在粪污和能源之间搭座桥
| 2017-10-25 19:55 荷斯坦奶农俱乐部网 访问量：527 | [ 字号：大 中 小 ] |
John Hibma 译者 孙忠军
美国有900多万头泌乳牛，还有差不多数量的后备牛，基本上是一个还没有开发利用的能源来源。在产生巨大潜在的收益时，还能减少温室气体的排放和对化石燃料的依赖。
直到现在，由于难以负担的高昂建造费用和复杂的运行工作，美国奶牛场的沼气生产基本上都被忽视。然而，随着对甲烷污染的认识日益增加，动物养殖业，特别是奶牛场，更加重视粪污的排放和甲烷释放进入大气的污染问题。
前瞻性思维和创新性能源公司现在和奶牛场结伴，为他们提供专业技能和分担建造和运行奶牛场沼气发电系统的金融风险。设计合理管理良好的沼气系统，利用奶牛粪污和食品垃圾生产的沼气的纯净度和地下挖掘的天然气纯净度相当，被认为是煤炭的绿色替代品。
投资决定
回到2008年，奶牛场主皮特莫尔尼克对将沼气发酵罐作为其养分管理项目的一部分很感兴趣。因为他的奶牛场靠近康乃狄克河，他认识到必须对环境问题有前瞻性的解决办法和成为一个好邻居。莫尔尼克家族在麻省人口稠密的先锋河谷已经经营了100多年的农场。他们的奶牛场目前有大约250头泌乳牛，以及种植大约700多英亩的庄稼和蔬菜。
莫尔尼克很快了解到建造一个自己的沼气发酵罐成本是难以负担的高昂。他还发现没有一个自己可以负担得起的系统，如果要投资的话，需要借贷的数额非常大，风险也很大。
与很多投资公司和风险投资者会面之后，尽管可以利用的资金很多，但很多投资者都希望在5年以后能全身而退，这就迫使他还得再度借贷。最后他遇到了范高德公司，该公司是总部设在麻省的一家再生能源公司，帮助他完成了梦想。
根据约翰汉斯曼，范高德公司的执行主席，沼气发酵罐是一个复杂的系统，很多时候很快就能使一家奶牛场乱了头绪。像范高德这样的能源公司，既能提供运作该系统的专业知识，还有市场营销能力，将产生的电卖给当地的电网。
约翰说，很多奶牛场都很好地认识到沼气发酵罐的价值，但对建造和运作这样一个系统并没有实际性的理解。他解释说，很多奶牛场建造的沼气发酵罐最后都以失败告终，最主要的原因就是节省成本，换句话说就是图便宜，试图省不该省的钱。还有一个就是奶牛场没有认识到管理这个系统的复杂性。
自2013年以来，范高德公司已经在麻省和两家奶牛场合作建立了沼气发电系统，都已投入运行。2016年4月，该公司和莫尔尼克的奶牛场合作建造发电容量为1兆瓦的沼气发电系统。
和任何需要重大资本投资的项目一样，经济规模对于项目的成功与否非常关键。发电设施的发电量必须产生足够的效益来收回投资。他们的目标是生产至少50万千瓦的电量，最高可达到1兆瓦，后者也是麻省法律规定的单个沼气发电系统的最大容量。
共生关系
皮特莫尔尼克承认，没有范高德公司的帮助他不可能建造和运行复杂的沼气发电系统。一个沼气发酵罐就有好几项业务，运行沼气发酵罐并产生沼气，收集（购买）和运输食品垃圾，处理必要的法律程序，将产生的电销售给当地的电网。
汉斯曼解释说，他们公司成立之初是想把波斯顿地区食品加工厂的有机垃圾收集起来并转化为可再生能源，而不是填埋掉。麻省有一个长远的目标，该州15%的用电量要来自可再生能源如风、沼气和太阳能。
在寻找合适的地方建造发电设施时，他们将当地的奶牛场纳入考察范围。随着了解的深入，他们发现奶牛场面临着养分管理和粪污处理方面的环境压力。最初是抑制气候变化的一个重大尝试，很快演变为农业和农场主们的积极响应，帮助奶牛场在东北地区继续存活下去。
范高德公司主要的长项，是建造和安装产生能有效燃烧并纯净度稳定的沼气，以及为当地电网提供稳定的电量。在莫尔尼克奶牛场建造的设施是采用了加拿大和德国运行多年并已经成熟的技术。汉斯曼指出，粪污和食品垃圾的结合使用为小型牧场投资建造沼气系统打开了一扇窗，不再单纯依靠农场的粪污，随着产生的沼气量的增大，项目更加具有可行性。
范高德公司、食品加工厂和奶牛场最终形成了共生关系，都获得了效益。自从麻省最近修改法律来禁止食品垃圾进入填埋场，食品厂也与范高德公司合作来合法地处理垃圾。麻省、康乃狄克和纽约州有更多的奶牛场计划建造沼气发电系统。
好于预期
莫尔尼克奶牛场用食品垃圾和粪污结合来发酵沼气，一个明显的好处就是液体肥料的增加。按照目前奶牛场液体肥料的存放容量，奶牛产生的粪污总量为200万加仑，从来都不够庄稼地的使用。由于结合了食品垃圾，沼气发酵罐出来的液体肥料达到了800万加仑。这也大大减少了他们对商业肥料的购买。
莫尔尼克估计，肥料、牛舍的垫料、来自发电机的可重复使用热量，累计每年可以为他节省大约10万美元。对于一个每天生产1700加仑牛奶的牛群，几乎是每百磅牛奶节省了2美元的费用。
汉斯曼还指出，沼气发酵罐一个意想之外的好处是食品垃圾和粪污的结合使用使得液体肥料比单纯的粪污质量更好。食品垃圾和粪污的混合物在发酵过程中，氮离子发生了变化，使得生物利用率增加。食品垃圾，原本是食品加工厂的累赘还不能再进行填埋，如今成为奶牛场的优质资产，使得发酵罐出来的液体肥料更多。
厌氧发酵罐和沼气发电系统需要的投入资金很多，项目需要一个长远的目标。莫尔尼克认为和范高德公司的合作是一个双赢的结果，首先也是最重要的，是奶牛场粪污的绿色解决方案。为了使奶牛场有效地坚持养分管理项目，并处在日益严格的环保规定的前面，粪污的厌氧发酵是很多奶牛场的关键举措。
在二十一世纪，人们对环境的认识更加深刻，奶牛场发现自己处在动物养殖业和环境可持续性的争论中心。正确解决和处理粪污是奶牛养殖业的一个严肃问题，而且相关的养分管理规定只会更加严格。
不论喜欢与否，还想继续待在这个行当的奶牛场主必须解决他们的粪污问题。可以负担得起的沼气发酵系统是奶牛场的一个选择，可以帮助奶牛场减少污染并增加一些收入。
奶牛场不必再独自承担这个负担，可以和有专业知识和技能的合作伙伴一起来建造设施，通过粪污处理来增加收入。同时，合作伙伴也减少了温室气体的排放和对环境的影响。
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