賈賀營
(封丘縣留光鎮(zhèn)人民政府,河南 新鄉(xiāng) 453314)
節(jié)能減排和低碳環(huán)保已經(jīng)成為人們生活中必不可少的認知意識和技術(shù)展望,是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要體現(xiàn)。我國作為一個人口大國,也是一個傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)大國,在人口不大增長的時代背景下農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)力也得到了前所未有的提高,一方面滿足了社會糧油的供需關(guān)系,一方面帶動了經(jīng)濟的發(fā)展,但是,在這一切的背后則是大量的農(nóng)業(yè)有機廢棄物處理問題。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與提高,當(dāng)前依然實現(xiàn)了將農(nóng)業(yè)有機廢棄物轉(zhuǎn)化為能源的技術(shù),不僅有助于生態(tài)環(huán)境的保護,還能夠提高資源的使用率,對社會的發(fā)展有著極其重要的意義。當(dāng)前,雖然農(nóng)業(yè)有機廢棄物能源化利用不斷地實踐也改良的過程中,取得了一系列的卓越成效;但是,在一些方面還是受到各種各樣因素的制約,發(fā)展成效相對緩慢。因此,新技術(shù)的開發(fā),逐漸形成了農(nóng)業(yè)有機廢棄物能源化利用發(fā)展的破局關(guān)鍵。
隨著人口的逐漸增長,由于供需關(guān)系的影響,農(nóng)業(yè)得到了大幅度的發(fā)展,在這樣的情況之下,農(nóng)業(yè)所產(chǎn)生的廢棄物就會大量的淤積,對整個生態(tài)環(huán)境都會產(chǎn)生極為惡劣的影響。例如:當(dāng)農(nóng)業(yè)有機廢棄物在降解的過程之中,由于腐爛的關(guān)系會滋生大量的病毒和細菌,這些病毒和細菌會在風(fēng)力作用,或是在間接性的接觸傳播中,直線提高對生態(tài)環(huán)境的危害程度。除此之外,很多地方由于對農(nóng)業(yè)有機廢棄物重視度不足的原因,會將其隨意丟棄,這樣就會造成大面積的環(huán)境破壞與污染[1]。
隨著大規(guī)模的農(nóng)業(yè)建設(shè)發(fā)展,單一農(nóng)作物種植的現(xiàn)象時有發(fā)生,這樣一來就會對相關(guān)的病蟲害提供良好的滋生繁衍環(huán)境,從而擴大病蟲害的規(guī)模,以及傳播速度,在一定程度上加大了防治的難度。并且,在近年來溫室效應(yīng)造成的氣溫逐步上升的環(huán)境下,很多地區(qū)存在冬季相對干燥溫暖的現(xiàn)象,很多收割之后出現(xiàn)的農(nóng)業(yè)有機廢棄物,由于缺乏農(nóng)戶的科學(xué)處理,任由其堆積在土地中降解,就會出現(xiàn)很多蟲害問題,導(dǎo)致害蟲大量繁殖,就對農(nóng)作物的播種和成長發(fā)育產(chǎn)生重大的危害。
隨著人類社會的生產(chǎn)與發(fā)展,資源的利用問題已成為當(dāng)代社會關(guān)注的重點問題。在這樣的情況下,通過將農(nóng)業(yè)有機廢棄物轉(zhuǎn)化為能源實現(xiàn)社會生活的需求,不僅能夠有效減少其他能源的開發(fā)和利用,良好保存不可再生資源,還可以在一定程度上提高人們對資源的意識,通過科學(xué)技術(shù)手段變廢為寶創(chuàng)造能源,從而減輕社會發(fā)展給能源資源帶來消耗的巨大壓力,這樣一來,就能夠有效提高資源的利用率[2]。
