由于我国农村能源和畜禽养殖废弃物处理的需求,大中型沼气工程发展迅速,但目前沼渣、沼液没有得到科学、合理的利用。据估算,北京市每年排放沼液的量为139.6万吨,每年因沼液排放的COD达到5.8万吨,BOD达1.4万吨,给农村环境带来了很大的压力。大部分发酵残留物被随意排放到环境中,造成了环境的二次污染,成为农村环境污染新的重要来源。
如果能将沼渣、沼液引入到农业种植体系,不但可以资源化利用沼渣、沼液,达到废弃物的循环利用,防止因为沼液排放造成的面源污染问题,而且可以解决有机农业追肥难题,提高养分利用效率,显著提高种植作物的产量和品质,从而增加农民收入。这是一种新型循环农业发展模式,具有广阔的应用前景。
北京市农林科学院植物营养与资源研究所研制的沼液滴灌技术,在京郊5个农业园区成功推广后,计划再在京郊10个农业园区推广,面积将达到1万余亩,京郊大中型沼气站所产生的沼渣沼液将得到无害化处理和资源化利用。
据植物营养与资源研究所所长刘宝存介绍,沼液滴灌技术具有自主知识产权,是“十一五”国家科技支撑项目“沿湖地区农业面源污染阻控关键技术研究”课题,解决了有机蔬菜追肥难题,实现了水肥一体化,防止了因沼液随意排放造成的农业面源污染。该技术先后在大兴留民营青圃园菜蔬有限公司、延庆小丰营蔬菜专业合作社、密云县农业新技术展示基地、密云康顺达农业有限公司、朝阳蟹岛生态农业园推广,特别是在有机蔬菜基地推广面积累计达2000余亩,亩增收2650元,取得了显著的经济、生态和社会效益。
承担该项目的李吉进博士介绍,沼液含有较丰富的养分,通过滴灌系统回归农业体系也是目前研究者比较关注的方向,但大规模的应用目前还鲜有报道。最主要的原因是沼液过滤技术不过关。由于沼气发酵残留物还含有部分粘稠状的沼渣,渣液往往混在一起,常规过滤器很容易堵塞而且不易清洗,因此给大规模的施用带来较大困难。北京市设施农业已达26万亩,其中有3万亩具备滴灌设施条件,但目前真正应用的并不多,主要原因是存在滴灌易堵塞难题。
李吉进说,针对这一难题,攻关团队经过多年研究,采用工程过滤与过滤器相结合的方法,成功将沼液与沼渣分离,并通过相关技术对过滤器进行反冲洗、重复反冲洗等手段以防治堵塞,从而解决沼液滴灌易堵塞难题,为科学化处理、资源化利用沼液提供必要的前提和技术铺垫。应用该技术后,沼气工程排放的大量沼液可经处理后通过灌溉施肥应用到蔬菜种植中,不但可以减轻因沼液排放造成的环境污染,还可以提高有机蔬菜的产量和品质,提高水肥的利用效率。