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日本现空气清新“牛粪发电厂”养好奶牛用电不愁?

2020-02-02 点击:1965 来源:时时新闻

近日,记者参观了日本北海道的畜禽粪便生物质发电示范项目,亲身体验了生物质发电在节能环保方面的诸多好处。

新鲜空气牛粪电厂

别海定位于北海道东部,占地1320平方公里。辖区内没有山区,都是平原。比海丁利用广阔的草原发展近天然草原乳品业,饲养奶牛10.7万头,肉牛1万头,总量约11.7万头,居日本首位。

北海道是日本最大的畜牧场,每年有2000万吨牲畜排泄物,其中90%是牛排泄物,比耶马切工业振兴部长吉田说。过去,牲畜粪便被堆肥,然后作为肥料投入农田。然而,堆肥需要大量的土地,这不仅会产生异味,还可能污染地下水和河流。自2004年11月1日《家畜排泄物法》实施以来,所有农民都修建了粪肥储罐,但储存量仅为6个月。由于北海道冰雪漫长,粪便冻结,难以发酵降解。

利用畜禽粪便发电,不仅可以获得原有方法无法获得的新能源,还可以实现有机物的循环利用,保护环境。因此,在日本,使用牲畜粪便生产沼气的呼声越来越高。

在此背景下,生物燃气电厂“碧海顶资源回收中心”应运而生。走进总面积为83,700平方米的碧海顶资源回收中心,你感觉不到粪便的恶臭。

管理中心附近的三个巨大消化液罐是工厂里最显眼的建筑,就像三个容量为2500立方米的巨大储油罐一样。消化液是牛粪发酵产生的液体,是一种良好的液体肥料。贮液罐附近有一个牛粪接收设施。这里只有粪池的口能感觉到一点牛粪的味道。

充分发酵产生甲烷后的残渣通过固体分离器,滤液形成消化液,消化液可以灭菌形成液体肥料。固体物质被干燥形成堆肥,也可以用作牛休息的寝具。消化液可以由农民运输到他们自己的储存罐,或者由运输公司运输到农民家中。目前,消化液是免费的。为了方便偏远地区的农民食用,工厂外分别建造了两个容量为1000立方米的消化液罐。这五种消化液足以储存半年内产生的消化液。

公园里的广阔草原是实验草原。这里的实验表明,使用消化液作肥料后,土壤不再变硬,排水将变得顺畅,土壤中的生物将增加,奶牛喜欢吃的豆科牧草将增加,杂草将减少,奶牛更喜欢吃牧草,疾病也将显着减少。

均匀喷洒消化液作为液体肥料后,第一年和第二年草类作物的收成将分别增加3%、2%、5年21%、6年13%和7年26%,这可以显着减少化肥的使用。

100头奶牛每天生产相当于9000日元化肥的消化液。如果用化肥在50公顷的草地上饲养大约100头奶牛,每年的肥料成本相当于270万日元。然而,如果用液体肥料来补充化肥,只需要217.8万日元,相当于每头牛每年减少5220日元。

100牛粪在生物发电后可以为20个家庭提供电力,为45个家庭提供热水。利用粪便进行生物气体发电后,粪便中作为臭气来源的挥发性脂肪酸减少到1%,大大保护了环境。

此外,10吨牛粪和尿液需要20升汽油才能从10公里外运输,但用沼气发电时,可以产生400立方米甲烷,发电量相当于200升汽油,是所用能源的10倍。

工业化合作已经开始

在“北海鼎资源回收中心”、“三井造船公司”和“北海鼎建筑”成功后

整个工厂占地约19,000平方米,将收集工厂半径15公里内农民生产的牲畜排泄物。为了运输牛粪,还将成立一家专门的运输公司。据估计,正常运行后,这里的年发电量将达到9600兆瓦时左右,相当于碧海镇6360户家庭用电量的44.2%。这将是日本最大的利用牲畜粪便生产沼气的工厂。

发酵的副产品,如消化液和填料,可以作为木材肥料和奶牛填料出售给农民。工厂建成后,预计将产生约7亿日元的经济效益。此外,该项目还可以减少比黑马池奶牛产生的二氧化碳约23%。

建设“生物质城”

2013年6月,北京被日本政府认定为“生物质工业城市”。

北海丁生物质城市建设的快速进展也是由于日本政府对生物质利用的重视。2009年9月,日本开始实施《生物质利用推进基本法》。根据该法,日本政府于2010年12月制定了《生物质利用推进基本计划》,设定了2020年的目标,提出了促进生物质利用和技术发展方向的基本政策。到2020年,全国需要600个城镇建设“生物质城镇”,各县市应制定基本计划,在各自地区推广生物质利用。

2012年8月31日,日本政府宣布了实现可再生能源快速发展的新战略。目标是到2030年将海上风力、地热、生物量和海洋(波浪和潮汐)四个领域的发电能力扩大到2010年的六倍以上。其中,通过采用发电效率更高的新技术,生物质发电能力将从2010年的240万千瓦提高到600万千瓦。

未来,日本将会出现更多像北海丁这样的生物质能城市。(来源:中国环境新闻)

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