秸稈在農(nóng)業(yè)有機廢棄物能源化利用過程中,還田利用尤為廣泛,當(dāng)前最為廣泛的應(yīng)用方式為以下兩個種類:(1)收集農(nóng)作物收割后的秸稈進行病蟲害防治處理后,將其進行粉碎,然后倒入土地之中,這樣能夠有效地為土地提供腐殖降解肥料。(2)將處理后的粉碎秸稈進行翻耕埋土工序,有助于增加土壤肥效和有機質(zhì)[3]。除此之外,對于秸稈有機廢棄物能源化利用,可以進行二次或多次加工,方法如下:(1)通過對大量秸稈存儲在密閉環(huán)境,并摻入足量的糞便進行發(fā)酵,從而產(chǎn)生生活中的必備燃料沼氣。(2)通過打包技術(shù)將秸稈進行打包,然后運用與火力發(fā)電的燃燒,從而實現(xiàn)熱能與電能的轉(zhuǎn)換。
在農(nóng)業(yè)有機廢棄物能源化利用過程中,稻殼富含多種纖維素和二氧化硅,具有一定的營養(yǎng)價值[4]。隨著農(nóng)業(yè)種植面積的擴大,我國年稻殼廢棄量已經(jīng)達到0.3億t,因此,稻殼也被用作能源轉(zhuǎn)換再利用的技術(shù)之中。例如:通過稻殼含有多種微量元素這一特點,采用尿素或家畜糞尿混用進行“氨化”處理制作基料可用于農(nóng)業(yè)栽培,這樣一來,就能夠提高農(nóng)業(yè)作物的超量。除此之外,在稻殼能源利用技術(shù)中,大致為72%的稻殼會被特定的加工工序處理為畜禽基礎(chǔ)食物的組成部,8%常用于風(fēng)爐燃燒提供熱能。
伴隨當(dāng)代社會的需求,畜牧業(yè)與農(nóng)業(yè)為一體的養(yǎng)殖規(guī)模逐漸增大,畜禽糞便的排放也就不斷地提高[5]。根據(jù)相關(guān)研究統(tǒng)計報告指出,在當(dāng)代畜牧業(yè)飼料中營,存在25%的養(yǎng)分未能被養(yǎng)殖畜禽吸收,從而隨著糞便排放外出。因此,在當(dāng)代農(nóng)業(yè)有機廢棄物能源化利用過程中,國內(nèi)外治理畜禽糞便的方法主要分為產(chǎn)前、產(chǎn)中和產(chǎn)后治理,其中產(chǎn)后處理為當(dāng)前能源化利用的主要階段。主要方法是通過生物好氧發(fā)酵與高溫高壓、熱化滅菌、脫臭等干燥處理對畜禽糞便進行資源化、無害化處理,一方面用于粉狀飼料添加劑會更多畜禽提供生長發(fā)育所必需的飼料養(yǎng)分;另一方面則是制造成有機化肥提供農(nóng)作物成長成熟所用。
建立健全農(nóng)業(yè)有機廢棄物處理的相關(guān)制度,可以通過以下方式進行開展:第一,結(jié)合實際情況,科學(xué)地制定農(nóng)業(yè)有機廢棄物處理制度,通過合理的制度約束農(nóng)業(yè)有機廢棄物的亂倒亂放,規(guī)范農(nóng)業(yè)有機廢棄物收集,運輸,處理過程中的一系列作業(yè),有助于減少直接污染,或是由于混合回收產(chǎn)生的間接污染,從而為能源化利用的實施奠定基礎(chǔ)。第二,加大宣傳力度,提高人們的環(huán)保意識,從根本上認識到農(nóng)業(yè)有機廢棄物能源化利用的好處。例如,加大垃圾分類的宣傳力度,并加大農(nóng)業(yè)有機廢棄物及時清理的力度,減少傾倒和混存的行為,從而形成良性循環(huán),并讓人們利用不同的技術(shù)將其能源化利用[6]。
科學(xué)地開展農(nóng)業(yè)有機廢棄物回收處理工作,是能源化利用過程中物料管控的重要體現(xiàn)。因此,農(nóng)業(yè)有機廢棄物回收處理可以通過以下方式進行,第一,進行多元化處理。多元化處理就是根據(jù)不同的農(nóng)業(yè)有機廢棄物組成進行處理,做好分類工作。第二,科學(xué)制定農(nóng)業(yè)有機廢棄物的利用指標(biāo)。由于目前存在很多的農(nóng)業(yè)有機廢棄物存在混合處理的情況,物料管控工作就必須根據(jù)實際情況進行,通過科學(xué)的利用指標(biāo)開展能源化工作,從而有效地提高能源化效率。
