農(nóng)村沼氣發(fā)展與安全利用現(xiàn)狀

唐威威，崔月冬，劉熠寬，夏雪雪，王文和

重慶科技學(xué)院安全工程學(xué)院，重慶 401331

1 農(nóng)村沼氣發(fā)展的意義

隨著國(guó)家推進(jìn)新農(nóng)村建設(shè)步伐的加快，新型環(huán)保能源在新農(nóng)村建設(shè)過(guò)程中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，尤其是農(nóng)村沼氣的利用。沼氣是一種清潔綠色能源，它充分利用農(nóng)村的植物資源和動(dòng)物的排泄物等生活垃圾進(jìn)行發(fā)酵產(chǎn)生沼氣，對(duì)于改善農(nóng)村的環(huán)境面貌和增加農(nóng)民收入具有重要的意義。

2 農(nóng)村用戶沼氣推廣發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 農(nóng)村用戶沼氣推廣發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)農(nóng)村沼氣建設(shè)從20世紀(jì)70年代開始，30多年發(fā)展過(guò)程并非一帆風(fēng)順，經(jīng)歷了許多波折，分析總結(jié)主要原因有以下幾點(diǎn)：1）沼氣池建設(shè)簡(jiǎn)單，技術(shù)和材料得不到保證，沼氣池的密封性較差，存在漏水和漏氣現(xiàn)象，使用壽命較短；2）由于早期建設(shè)沼氣池的結(jié)構(gòu)較差，致使產(chǎn)氣率低，進(jìn)出料比較困難，使用和管理較為不便；3）沼氣的綜合利用率不高，僅僅解決當(dāng)前的日常做飯、洗浴等燃料需要，沒(méi)有充分發(fā)揮其經(jīng)濟(jì)效益；4）沒(méi)有形成有效的管理體系，技術(shù)力量欠缺，后期管理和服務(wù)跟不上；5）資金投入不足，缺乏有效的資金保障體系。隨著沼氣生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展和農(nóng)村家用沼氣池的推廣，各地根據(jù)當(dāng)?shù)厥褂靡蠛蜌鉁亍⒌刭|(zhì)等條件，形成了各式各樣的沼氣池。目前，我國(guó)沼氣池的推廣應(yīng)用規(guī)模居世界首位，國(guó)家計(jì)劃沼氣池使用達(dá)到2 600多萬(wàn)口。建池?cái)?shù)量將占到全國(guó)適宜沼氣發(fā)展農(nóng)戶的20%。然而，如此巨大的建池量和驚人的發(fā)展速度，帶來(lái)的管理壓力可想而知。技術(shù)干部不但要負(fù)責(zé)新建池的規(guī)劃、放線、施工，還要負(fù)責(zé)舊池管護(hù)使用中出現(xiàn)的各種故障的排除和綜合利用技術(shù)的指導(dǎo)、培訓(xùn)等工作。

2.2 常用沼氣池類型

目前常用的沼氣池主要有固定拱蓋的水壓式池、吊管式水壓式池、曲流布料水壓式池、旋流布料式池、分離浮罩式池、半塑料式、全塑料式池及罐式池等。

3 農(nóng)村沼氣使用中存在的安全問(wèn)題及解決措施

3.1 農(nóng)村沼氣使用中存在的安全問(wèn)題

1）中毒。沼氣是以主要成分為甲烷的可燃性混合氣體，其中二氧化碳含量占第二位。在沼氣利用過(guò)程中二氧化碳?xì)怏w容易使人窒息，由于沼氣池建在地下，屬于密閉空間，空氣流通狀況不良，由于二氧化碳?xì)怏w比空氣重，容易積聚在沼氣池的底部，雖然有物料的進(jìn)出口和沼氣池活動(dòng)蓋，但是如果通風(fēng)不良，就會(huì)造成二氧化碳窒息中毒死亡事故。同時(shí)，在沼氣發(fā)酵過(guò)程中，由于生物質(zhì)本身原因和發(fā)酵環(huán)境的影響，會(huì)產(chǎn)生某些有毒有害氣體，尤其發(fā)酵原料為豆餅、花生餅、菜籽餅或骨粉等富含磷素較多的原料時(shí)，在密閉環(huán)境下由于微生物的分解作用，可以把含磷物質(zhì)還原成磷化三氫，它是無(wú)色，有芥子氣味的劇毒氣體，對(duì)人的中樞神經(jīng)系統(tǒng)、心臟、肝臟和腎臟等器官都有非常強(qiáng)的毒害作用，因此，在進(jìn)入沼氣池進(jìn)行作業(yè)時(shí)要保持通風(fēng)良好和佩戴防毒面具；2）爆炸及火災(zāi)。沼氣的主要成分是甲烷，是一種易燃?xì)怏w，所以存在很大的被引燃的風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)沼氣池的密封性遭到了損壞，就會(huì)使其周圍的沼氣濃度上升，這時(shí)遇到明火，就極有可能引燃池內(nèi)，發(fā)生爆炸，而且用戶在沒(méi)有關(guān)好室內(nèi)的沼氣管道的情況下，造成氣體在室內(nèi)泄漏，也有可能引起火災(zāi)；如果在室內(nèi)行成了密閉空間，甚至可能發(fā)生爆炸，造成巨大的人員傷亡及財(cái)產(chǎn)損失。

