一、沼氣工程對(dui)環境影響(xiang)的因(yin)素分析

沼(zhao)(zhao)氣(qi)工程能解決畜禽(qin)養殖場糞(fen)便和(he)各(ge)類(lei)秸稈荒(huang)廢造(zao)成的(de)環境污染問題，同時能實現秸稈、糞(fen)便的(de)能源化轉變(bian)，沼(zhao)(zhao)氣(qi)工程發酵(jiao)后產生的(de)沼(zhao)(zhao)液(ye)、沼(zhao)(zhao)渣(zha)還(huan)可以作為肥料進行還(huan)田技術(shu)等綜合利用。

但(dan)沼氣工(gong)程厭(yan)氧發酵是一(yi)個(ge)復雜的生物發酵過(guo)程，沼液(ye)、沼渣(zha)中富含有機質(zhi)和氮、磷、鉀等營養元素，同時(shi)還富集有各類重金(jin)屬(shu)，而人們大(da)多(duo)將沼液(ye)作為(wei)肥料直接用于農(nong)業(ye)生產，導(dao)致土壤環境重金(jin)屬(shu)含量超(chao)標。因(yin)此，首要問題需(xu)認清沼氣工(gong)程對環境的負(fu)面影響。

1、沼(zhao)氣排空

沼氣的成分主(zhu)要為(wei)CH₄和(he)CO₂，CH₄燃燒不(bu)會產生SO₂、NO_x 等(deng)有(you)害物(wu)質，因此(ci)被認為是(shi)清潔能(neng)源。CH₄和CO₂是影響(xiang)大氣溫室效應的主要(yao)有害物質(zhi)，等質(zhi)量(liang)CH₄的增(zeng)溫潛力值(zhi)是CO₂的21倍。因此，沼氣工程在應(ying)用中應(ying)堅決不允許(xu)出現“沼氣排空”的現象。

但是由于我國大型沼(zhao)(zhao)氣工(gong)程(cheng)(cheng)建設(she)受到建設(she)資金、建設(she)工(gong)藝(yi)、沼(zhao)(zhao)氣使用途徑等因素的制(zhi)約，加上沼(zhao)(zhao)氣工(gong)程(cheng)(cheng)的建設(she)單位(wei)多(duo)為(wei)養殖場主，沼(zhao)(zhao)氣工(gong)程(cheng)(cheng)在日(ri)常運營中(zhong)出現(xian)多(duo)余沼(zhao)(zhao)氣沒有儲存和使用時(shi)，在沼(zhao)(zhao)氣工(gong)程(cheng)(cheng)建設(she)和使用過程(cheng)(cheng)中(zhong)多(duo)為(wei)自身企(qi)業(ye)利益和保護沼(zhao)(zhao)氣工(gong)程(cheng)(cheng)設(she)備正常運行角(jiao)度出發，就可能(neng)會出現(xian)“沼氣(qi)排空”的現象。

2、原料預處理引起的污染

沼氣工程發酵原料在(zai)(zai)預(yu)處(chu)理(li)過(guo)程中大多(duo)是(shi)露天存放，農作物(wu)秸(jie)稈一般都(dou)(dou)是(shi)在(zai)(zai)還未充分(fen)晾(liang)干之前(qian)已被(bei)收集完成，在(zai)(zai)儲存過(guo)程中遇到(dao)降雨或(huo)外部其他水分(fen)的侵入都(dou)(dou)將引起秸(jie)稈的腐爛降解(jie)，生成的CO₂和CH₄等氣(qi)體(ti)直接釋放到周圍環境(jing)中，造成溫室氣(qi)體(ti)的排放。

畜(chu)禽糞(fen)便(bian)在運輸、調(diao)配等預處(chu)理中(zhong)都是在露天(tian)環境下(xia)進行的(de)，空(kong)氣中(zhong)散發(fa)(fa)有惡臭的(de)味(wei)道，同時預處(chu)理過程中(zhong)自然(ran)發(fa)(fa)酵產生的(de)CO₂和CH₄等(deng)氣(qi)體(ti)直接釋(shi)放到周圍環(huan)境中(zhong)。