農(nóng)業(yè)有機廢棄物能源化利用的過程中,要針對農(nóng)村居民群體知識文化素養(yǎng)有待提高的現(xiàn)象,制定相應(yīng)的政務(wù)工作開展流程,并且及時組織鄉(xiāng)村居民參與相應(yīng)的宣講會議活動,以及發(fā)揮相關(guān)部門政務(wù)服務(wù)的職能進行相應(yīng)的宣傳,將動員工作一步到位,提高鄉(xiāng)村群眾參與農(nóng)業(yè)有機廢棄物能源化利用的積極性。從而促進農(nóng)業(yè)有機廢棄物得到良好的處理,并實現(xiàn)資源利用的要求[7]。例如:可以召集鄉(xiāng)村居民進行座談宣講,通過對鄉(xiāng)村居民介紹可持續(xù)發(fā)展的理念和方針,讓村民切實認識到農(nóng)村有機廢棄物能源化利用的重要性以及該怎么做等方面。
農(nóng)業(yè)有機廢棄物能源化利用的過程中,最有效的手段是發(fā)展鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè),不僅可以促進就業(yè),還能夠使鄉(xiāng)村得到發(fā)展,提高鄉(xiāng)村居民的收入和消費水平,從而帶動農(nóng)業(yè)有機廢棄物能源化利用的全年落實。因此,就必須整合鄉(xiāng)村的優(yōu)勢資源,并且對農(nóng)業(yè)有機廢棄物能源化利用的現(xiàn)狀進行剖析,針對產(chǎn)業(yè)發(fā)展問題進行解決,從而加大農(nóng)業(yè)有機廢棄物能源化利用。例如:必須針對農(nóng)村有機廢棄物能源化利用的產(chǎn)業(yè)發(fā)展問題進行解決,以科學(xué)有序的方法對產(chǎn)業(yè)發(fā)展進行指導(dǎo),通過實地考察和展開研討會議優(yōu)化能源化利用技術(shù),采取有效的技術(shù)支持進行輔導(dǎo)從而提高能源轉(zhuǎn)換效率和有機廢棄物的利用率。
當(dāng)前,由于可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的思想引導(dǎo),要農(nóng)業(yè)有機廢棄物的利用得到了良好的開發(fā),不同類型的新型技術(shù)不斷涌現(xiàn)而出,不僅能夠有效地為人們的社會生活提供更多的人員保障,還可以在一定程度上起到良好的生態(tài)環(huán)境保護作用,因此,農(nóng)業(yè)有機廢棄物能源利用新技術(shù)的開發(fā),一直都是當(dāng)代社會研究的重要話題。
H,和CH制備的生物清潔能源,能夠減少CO2和NO,氣體排放量,這當(dāng)代社會所推崇的一種文學(xué)概念。通過農(nóng)業(yè)有機廢棄物作為至制氫原材料,以發(fā)酵的方法生產(chǎn)氫氣,可以實現(xiàn)清潔能源發(fā)電和廢物處理的雙重效益。目前農(nóng)業(yè)有機廢棄物制氫的應(yīng)用面臨著制氫速率和底物降解速率均較低的瓶頸,新型技術(shù)生物光解法光發(fā)酵法.暗發(fā)酵法、超臨界水氣化合成法等方法,還是一種理想性的概念,雖然都已經(jīng)投入了不同規(guī)模的實驗進行驗證,但技術(shù)面依舊未取得有效的進展。因此,從未來展望出發(fā),利用農(nóng)業(yè)有機廢棄物能源化的思想研發(fā)制氫技術(shù),具備很大的空間和潛能。