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田
仁（畜禽業(yè)雜志社，四川
成都 610041）
畜禽業(yè) 2005年第8期

1 沼氣的基本常識 沼氣是一種混合的可燃性氣體，是細菌在一定條件下發(fā)酵、分解有機物質(zhì)產(chǎn)生的,由于這種氣體最先是在沼澤中發(fā)現(xiàn)的，所以稱為沼氣。沼氣是有機物在隔絕空氣和一定的溫度、濕度、酸堿度等的條件下，經(jīng)過沼氣細菌的作用產(chǎn)生的一種可燃氣體。其主要成分是甲烷(CH4)，含量約為55%～70%，其次是二氧化碳(CO2)，含量約為30%～45%。還有少量的氫氣(H2)、氮氣(N2)和硫化氫(H2S)
等。其中以甲烷和二氧化碳對沼氣性質(zhì)影響最大。
2 沼氣的好處
沼氣能給國家、集體和農(nóng)民帶來許多好處：（1）沼氣可以改變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，有利于保護生態(tài)環(huán)境，促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展：沼氣通過對畜禽糞便的處理有利于促進畜禽養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，增強作物抗旱、防凍能力、有利于生產(chǎn)綠色食品，可增加肥料、節(jié)省勞動力和資金。（2）沼氣是解決農(nóng)村燃料問題的重要途徑之一：1戶3～4口人的家庭，修建一個容積為6 m3的沼氣池，每天投入相當于4頭豬的糞便發(fā)酵，它所產(chǎn)的沼氣能解決4口人家庭點燈、做飯的燃料問題。（3）農(nóng)村辦沼氣是衛(wèi)生工作的一項重大任務(wù)。畜禽糞便中含有大量的有機物，在高溫（35℃～55℃）厭氧條件下經(jīng)微生物降解為沼氣和二氧化碳。通過沼氣發(fā)酵，可殺滅糞水中的病原微生物。血吸蟲卵在常溫沼氣池內(nèi)7～22 d被殺滅；鉤蟲卵經(jīng)30 d殺滅90％，2個月死亡率達99％；蛔蟲卵30～40 d被殺滅；痢疾桿菌在沼氣池中30 h死亡，還可以消滅鉤蟲病等寄生蟲病。改善了農(nóng)民居住的環(huán)境衛(wèi)生，減少了人畜共患病的發(fā)生，控制和消滅寄生蟲病，為搞好農(nóng)村除害滅菌工作找到了一條新的途徑。通過發(fā)展沼氣，建設(shè)生態(tài)家園，保證了人民的身體健康，有利于畜牧業(yè)的持續(xù)發(fā)展。
據(jù)農(nóng)民日報報道，在中央財政資金的支持下，農(nóng)業(yè)部從2001年起利用農(nóng)村小型公益設(shè)施建設(shè)補助資金，在全國379個縣的2 036個村實施了“生態(tài)家園富民計劃”的沼氣項目，使48萬戶農(nóng)戶受益。到2002年9月，全國已有1 000多萬農(nóng)戶使用沼氣，建成規(guī)模性畜禽養(yǎng)殖場大型沼氣示范工程1 100多處。沼氣池建設(shè)項目將中央財政資金以物化的形式直接補給農(nóng)民。為了把為農(nóng)民辦的實事辦好，讓農(nóng)民真正受益，農(nóng)業(yè)部確定對東部、中部、西部地區(qū)建設(shè)沼氣池的每個農(nóng)戶分別補助300元、400元、500元。凡是建了沼氣池的農(nóng)戶，家家都有一張“明白卡”，包括項目總投資，中央及各級財政以燈具、灶具、壓力表、管線等形式的補助，以及農(nóng)民自己包括小額貸款的現(xiàn)金投入等。
3 沼氣的主要模式