3、沼液露(lu)天儲存

由于(yu)當前大(da)中型沼(zhao)(zhao)(zhao)氣(qi)工程的(de)建(jian)設(she)模(mo)式主要為(wei)(wei)(wei)能源(yuan)(yuan)生(sheng)(sheng)態型和能源(yuan)(yuan)環境型，目(mu)前我國沼(zhao)(zhao)(zhao)氣(qi)建(jian)設(she)業主多為(wei)(wei)(wei)規模(mo)養殖(zhi)場，受到建(jian)設(she)資金(jin)等因(yin)素的(de)制約，大(da)型沼(zhao)(zhao)(zhao)氣(qi)工程建(jian)設(she)模(mo)式多為(wei)(wei)(wei)能源(yuan)(yuan)生(sheng)(sheng)態型。建(jian)設(she)中對沼(zhao)(zhao)(zhao)液的(de)處理設(she)計(ji)都是(shi)作(zuo)為(wei)(wei)(wei)液體肥料(liao)和灌溉使用，沼(zhao)(zhao)(zhao)液的(de)儲存一般都是(shi)露天(tian)設(she)計(ji)。

由(you)于(yu)沼液中殘存的有(you)機(ji)質(zhi)在厭氧(yang)、好(hao)氧(yang)的共(gong)同作用下轉化生(sheng)成(cheng) CH₄、CO₂、NH₃、H₂S、NO_x而直接釋放(fang)到(dao)周(zhou)圍環境中(zhong)，造成(cheng)周(zhou)圍的大(da)氣污染。

4、沼液直(zhi)接施用引(yin)起的衛(wei)生問題

目(mu)前，我(wo)國沼(zhao)氣工程(cheng)的(de)(de)沼(zhao)液雖然已經過厭氧發(fa)酵(jiao)，大量的(de)(de)病(bing)(bing)菌、蟲卵(luan)、雜草種(zhong)子死亡(wang)，但是受發(fa)酵(jiao)原料、發(fa)酵(jiao)溫度等因素的(de)(de)影(ying)響，沼(zhao)液中仍含有(you)有(you)害(hai)物質；再(zai)者，以畜(chu)禽糞便(bian)為發(fa)酵(jiao)原料的(de)(de)沼(zhao)氣工程(cheng)，由(you)于(yu)畜(chu)禽在養殖過程(cheng)中需要大量使用抗(kang)(kang)生(sheng)(sheng)素進行各(ge)種(zhong)疾病(bing)(bing)的(de)(de)預(yu)防，以畜(chu)禽糞便(bian)為發(fa)酵(jiao)原料的(de)(de)沼(zhao)氣工程(cheng)的(de)(de)沼(zhao)液中都普遍(bian)含有(you)大量抗(kang)(kang)生(sheng)(sheng)素。這種(zhong)沼(zhao)液如(ru)果長期直接施用于(yu)農田，農田生(sheng)(sheng)產的(de)(de)農產品(pin)存在安(an)全隱患。

5、重(zhong)金屬超標及地下水(shui)污染(ran)

沼(zhao)液作為養殖廢水厭氧(yang)發酵(jiao)副產物，其重金(jin)屬含量(liang)不容小覷。以(yi)畜禽(qin)(qin)糞便為發酵(jiao)原料的沼(zhao)氣工程的沼(zhao)液，使用的畜禽(qin)(qin)糞便中Cu、Zn含量(liang)常常超標。適量(liang)使用沼液(ye)作為有機肥可有效促進作物(wu)增產，但(dan)當(dang)大量(liang)沼液(ye)直(zhi)接施用土壤后(hou)，大量(liang)的氮(dan)通(tong)過滲(shen)透液(ye)進入(ru)周圍環(huan)境(jing)，其(qi)中(zhong)相當(dang)一部分(fen)以硝態氮(dan)形(xing)式滲(shen)透到地下水(shui)中(zhong)，造成地下水(shui)質(zhi)污(wu)染。

二、沼氣(qi)工程中普遍存在的(de)問題分析

1、缺少(shao)必要(yao)衛(wei)生(sheng)處理技術(shu)裝置和消毒(du)措施

歐(ou)洲的(de)沼(zhao)(zhao)氣工(gong)(gong)程技術較為**，尤其是(shi)德(de)(de)國的(de)沼(zhao)(zhao)氣工(gong)(gong)程機械(xie)化程度(du)很高。歐(ou)盟(meng)國家十分重視沼(zhao)(zhao)肥的(de)安(an)(an)全利(li)用(yong)和生態(tai)衛生研(yan)究，如德(de)(de)國對沼(zhao)(zhao)肥的(de)安(an)(an)全利(li)用(yong)有嚴格的(de)管理(li)規定，沼(zhao)(zhao)氣發酵處理(li)后的(de)殘余(yu)物——沼肥必須在 70 ℃下處理1h才可(ke)作為(wei)肥料使(shi)用，為(wei)了環(huan)境衛生和肥效的充(chong)分利用，制度規定秋(qiu)季以后不得將沼肥施(shi)于農田，必須貯(zhu)存(cun) 6個月(yue)后才(cai)能使用。

