关于秸秆沼气工程化对环境的影响及对策试析

2021-09-10 07:22黎柱唐裴颖
科技研究 2021年18期
关键词:沼气环境影响秸秆

黎柱 唐裴颖

摘要:秸秆沼气工程所出现的沼液在储存和运输的过程当中,给周围环境有可能会造成污染。沼液在储存的过程中,很有可能会释放有害气体,因此,需要让秸秆沼气工程的储液池结构优化,配套相关的设施,科学的使用沼气产品。基于此,本文主要讨论了找秸秆沼气工程化对环境的影响和对策。以供相关工作人员参考。

关键词:秸秆;沼气;环境影响;技术途径

引言:

这些年来,因为很多秸杆处理不当,造成了水体污染或是其他环境治理的问题,为了让秸秆资源的使用率提升,解决环境问题,使各种秸秆综合利用技术获得发展。有关工作人员需要不断的突破和创新,让结杆的沼气化工程规模化,集中处理,以获得更多提升。

一、秸秆沼气工程的环境问题

(一)沼液露天储存的空气污染

因为目前在秸秆沼气工程当中,对沼液的处理都是当做液体肥料以及灌溉使用,沼气工程大多都配套了规模相当的沼液池,为了降低成本,并且出于安全考虑,沼液池大多都是露天的,但是因为在发酵的过程当中,秸秆发酵液往往会存在大量的代谢有机制,以及残存的秸秆,在储存的时候和空气接触,就会造成周围大气污染,特别是在夏天非常突出[1]。

(二)秸秆腐烂造成的污染

因为农业生产季节性非常强,为了及时耕作,秸秆在没有晾干以前就已经被收集以及储存。再加上露天的储料场,在储存的时候,降雨等外部水分的加入,就会导致桔杆腐烂和降解,会生成的一些气体排放在周围环境当中,很有可能会造成温室效应。秸秆储存过程还会产生富含有机质的酸性渗出液,直接排放会对土壤或水体造成污染。

(三)发酵液直接排放造成的水体污染

季节性用水造成了发酵液的外排,目前我国的农作物种植结构当中,仍然是以适应自然气候条件的模式为主。在种植的过程中,额外用水大多都集中于春季以及初秋季,所以冬季就会有大量的剩余。冬季很多沼液不得不直接的进行排放,所以也导致地表径流出现水体污染。夏秋是多雨季节,所以降水可以自给自足。因此发酵液的使用受到了阻碍,在达到一定的积累之后,就需要及时排放,这种发酵液排放也会对水体环境造成比较严重的污染[2]。

二、秸秆沼气工程环境问题的主要应对措施

(一)规模化秸秆沼气工程

作为环保处理秸秆的沼氣工程,其自身的环保问题日益受到人们关注。秸秆沼气工程小型化往往因为成本问题,不利于集中处理本身的环保问题和沼液的综合利用。合理的规模化秸秆沼气工程,利于应用新技术、新手段,使秸秆沼气化更科学、更高效、更环保,利于规模化、多样化的综合利用沼液。

(二)秸秆储存方法优化

秸秆存储库应当要由防雨和防渗功能,同时对储存过程进行优化。国内一些大型秸秆沼气工程在秸秆储存时进行覆膜处理,减少雨水对储存秸秆的影响,还通过碾压,排除秸秆堆内的空气,进行厌氧存储,合理控制储存期,可以有效避免秸秆在储存期腐烂,大大减少储存过程中产生气体;同时秸秆存储库有防渗层,对储存过程产生的渗出液进行收集,投入发酵罐中参与发酵,即可以避免排放渗出液对土壤或水体造成污染,也有利于发酵罐产气。

(三)沼液储存池的配套建设和结构改进

沼液直排的环境污染已经受到了人们的共识,虽然沼液可以当做作物肥料,但是受到农作物的生长之周期的限制,对连续运行的秸秆沼气工程需要配套建设相关的沼液储存装置,才能够让沼液生产使用更加平衡。为了尽量减少沼液储存过程当中气体挥发对于空气质量造成的影响,沼气工程储液装置可以设计成为全封闭式的储液罐的形式,在发酵罐当中排出的沼液可以利用密封罐车来运输。