（1）“四位一體”模式：“四位一體”模式是庭院經(jīng)濟與生態(tài)農(nóng)業(yè)相結(jié)合的一種新的生產(chǎn)模式，它是以土地資源為基礎(chǔ)，以太陽能為動力，以沼氣為紐帶，種植、養(yǎng)殖相結(jié)合，通過生物能轉(zhuǎn)換技術(shù)，在農(nóng)戶土地上，在全封閉狀態(tài)下，將沼氣池、豬禽舍、廁所、日光溫室相連在一起，組成農(nóng)村能源綜合利用體系。它可以解決沼氣池安全越冬問題，使之常年產(chǎn)氣利用；可提高豬禽舍溫度，并利用沼液喂豬技術(shù)促進生豬的生長發(fā)育，縮短育肥時間，節(jié)省飼料，提高養(yǎng)豬效益。它不僅能為溫室作物提供充足的優(yōu)質(zhì)有機肥，而且沼氣燃燒為作物提供二氧化碳氣肥，提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)，增加農(nóng)戶收入。成為動物、植物、微生物相互作用，食物鏈結(jié)構(gòu)健全，能流、物流較快循環(huán)利用效益突出的能源生態(tài)模式技術(shù)之一。該模式適合于北方。由于北方冬季寒冷的氣候使沼氣池運行較困難，并且易造成池體損壞，沼氣技術(shù)難以推廣。它的主要好處是：第一，人、畜糞便能自動流入沼氣池，有利于糞便管理；第二，豬圈設(shè)置在太陽能溫棚內(nèi)，冬季使圈舍溫度提高3～5℃，為生豬提供適宜的生長條件，縮短了生豬育肥期；第三，豬圈下的沼氣池由于太陽能溫棚而增溫、保溫，解決了北方地區(qū)在寒冷冬季產(chǎn)氣難池子易凍裂的技術(shù)問題，年總產(chǎn)氣量與無太陽能溫棚的沼氣池相比提高20％～30％；第四，高效有機肥（沼肥）增加60％以上，豬呼出的CO2，使太陽能溫棚內(nèi)CO2的濃度提高，有助于溫棚內(nèi)農(nóng)作物的生長，既增產(chǎn)，又優(yōu)質(zhì)。
（2）而在南方則適合修建“三結(jié)合”的沼氣池。沼氣池、豬圈、廁所三者修在一起，是南方地區(qū)廣大群眾在實踐中創(chuàng)造出來的一項重要經(jīng)驗。它的主要好處是：第一，人、畜糞便能自動流入池內(nèi)密閉發(fā)酵，節(jié)省輸送糞入池的勞力，有利于把人、畜糞便有效地管理起來；第二，每天都有新鮮發(fā)酵原料入池，有利于提高產(chǎn)氣率；第三，這種沼氣池宜建在棚內(nèi)或住房附近，管理方便，輸氣導管的距離較短，減少了購買輸氣管的開支；第四，有利于在冬季保持池溫。
（3）“豬——沼——果”模式：本模式適合田少山地多，以栽種經(jīng)濟作物和果木為主的農(nóng)戶，即以沼氣為紐帶，連動畜牧業(yè)、果業(yè)、種植業(yè)等相關(guān)產(chǎn)業(yè)共同發(fā)展的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式。其基本內(nèi)容是“戶建1個池，人均年出欄2頭豬，種好1畝果”，豬糞下池產(chǎn)氣，沼氣用于炊事照明并誘蛾殺蟲，沼液喂豬和對果樹進行葉面噴施，沼渣返地施果樹。實踐表明，沼液作添加劑喂豬，增重快，可提前出欄，節(jié)約飼料1/5；施用沼肥的果樹，能多長5～10個枝梢，而且抗旱、抗寒和抗病能力增強，水果品質(zhì)提高1～2個等級。
（4）大中型養(yǎng)殖場沼氣工程：利用沼氣工程技術(shù)處理畜禽糞便，運行費用低、工藝成熟，兼得能源和有機肥料，目前已成為治理規(guī)?；B(yǎng)殖業(yè)污染的重要手段。到2003年底，全國已建成大中型沼氣工程約1500處，年生產(chǎn)沼氣約5000萬m3、商品有機肥40萬t。其中，河南、上海、浙江等13省市建設(shè)大中型沼氣工程991處。據(jù)福建省環(huán)境監(jiān)測部門隨機對已建設(shè)沼氣工程的畜禽場出水口抽樣檢測，其中約65％的養(yǎng)殖場出水達到畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準。部分工程出水通過農(nóng)田再消化實觀了污水零排放。大部分已建設(shè)肥料綜合利用配套措施的沼氣工程將沼渣、沼液用于沼氣工程周邊的農(nóng)田、魚塘，使沼氣工程成為生態(tài)農(nóng)業(yè)園、場建設(shè)的紐帶，產(chǎn)生了很好的經(jīng)濟、生態(tài)效益。

4 沼氣池的修建

沼氣池應(yīng)選擇在土質(zhì)堅實，地下水位較低，土層底部沒有地道、地窖、滲井、泉眼、虛土等隱患之處，背風向陽，遠離樹木，能夠與豬圈、廁所連成一體，進出、料方便的地方。條件允許的情況下，沼氣池最好建在豬舍下面，既有利于冬季保溫，又有利于建“三位一體”沼氣池。
建造沼氣池，事先要進行容積的計算，沼氣池的大小應(yīng)根據(jù)人口的多少和每天用氣量、產(chǎn)氣率來決定，一般每立方米有效容積一晝夜產(chǎn)氣在0.15 m3，每人每天用氣量為0.2～0.3 m3，沼氣燈每小時用沼氣0.11～0.15 m3，一般按每人1.5 m3有效容積規(guī)劃，人口多的戶一般不超過10 m3（參見表1）。

表1 沼氣池容積
ｍ3、、ｍ

容積	直徑	池壁高	拱高	池內(nèi)總高
4	2	1.02	0.5	1.52
5	2.2	1.04	0.55	1.59
6	2.3	1.15	0.6	1.75
7	2.5	1.2	0.6	1.8
8	2.6	1.2	0.65	1.85
9	2.7	1.2	0.7	1.9
10	2.8	1.3	0.7	2

新建沼氣池必須經(jīng)過試水、試壓，即刷完水泥漿后，隔1～2 t放入2/3的水，做好標記，觀察2～3 t，如果水位沒有變化，就可試壓（試氣）。將沼氣池活動蓋用紅粘土密封，活動蓋蓋好后需在活動蓋上加水，用打氣筒通過導氣管向池內(nèi)充氣，當水上升20～40 cm時，停止充氣（在此同時觀察活動蓋是否有漏氣現(xiàn)象，如有漏氣就說明活動蓋沒有密封好，需重新密封），做好標記，1～2 t后觀察水位是否下降，如果下降則說明有漏氣或漏水的地方，需重新刷漿進行修理，修理后再試壓，一直做到不漏水、不漏氣為止。