與這些(xie)國家相比，我國的(de)沼(zhao)肥安全利(li)用目前尚處于起步階段(duan)，沼(zhao)肥利(li)用的(de)研究仍以提高農作物產(chan)量為主，對沼(zhao)肥的(de)安全利(li)用還沒(mei)有法(fa)規性(xing)的(de)文件(jian)和管理制度。

2、發酵(jiao)原料中抗生素(su)、重金屬超標

我國(guo)沼氣工程沼液中(zhong)物質超標(biao)主要有(you)抗生素、重金屬這2類物質。規(gui)模化養殖畜禽糞便中的(de)抗生素(su)(su)、重金屬(shu)超標是(shi)沼液中超標的(de)主要因素(su)(su); 秸稈原料中重金屬超標主(zhu)要與農(nong)作物生長(chang)過程中農(nong)藥(yao)使用、土壤遷移及添(tian)加畜(chu)禽(qin)糞(fen)便等因素有(you)關。

隨著集約化(hua)、規(gui)模化(hua)養殖業(ye)的迅速(su)發展，一些重(zhong)金屬元素如(ru)Cu、Zn、As等被廣泛應用于飼料添加劑。在畜禽糞(fen)便中，Cu和(he)Zn的(de)直接排泄量(liang)占總量(liang)的(de)95%以(yi)上，只有微(wei)量排放(fang)到尿中(zhong)。豬糞中(zhong)Cu、Zn、Mn、Ni的平均含量(liang)均較高(gao)，其中Cu、Zn.為明顯，雞糞中(zhong)Cr的平(ping)均含量(liang)較高，而(er)牛糞(fen)中各重金(jin)屬(shu)含量(liang)低于其他糞(fen)便。

3、沼氣(qi)工(gong)程管理和維護不當

由于沼氣(qi)(qi)工程產(chan)氣(qi)(qi)率受發酵溫度的(de)影(ying)響，我國大(da)多數沼氣(qi)(qi)工程產(chan)氣(qi)(qi)不穩(wen)定。在夏季高溫季節，由于產(chan)氣(qi)(qi)率的(de)提高，許多沼氣(qi)(qi)工程在正常(chang)的(de)沼氣(qi)(qi)利用情況下，往往會造成大(da)量沼氣(qi)(qi)剩(sheng)余(yu)，沼氣(qi)(qi)工程企業沒有辦(ban)法(fa)利用多余(yu)的(de)沼氣(qi)(qi)，出于保護沼氣(qi)(qi)工程安全的(de)需要(yao)，部(bu)分沼氣(qi)(qi)工程就會出現偷偷進行CH₄排空的(de)違規(gui)行為。

再(zai)者缺乏有效(xiao)的(de)監(jian)管措施，難以及時判斷、發(fa)現沼(zhao)氣(qi)工(gong)程(cheng)出(chu)現“沼(zhao)氣排空”的違規行為，更難(nan)以對這(zhe)種違規行為進行處罰；.后(hou)是當沼(zhao)氣工程發酵裝(zhuang)置出現故障無法正常進行，由于配套(tao)維(wei)護設(she)施不完備，造成 CH₄直接排放到空(kong)氣中。

4、沼液安全使(shi)用技術不(bu)成熟(shu)

沼(zhao)(zhao)液(ye)還(huan)田利用(yong)具有(you)處理量大、成本低以(yi)及對氮、磷去除效果好等優點，是目前(qian)我國(guo)普(pu)遍認為(wei).易實施(shi)、有(you)效的(de)沼(zhao)(zhao)液(ye)處理方式(shi)。目前(qian)，我國(guo)沼(zhao)(zhao)液(ye)安全(quan)利用(yong)的(de)研究往往以(yi)提(ti)高產量為(wei)主，對沼(zhao)(zhao)液(ye)的(de)安全(quan)使用(yong)缺(que)乏法規性的(de)文件或管理制度，對管理、施(shi)用(yong)數量、施(shi)用(yong)性質還(huan)很(hen)模糊。

三、應對沼(zhao)氣工程對環境負(fu)面影響的(de)措施(shi)

1、完(wan)善沼液儲存裝置建設

沼(zhao)液儲存裝置目前主要有露天(tian)的(de)敞口池(chi)型和半封閉的(de)罐型2種形式，由于(yu)建設資金有(you)(you)限，前(qian)者在我(wo)國沼(zhao)氣(qi)工程(cheng)(cheng)中(zhong)多為常見，但其自然(ran)儲存過程(cheng)(cheng)中(zhong)由于(yu)沼(zhao)液中(zhong)有(you)(you)機質(zhi)的(de)降解必然(ran)伴隨著有(you)(you)害氣(qi)體(ti)的(de)釋放，仍存在一定(ding)的(de)環境污染。

