量,屆時發電量將進一步增加,併入國家電網後,就成功走上了變廢為寶可持續的綠色能源發展之路。
“這項技術只需先期投資建廠,而後只要有穩定的能源,逐步增加沼氣池便可以穩步增産。”劉偉對這項技術未來的發展充滿信心。黑龍江省是畜牧大省,目前奶牛存欄量達239萬頭,年排放量約為2617萬噸,高溫厭氧沼氣發酵技術無疑為黑龍江省解決養殖産業發展中産生的污染問題找到了一條新路。(記者 桑蕾)