根據(jù)有關(guān)研究報告指出[8],通過遺傳工程技術(shù)、分子生物學(xué)技術(shù)改造高產(chǎn)氫氣的菌株,獲得光合系統(tǒng)改進的工程菌株,提升光合生物制氫效率.降低光合細菌生長和產(chǎn)氫過程中對光的依賴性,培育對光依賴度低且產(chǎn)氫效率高的菌株,就可以在一定程度上節(jié)約人工光源常用到的電力能源。此外,通過開發(fā)新型發(fā)酵工藝,利用多菌種、多菌株的協(xié)同作用,構(gòu)建制氫生物菌種復(fù)合體,提高底物分解速率和產(chǎn)氫效率基于低能耗的微生物產(chǎn)氫復(fù)合體,開發(fā)外置、內(nèi)置光源等多種結(jié)構(gòu)形式.具有光源能耗低的光合制氫反應(yīng)器的技術(shù),已經(jīng)得到了認證和推崇,在規(guī)模化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中已然具有一席之地,例如:濰柴動力就致力于新能源概念的研究,該項技術(shù)也在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)之中。因此,相信在不久的將來,新能源能夠快速代替生活中需要的石油能源。
在農(nóng)業(yè)有機廢棄物能源化利用過程中,通過氣化技術(shù)或液化技術(shù),可以在很大程度上減少廢棄物的體積,并且有效轉(zhuǎn)化為可利用的熱能,不僅能夠有效滿足人們社會生活對能源的需求,還可以在一定程度上為環(huán)保提供重要的支持。因此,微波加熱是農(nóng)業(yè)有機廢棄物能源化利用的新型技術(shù)方向,其主要原理是在高頻電場引起的分子的極化和重排,導(dǎo)致內(nèi)部摩擦加劇升溫,通過直線的增強化學(xué)反應(yīng),讓反應(yīng)能夠在短時間內(nèi)完成,從而使反應(yīng)的效率更高,產(chǎn)生的熱量更為充分。然而,該項技術(shù)現(xiàn)在依舊屬于研發(fā)的過程,仍然需要一定的時間進行技術(shù)提升,才能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。除此之外,微波熱解技術(shù)對農(nóng)業(yè)有機廢棄物能源化利用有著十分重要的意義[9]。制氣目標(biāo)產(chǎn)物是高濃度H2復(fù)合氣體或合成氣體,產(chǎn)生的H,或者其合成氣,在很大程度上可以替代傳統(tǒng)的燃燒制熱方式,利用氣化物進行直接燃燒有效地減少資源浪費,并且達到能源清潔的效果。
我國作為人口大國和農(nóng)業(yè)大國,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力尤為突出,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的活動之中,就必然會有大量的農(nóng)業(yè)有機廢棄物出現(xiàn)。這些農(nóng)業(yè)有機廢棄物一方面會影響到生態(tài)環(huán)境,不利于人們的生活,另一方面則會造成資源能源的消耗,因此,就必須通過相應(yīng)的技術(shù)對農(nóng)業(yè)有機廢棄物進行能源化利用開發(fā),實現(xiàn)節(jié)能減排,低碳綠色的環(huán)保要求,并且符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的理念,達到資源二次利用的效果。本文通過研究分析農(nóng)業(yè)有機廢棄物能源化利用現(xiàn)狀及新技術(shù)展望,提出了相關(guān)的結(jié)論,希望能夠?qū)τ嘘P(guān)領(lǐng)域提供有效的參考價值。