3.2 安全措施

1）預(yù)防窒息中毒事故的主要方法。對(duì)沼氣池進(jìn)行定時(shí)檢查、檢修，及時(shí)發(fā)現(xiàn)沼氣池漏水、漏氣情況，千萬(wàn)不可盲目下池，應(yīng)利用攪拌出料器進(jìn)行換料，以免造成二氧化碳及有毒氣體中毒窒息事故。在清池作業(yè)時(shí)要持續(xù)保持向池內(nèi)通風(fēng)，避免產(chǎn)生明火或抽煙情況發(fā)生。日常生活中，必須經(jīng)常檢查管路和開關(guān)是否漏氣。應(yīng)經(jīng)常打開門窗保持通風(fēng)，禁止使用明火。在停止使用時(shí)，一旦沼氣發(fā)現(xiàn)壓力表水柱有上下波動(dòng)，應(yīng)知曉沼氣泄漏，并立即用肥皂水涂刷檢查沼氣管道和各接頭部位，查找泄漏位置并采取措施處理。在沼氣利用過(guò)程中，由于管道腐蝕老化，應(yīng)及時(shí)更換舊管道，確保管道承壓安全。在使用沼氣熱水器時(shí)，必須安裝抽風(fēng)裝置和脫硫器，以免發(fā)生磷化氫和硫化氫等中毒事件；2）預(yù)防火災(zāi)或燒傷事故的主要方法。在使用沼氣燈、沼氣爐時(shí)，一定要遠(yuǎn)離爆竹、柴草等易燃物品。沼氣燈安裝位置需與屋頂要保持一定的安全距離，確保不會(huì)發(fā)生火災(zāi)；在沼氣泄漏時(shí)，嚴(yán)禁用火，打開門窗保持室內(nèi)通風(fēng)，稀釋沼氣濃度，并迅速查找漏氣點(diǎn)及時(shí)進(jìn)行修復(fù)并確保排除漏氣問(wèn)題，保持室內(nèi)空氣流通后才可再次使用沼氣；在進(jìn)入沼氣池內(nèi)進(jìn)行維修作業(yè)時(shí)，應(yīng)采用安全電源照明，不可使用明火或在池內(nèi)吸煙，避免沼氣發(fā)生爆炸事故；3）預(yù)防爆炸事故的主要方法。沼氣池爆炸的主要原因一般為導(dǎo)氣樁或活動(dòng)蓋口點(diǎn)火試氣。為了預(yù)防沼氣池爆炸，除了不準(zhǔn)在沼氣池的導(dǎo)氣管、活動(dòng)蓋口點(diǎn)火試氣和在沼氣池附近堆燒垃圾或其他用火意外，還需要安裝池內(nèi)壓力報(bào)警器，嚴(yán)防沼氣池發(fā)生超壓導(dǎo)致物理性爆炸。

4 結(jié)論

發(fā)展農(nóng)村沼氣，利國(guó)利民，不僅優(yōu)化廣大農(nóng)村地區(qū)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，而且對(duì)增加優(yōu)質(zhì)能源供應(yīng)、緩解國(guó)家能源壓力具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。由于農(nóng)村自然環(huán)境和人員素質(zhì)差異較大，農(nóng)村沼氣在利用過(guò)程中，由于管理和服務(wù)體系的建立尚不健全，導(dǎo)致利用過(guò)程中會(huì)發(fā)生中毒、火災(zāi)和爆炸等安全事故。因此，在建設(shè)社會(huì)主義新農(nóng)村的過(guò)程中，要將沼氣發(fā)展成為一種安全、清潔、綠色的新能源，促進(jìn)安全發(fā)展和社會(huì)和諧的同步發(fā)展。

[1]李瓊，李展彬，曾遠(yuǎn)洋.農(nóng)村沼氣安全使用[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，2009，11.

[2]胡國(guó)全.農(nóng)村沼氣發(fā)展現(xiàn)狀、問(wèn)題及對(duì)策[J].產(chǎn)業(yè)論壇，2003，6

[3]韋仲烈，黃霞.農(nóng)村沼氣池建設(shè)存在問(wèn)題與解決對(duì)策[J].林區(qū)教學(xué)，2008，1.