(四)储液池挥发性气体的处理

不管是秸秆或是畜禽粪便,在发酵的过程当中,都不可能将有机制彻底的进行降解,厌氧处理之后难免会存在大量有机质,在后期储存的时候都会降解,而生成挥发性的气体释放与环境当中,为了尽量减少气体污染需要对于这部分气体进行吸收减量化或收集处理。某些国家秸秆沼气工程当中的储存装置,一般情况下都带有防护性外壳,而且在排气孔可以设置一些木屑吸收层,通过这样的方式吸附气体,而其中的木屑可以被集中更换,也可以作为新料进入发酵池进行发酵[3]。有一些秸秆沼气工程当中采用全封闭式的储液罐,将储液罐产生的气体收集后与沼气一同进行利用。还有一些国家为了尽量减少环境影响,除了使用必要的装置以外,也可以在操作细节方面尽量减少会发酵气体的析出。其中操作的规程不但对沼液的环境条件进行了规定,同时对沼液从发酵罐进入到储液罐的时候,必须要由储罐底部注入进行了规定,通过这样的方式可以避免注入搅拌而造成气体析出。

(五)发酵液后处理设施配套建设

因为单位土地面积对于沼液容纳能力是非常有限的,很多沼液的运输时间很长,成本也比较高,因为气候变化或是农作物的实际种植情况的影响,沼液无法全面利用。对多余沼液的净化处理,这也是沼气工程不可缺少的一项工作环节。沼液进行固液分离,是很多沼气工程使用的沼液处理工艺最基本的步骤,不但能够将固态的物质分离出来当做肥料,也可以减少沼液体积,并且让沼液当中的有机质含量降低,使净化成本能够有所降低,某些国家的很多沼气工程在固液分离以后,对于液态物质进行蒸发浓缩,也有进行膜浓缩的,让液态物质当中的有机质含量有所提升,利于后续增值利用[4]。

(六)科学施用沼肥

配方施肥以及按需施肥都是非常重要的,也是提升沼肥肥效,减少沼肥施用对于环境影响的一种重要的措施。在不同地区之下的土壤性质以及降雨性质都是不同的,土壤当中的肥料成分也完全不一样。不同的土壤需要按照土壤当中肥料的构成来确定适用量,如果施用过少,那么很难满足作物生长的需求,如果施用过多,那么很有可能会导致地下水及地表水被污染。不仅如此,农作物不同生长周期对营养成分需求也是不一样的,沼液在使用的时候,需要选择作物适宜生长期,从而使其提升对肥料的吸收度,让肥料的使用率有所增加。对沼液的使用形式比较单一,也是造成大量储存以及大量剩余的问题之一。提升增值产品的开发,可以让沼液使用的途径有所提升,在根源上解决过量施用或者是富余而导致的环境污染问题。

三、结束语

综上所述,秸秆沼气工程可以有效的处理秸秆,但是生产过程的过程和发酵产物处置不当,同样危害环境。秸秆沼气工程对于环境的危害,主要表现于秸秆的不当储存和沼液的无序使用,对于地下水或是周围环境有可能会造成的污染。因此,有关工作人员需要改善秸秆储存措施和储液池结构,减少气体排放量,同时也要配套处理设施,合理的利用沼肥提升沼液使用的层次,这也正是沼气化环保利用秸秆的一种重要的途径。

参考文献

[1]吴媛媛,常旭宁,张佳维.基于LCA方法的秸秆沼气发电和制备生物天然气的环境排放评价[J].中国沼气,2020,v.38;No.175(01):60-66.

[2]邱坤,闵师界,吴进,等. 秸秆沼气工程产业化影响因素及其对策研究[J]. 中国沼气,2013,31(005):61-64.

[3]李砚飞. 秸秆沼气工程技术探索与研究[J]. 农业工程技术(新能源产业),2012(1):20-23.

[4]陈芳.秸秆还田对土壤环境的影响及注意事项浅析[J].农村实用技术,2020,No.219(02):180-181.

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