近日，記者參觀了日本北海道別海町利用家畜糞便進行生物質(zhì)發(fā)電的樣板項目，親身感受生物質(zhì)發(fā)電在節(jié)能環(huán)保方面的諸多益處。
空氣清新的“牛糞發(fā)電廠”
別海町位于北海道東部，面積1320平方公里，轄區(qū)內(nèi)沒有山區(qū)，全部是平原。別海町利用廣闊的草地發(fā)展接近自然的草地型奶業(yè)，飼養(yǎng)奶牛10.7萬頭，肉牛1萬頭，合計約11.7萬頭，居日本第一位。
別海町產(chǎn)業(yè)振興部部長有田博喜介紹說，北海道是日本最大的畜產(chǎn)地，每年家畜排泄物達到2000萬噸，其中90%是牛的排泄物。以前，家畜糞便都是制成堆肥，然后作為肥料撒到農(nóng)田里。不過，制成堆肥時需要占用大量土地，不僅產(chǎn)生異味，而且還有可能污染地下水和河流。2004年11月1日《家畜排泄物法》開始施行后，各農(nóng)戶都建設(shè)了儲糞池，但是容量只夠存放6個月，由于北海道冰天雪地的時間很長，糞便凍結(jié)，很難發(fā)酵降解。
通過利用家畜糞便發(fā)電，不僅能夠獲得原有方法無法獲得的新能源，還能夠?qū)崿F(xiàn)有機質(zhì)的循環(huán)利用，保護環(huán)境，所以用家畜糞便制造沼氣的呼聲在日本國內(nèi)不斷高漲。
在此背景下，別海町的生物氣發(fā)電廠——“別海町資源循環(huán)中心”應(yīng)運而生。進入總面積達8.37萬平方米的別海町資源循環(huán)中心，絲毫感覺不到糞便的惡臭。
管理中心附近的3座巨大的消化液罐是廠區(qū)內(nèi)最顯眼的建筑，如同3個巨大的儲油罐，每個容量2500立方米。消化液是牛糞便發(fā)酵后產(chǎn)生的液體，是上好的液肥。儲液罐附近就是牛糞接收設(shè)施，只有這里的儲糞池口處能夠略微感受到一絲牛糞的氣息。
充分發(fā)酵產(chǎn)生甲烷之后的殘渣，通過固體分離機，濾液形成消化液，經(jīng)過殺菌可以形成液肥，固體物則是干燥后形成堆肥，還可以作為牛舍的墊料，供牛躺在上面休息。消化液可以由農(nóng)戶自己搬運到自己家的存儲罐內(nèi)，或者由運輸公司運到農(nóng)戶家。如今消化液都是免費的，為了方便較遠地點的農(nóng)戶取用，還在廠區(qū)外單獨建設(shè)了兩座容量1000立方米的消化液罐。這5個消化液灌足夠存放半年時間產(chǎn)生的消化液。
既當肥料又能發(fā)電
園區(qū)內(nèi)的廣闊草地就是實驗用草場，這里的實驗顯示，使用消化液作為肥料之后，土壤不再板結(jié)，排水變通暢，土壤中生物增多，奶牛愛吃的豆科牧草增加，雜草變少，牛更愛吃牧草了，疾病也顯著減少。
利用消化液作為液肥均勻噴灑后，第一茬和第二茬草在第一年收獲增加3%，第二年增加2%，第五年增加21%，第六年增加13%，第七年增加26%，可以顯著削減化學(xué)肥料的使用。
100頭奶牛每天產(chǎn)生的消化液相當于9000日元的化肥，50公頃的草地如果使用化肥，養(yǎng)殖約100頭牛，每年肥料費用相當于270萬日元，但是如果使用液肥輔助化肥，則只需要217.8萬日元，相當于每頭牛每年削減了5220日元的費用。
100頭奶牛糞便進行生物發(fā)電后，可以供20戶家庭的電力需要，還可以給45戶家庭提供浴缸的熱水。利用糞便進行生物氣發(fā)電后，糞尿中作為臭氣原因的揮發(fā)性脂肪酸則減少到1%，大大保護了環(huán)境。
此外，10噸牛糞尿從10公里外搬運過來需要20升汽油，但是進行生物氣發(fā)電時，可以產(chǎn)生400立方米的沼氣，其發(fā)電量則相當于200升汽油，足足是所用能源的10倍。
產(chǎn)業(yè)化合作已經(jīng)開始
在“別海町資源循環(huán)中心”取得成功后，三井造船公司與別海町合作，在當?shù)亟⒘?ldquo;別海生物氣發(fā)電公司”，今年5月5日開始動工興建另一處大型生物氣發(fā)電工廠，準備利用農(nóng)戶提供的家畜排泄物進行沼氣發(fā)電，預(yù)定2015年7月1日正式運轉(zhuǎn)。
工廠的建設(shè)利用了農(nóng)林水產(chǎn)省“地域生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)化整備事業(yè)”的補貼。這是農(nóng)林水產(chǎn)省等7個政府機構(gòu)選定的“別海町生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)城市構(gòu)想”的核心工程，也是日本國內(nèi)最大規(guī)模的生物氣發(fā)電項目。
整個廠區(qū)占地面積約1.9萬平方米，將收集工廠半徑15公里范圍內(nèi)農(nóng)戶產(chǎn)生的家畜排泄物。為了運輸牛糞，還將成立專門的運輸公司。預(yù)計正常運轉(zhuǎn)后，這里年發(fā)電量將達到約9600兆瓦時，相當于別海町全部6360個家庭的44.2%的用電量，這將是利用家畜排泄物進行生物氣發(fā)電的日本國內(nèi)最大規(guī)模的工廠。
發(fā)酵的副產(chǎn)品如消化液和墊料可以作為木材肥料和乳牛的墊料銷售給農(nóng)戶。工廠建立后，預(yù)計能產(chǎn)生7億日元左右的經(jīng)濟效益。此外，這一項目還能使別海町內(nèi)奶牛產(chǎn)生的二氧化碳削減約23%。
打造“生物質(zhì)城鎮(zhèn)”
2013年6月，別海町被日本政府認定為“生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)城市”。
別海町的生物質(zhì)城市建設(shè)取得飛速進展，也得益于日本政府對生物質(zhì)利用的重視。2009年9月，日本開始施行《生物質(zhì)利用推進基本法》，日本政府根據(jù)這一法律在2010年12月制定了《生物質(zhì)利用推進基本計劃》，制定了2020年的目標、提出了推進利用生物質(zhì)的基本方針以及技術(shù)開發(fā)的方向性等，要求2020年時全國的600個市町村要建成“生物質(zhì)城鎮(zhèn)”，各都道府縣和市町村都要制定本地區(qū)推進利用生物質(zhì)的基本計劃。
2012年8月31日，日本政府公布了實現(xiàn)可再生能源飛躍發(fā)展的新戰(zhàn)略，目標是到2030年使海上風(fēng)力、地?zé)?、生物質(zhì)、海洋(波浪、潮汐)4個領(lǐng)域的發(fā)電能力擴大到2010年度的6倍以上。其中通過采用發(fā)電效率更高的新技術(shù)，生物質(zhì)發(fā)電能力要由2010年度的240萬千瓦提高到600萬千瓦。
今后，類似別海町的生物質(zhì)城市將更多地在日本涌現(xiàn)
