入侵物種（水葫蘆（Eichhornia crassipes））的控制與豬糞生物質(zhì)能利用的綜合生態(tài)工程.pdf

1、水葫蘆作為一種入侵植物在我國19個省份泛濫成災(zāi)，為了防治水葫蘆國家每年都投入巨大的人力、物力和財力。我國每年僅水葫蘆打撈一項的投入就高達(dá)1億元。但水葫蘆并不是毫無利用價值，在治理水葫蘆的同時應(yīng)充分考慮水葫蘆的資源化利用，最大限度地利用水葫蘆。如水葫蘆可以觀賞；水葫蘆對于水質(zhì)有很好的凈化作用，可以吸收和吸附氮、磷和重金屬;分泌的毒素可以抑制水體中藻類的生長；利用水葫蘆來養(yǎng)殖蚯蚓和栽培蘑菇；水葫蘆還可以食用和藥用,所含有的纖維素造紙和制成工

2、藝品；用來發(fā)酵制沼氣，每克干水葫蘆的產(chǎn)氣量約為0.344L，將水葫蘆與動物糞便混合發(fā)酵，利用沼氣發(fā)電，沼液和沼渣制成有機肥等。在大規(guī)模因地制宜地利用水葫蘆的同時，將水葫蘆這個水中有害植物變廢為寶。隨著畜禽養(yǎng)殖業(yè)的集約化，畜禽糞便的排放越來越集中，大大超過了當(dāng)?shù)丨h(huán)境的承載能力，對于當(dāng)?shù)鼐用竦慕】岛宛B(yǎng)殖場本身的可持續(xù)發(fā)展都帶來了巨大的壓力。 以上兩種環(huán)境的污染物中都蘊含大量可以轉(zhuǎn)化利用的生物質(zhì)能。本研究證明將水葫蘆加入豬糞中進(jìn)行發(fā)酵

3、，可以很明顯的提高豬糞發(fā)酵的產(chǎn)氣量，其中產(chǎn)氣量的提高率分別為：加入10％的水葫蘆時，豬糞發(fā)酵的產(chǎn)氣率提高31.2％：加入15％的水葫蘆時，豬糞發(fā)酵的產(chǎn)氣率提高46.1％；加入20％的水葫蘆時，豬糞的發(fā)酵產(chǎn)氣率提高40.9％；加入25％的水葫蘆時，豬糞的發(fā)酵產(chǎn)氣率提高32.2％。水葫蘆濃度10％、15％、20％和25％對豬糞發(fā)酵產(chǎn)氣率提高的影響成拋物線型的正態(tài)分布，其中在水葫蘆濃度為15％時對豬糞發(fā)酵的促進(jìn)作用最為明顯。將發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣與

4、柴油混合發(fā)電，經(jīng)過一段時間的統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)50kW發(fā)電機平均每小時的發(fā)電量為32.46kWh，每小時的平均用氣量為20.58 m<'2>，用油量為1.5kg，按照0.24 kg柴油發(fā)1kWh電計算，1.5 kg柴油可以發(fā)電6.25kWh，所以柴油對發(fā)電的貢獻(xiàn)為19.9％，沼氣對發(fā)電的貢獻(xiàn)為80.1％，即1 m<'3>沼氣可發(fā)電1.58kWh，優(yōu)于全國平均水平的1.2-1.5kWh。從理論上計算加入10％、15％、20％和25％的水葫蘆以后可以

5、使發(fā)電量分別增加：24.2％、36.9％、32.8％和25.8％。 沼氣發(fā)酵產(chǎn)物包括沼氣、沼液和沼渣，我們可以利用沼氣作為燃料，利用其來保鮮水果和發(fā)電；利用沼液作為有機肥直接灌溉到農(nóng)田中，或用作葉面肥，還可以利用沼液來浸種；利用沼渣直接作為有機肥，用來栽種蘑菇或?qū)⑵浼由咸砑觿┲谱鞒捎袡C肥出售?？傊?，通過對畜禽糞便的發(fā)酵，以及對于發(fā)酵產(chǎn)物的綜合利用，實現(xiàn)了物質(zhì)和能量的多級利用，有利于農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。但是，由于厭氧發(fā)酵與溫

6、度有密切的關(guān)系，當(dāng)氣溫低的時候就會減慢發(fā)酵的速率，進(jìn)而影響到對養(yǎng)殖廢棄物的及時處理，以及沼氣產(chǎn)量的穩(wěn)定性，這就限制了沼氣工程的推廣和應(yīng)用。在本研究中(浙江省海寧市同仁養(yǎng)殖場沼氣工程)，為了解決這一矛盾設(shè)計了面積為100.8m<'2>，可以儲存6T熱水的太陽能集熱裝置，利用可再生能源太陽能來加熱河水，再將加熱的河水加入到發(fā)酵池中，從而保證發(fā)酵的正常進(jìn)行。通過對比試驗，我們發(fā)現(xiàn)加入太陽能熱水以后沼氣的產(chǎn)氣率要比沒有加入熱水的提高36.4％。