而歐美發達(da)國家(jia)由于對空(kong)氣(qi)質量有(you)較(jiao)為嚴格的限制，為減少沼(zhao)(zhao)液(ye)儲(chu)(chu)存(cun)過程(cheng)氣(qi)體揮(hui)發對空(kong)氣(qi)質量的影響，其沼(zhao)(zhao)氣(qi)工程(cheng)的儲(chu)(chu)液(ye)裝置(zhi)一(yi)般設計(ji)為半封(feng)閉式儲(chu)(chu)液(ye)罐(guan)，且多數(shu)儲(chu)(chu)液(ye)罐(guan)直接建設于農場，從發酵罐(guan)中排出(chu)的沼(zhao)(zhao)液(ye)通(tong)過密封(feng)罐(guan)車運送(song)至儲(chu)(chu)液(ye)罐(guan)，其一(yi)方面(mian)可(ke)以方便沼(zhao)(zhao)液(ye)使(shi)用(yong)，另一(yi)方面(mian)通(tong)過沼(zhao)(zhao)液(ye)的分散處理，避免了(le)有(you)害氣(qi)體在一(yi)個(ge)地點的高濃度富(fu)集。

2、增加沼液后處(chu)理技術

由(you)于(yu)沼氣工程沼液(ye)的(de)(de)用(yong)途多以資源化利用(yong)為目的(de)(de)，主(zhu)要(yao)用(yong)于(yu)農(nong)田的(de)(de)灌溉、制作水溶(rong)性(xing)(xing)肥(fei)料和濃(nong)縮性(xing)(xing)肥(fei)料。完(wan)善沼液(ye)后處理技術是保(bao)障沼液(ye)衛生安全及開展沼液(ye)綜合利用(yong)的(de)(de)前(qian)提。

沼(zhao)液衛(wei)生殺菌方(fang)法大致(zhi)分(fen)為2類: 一(yi)類為加(jia)(jia)熱(re)(re)處理(li)(li)，另一(yi)類為非(fei)加(jia)(jia)熱(re)(re)處理(li)(li)。傳統(tong)的(de)高(gao)溫滅菌(jun)方法能(neng)耗較大、處理(li)(li)時間長，在糞便處理(li)(li)中使(shi)用該方法殺(sha)菌(jun)，需要增加(jia)(jia)設(she)備(bei)，費(fei)用也(ye)較高(gao)。近年來，學者(zhe)多致力于非(fei)加(jia)(jia)熱(re)(re)滅菌(jun)方法的(de)研究，并取(qu)得了一(yi)定進展，常見方法主要有紫外線、氯(lv)氣、臭氧和電脈沖法。

3、加強(qiang)沼氣工(gong)程監(jian)管措施

目(mu)(mu)前我國對(dui)(dui)沼(zhao)氣(qi)建(jian)(jian)設(she)(she)(she)的(de)監管(guan)還僅限于(yu)工(gong)程(cheng)建(jian)(jian)設(she)(she)(she)階段的(de)監管(guan)，采取的(de)各(ge)種措施(shi)也(ye)是(shi)多用于(yu)監管(guan)沼(zhao)氣(qi)工(gong)程(cheng)建(jian)(jian)設(she)(she)(she)單位按照工(gong)程(cheng)的(de)設(she)(she)(she)計目(mu)(mu)標、建(jian)(jian)設(she)(she)(she)期限、建(jian)(jian)設(she)(she)(she)投資(zi)等(deng)各(ge)種批復目(mu)(mu)標完成建(jian)(jian)設(she)(she)(she)任務，未對(dui)(dui)于(yu)沼(zhao)氣(qi)工(gong)程(cheng)的(de)日(ri)常(chang)運營(ying)和(he)其他方面(mian)進行(xing)監管(guan)，缺(que)乏對(dui)(dui)沼(zhao)氣(qi)應(ying)用情況進行(xing)全面(mian)監管(guan)的(de)能(neng)力，不能(neng)及時(shi)發現沼(zhao)氣(qi)工(gong)程(cheng)出現“沼(zhao)氣排空”的行(xing)為(wei)。

