發(fā)布時間：2020-06-27 22:23

【摘要】： 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(jī)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，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(jī)平均每小時的發(fā)電量為32.46kWh，每小時的平均用氣量為20.58m~3，用油量為1.5kg，按照0.24kg柴油發(fā)1kWh電計算，1.5kg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1m~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(jī)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(jī)肥，用來栽種蘑菇或?qū)⑵浼由咸砑觿┲谱鞒捎袡C(jī)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％。在試驗期內(nèi)共有4.5×10~7kJ太陽能被吸收用來加熱河水，這些熱水的加入使沼氣的產(chǎn)量增加351m~3，豬糞的能量轉(zhuǎn)化效率提高了36.4％。 本研究將豬糞、水葫蘆和太陽能這三者有機(jī)地結(jié)合起來。降低了養(yǎng)殖場污染物的排放，既減輕了對環(huán)境的壓力，保護(hù)了當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境，促進(jìn)了可持續(xù)發(fā)展；同時又產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)了當(dāng)?shù)剞r(nóng)村經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展；增加了就業(yè)的崗位。在我國廣大的農(nóng)村地區(qū)，這種工程模式有很好的推廣前景。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號】：S216.4
【圖文】：

在東南亞一些國家，當(dāng)?shù)鼐用駥⑺J打撈上來去根葉后曬干，用機(jī)器壓扁制成繩條，再將這些繩條編織成各種各樣的家具和工藝品如:帽子、沙發(fā)、席子、手提袋、燈罩等(如圖2所示)這些工藝品出口到歐洲，經(jīng)濟(jì)效益十分可觀(洪春來等，2005)。在美國也建有利用水葫蘆來加工家具的工廠，稱這種家具要比柳條和藤條編制的要柔軟和光滑，很受美國的富人們歡迎(Undscy&Hirt，1999)。水葫蘆加工制成工藝品技術(shù)含量不高，屬于勞動密集型產(chǎn)業(yè)，適合在我國水葫蘆泛濫地區(qū)廣泛推廣，來創(chuàng)造更多的就業(yè)機(jī)會，提高農(nóng)民的收入水平。圖2用水葫蘆制作的各種工藝品 Fig2AllkindsofhandcraftsmadeofWaterhyaei以h

圖3.同仁沼氣__l:程l一藝流程圖Fig.3TO:lgrenbiogasgeneratingProjeetflowehart從圖上還可以看出發(fā)酵產(chǎn)生的沼渣被制成了有機(jī)肥，而沼液則被灌溉到桑園中，實現(xiàn)了物質(zhì)的多級利用。同時，為了保證本工程在溫度較低的季節(jié)還能持續(xù)快速的進(jìn)行，還引入了太陽能集熱裝置。整個工程的鳥瞰圖如圖4所示。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2732174