一般来说,人们把在55℃±3℃的发酵称为高温发酵;在35℃±3℃的发酵成为中温发酵;在21℃±9℃的发酵成为常温发酵;在10℃以下的发酵成为低温发酵。高温发酵的有机物分解快,产气也最快。故此,如何保证发酵原料在高温发酵或中温发酵,是我们产业化利用城市污水的关键因素。
还有,发酵原料干物质的浓度、酸碱度、严格的厌氧环境和适当的搅拌也是生产沼气的重要环节。
综上所述,居民生活污水中的排泄物部分是一种生物质能,作为发酵原料来生产沼气是完全可行的,我国农村目前推广的沼气池技术就证明了这一点。另外,西欧许多国家如:挪威、瑞典等国也利用这一技术实现了城镇供气的自给自足。如果我们能将城市污水、生活垃圾、泔水等综合利用起来生产沼气,相信不远的将来,我国城镇居民的生活用气也将会部分或全部地实现自给自足。
2.2.2、中性水的生产
污水处理是污水再生利用的基础,也是实现污水资源化的前提,污水处理和再生利用是对水自然循环过程的人工模拟与强化。
随着经济的发展和城市化进程的加快,以及水污染问题的日益严重,也导致我国的城市缺水问题十分突出。一方面城市缺水十分严重,一方面大量的城市污水经治理后又白白流失,浪费了大量的可利用资源。和城市供水量几乎相等的城市污水中,只有0.1%的污染物质,远低于海水中3.5%的量值。水在自然界中是唯一不可替代的、也是唯一可重复利用的资源。城市污水就近可得,易于收集,再生处理比海水淡化成本低廉,基建投资比远距离引水经济。城市污水可以作为可靠的第二水源,这已成为当今世界各国在解决缺水问题时的共识。
城镇居民生活污水在经过发酵产生沼气之后,还可以用来生产中性水。从水质角度分析,冷却用水、环境用水、冲洗用水、基建用水等对水质要求不高,中性水可以代替自来水。从工程角度分析,中性水回用主要是增加处理设备和辅设输水管道,工程量比自来水的工程量小得多,中性水回用比新建水源工程增加自来水供水能力周期短、见效快。从生态效益的角度分析,中性水回用促进污水处理,有利于改善生态环境。
2.2.3、剩余物的利用
沼渣是人畜粪便等各种有机物质经过厌氧发酵后产生的底层渣质。由于有机物质在厌氧发酵过程中,除了碳、氢、氧等元素逐步分解转化成甲烷和二氧化碳等气体外,其余各种养分基本都保留在发酵后的残留物中 城镇居民生活污水在经过发酵产生沼气和脱水后,剩余物质就是沼渣。沼渣中的有机质和腐殖酸对改良土壤起着重要作用,全氮、全磷和全钾等元素可以满足作物生产的需要,未腐熟的原料,可在施入农田中继续发酵,释放养分。
作为肥料沼渣可与化肥按一定比例配比使用,也可以替代化肥单独使用。同时,沼液浸种和叶面喷施还可以提高种子发芽率、促进植物生长并且能防止病虫害。故此,产业化的生产和使用沼渣、沼液,将会为我国的生态绿色农业打下坚实的基础。