今后(hou)在沼(zhao)氣(qi)(qi)(qi)工(gong)(gong)(gong)程(cheng)建設方(fang)面可(ke)以(yi)增設沼(zhao)氣(qi)(qi)(qi)工(gong)(gong)(gong)程(cheng)智能監控系統(tong)，監測(ce)部門可(ke)以(yi)在辦公室通過終(zhong)端(duan)系統(tong)全面監管沼(zhao)氣(qi)(qi)(qi)工(gong)(gong)(gong)程(cheng)運行情況(kuang)，可(ke)以(yi)及時發現沼(zhao)氣(qi)(qi)(qi)工(gong)(gong)(gong)程(cheng)每天(tian)的沼(zhao)氣(qi)(qi)(qi)產氣(qi)(qi)(qi)量(liang)、沼(zhao)氣(qi)(qi)(qi)的使用量(liang)和沼(zhao)氣(qi)(qi)(qi)的用途，一(yi)旦出現“沼氣排空”的(de)現象，監管部門可以(yi)根據相應(ying)的(de)法(fa)律、法(fa)規(gui)對(dui)企業進行(xing)處罰，這樣可從制度上防止沼氣工程(cheng)隨意(yi)排空沼氣行(xing)為的(de)發(fa)生(sheng)。

4、加快沼肥利用技術(shu)研究 

加快(kuai)沼肥(fei)利(li)用技(ji)術研究，科(ke)學(xue)施用沼肥(fei)，可以減少不當(dang)施用造成的環境污染。

一是選(xuan)用(yong)科學的(de)(de)施用(yong)方法，推廣配方施肥、按需施肥、按季節施肥是提高沼肥肥效及減少沼肥施用(yong)對環境影響的(de)(de)重要措(cuo)施。

二是加強沼(zhao)(zhao)液(ye)(ye)(ye)增(zeng)值產品開發，拓展沼(zhao)(zhao)液(ye)(ye)(ye)的(de)(de)用途(tu)。目前對沼(zhao)(zhao)液(ye)(ye)(ye)使用形式的(de)(de)單一性是造(zao)成沼(zhao)(zhao)液(ye)(ye)(ye)大(da)量儲(chu)存和(he)剩余的(de)(de)根本問題，加大(da)沼(zhao)(zhao)液(ye)(ye)(ye)的(de)(de)增(zeng)值產品開發可提供沼(zhao)(zhao)液(ye)(ye)(ye)的(de)(de)利用途(tu)徑，從根源上解決沼(zhao)(zhao)液(ye)(ye)(ye)富(fu)余和(he)過量施用所造(zao)成的(de)(de)環境污染。

.后(hou)可以(yi)推廣(guang)沼(zhao)液沼(zhao)渣堆肥(fei)處(chu)理技(ji)術。堆肥(fei)是(shi)當前固(gu)體廢棄(qi)(qi)物(wu)中重金屬(shu)(shu)污(wu)染控(kong)制的(de)主(zhu)要(yao)技(ji)術，其(qi)主(zhu)要(yao)機(ji)理是(shi)利(li)用畜(chu)禽廢棄(qi)(qi)物(wu)有機(ji)物(wu)形態變化(hua)絡合固(gu)定重金屬(shu)(shu)，使堆肥(fei)物(wu)料中重金屬(shu)(shu)的(de)活性被鈍化(hua)，生物(wu)有效(xiao)性降低，是(shi)實現廢棄(qi)(qi)物(wu)減量(liang)化(hua)、無害化(hua)和資源(yuan)化(hua)利(li)用.便捷、.經(jing)濟有效(xiao)的(de)方(fang)式。

結語

沼(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)氣(qi)(qi)工(gong)程(cheng)發酵(jiao)過程(cheng)及發酵(jiao)產(chan)物對環境的危害主要表現為沼(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)氣(qi)(qi)的排空、沼(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)液(ye)儲存(cun)及使用(yong)過程(cheng)中有(you)害氣(qi)(qi)體(ti)(ti)的釋放，以及沼(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)液(ye)使用(yong)不(bu)當造(zao)成(cheng)的污染(ran)等環境問(wen)題。改善和配套(tao)沼(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)液(ye)儲存(cun)設施，減少有(you)害氣(qi)(qi)體(ti)(ti)排放，合理(li)利用(yong)沼(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)肥，建設沼(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)氣(qi)(qi)智能系統是減少沼(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)(zhao)氣(qi)(qi)工(gong)程(cheng)危害環境的主要技術途徑。

（參考(kao)資料(liao)：劉向東，《沼氣工程(cheng)對(dui)(dui)環境的影(ying)響因素及應對(dui)(dui)措施(shi)》；甘福丁，李勇江(jiang)等《中小(xiao)型沼氣工程(cheng)建設存在(zai)的問題及對(dui)(dui)策》；圖(tu)片源于網(wang)絡）

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