發展沼氣在農牧區能源建設中的意義＊

郭曉利，高健民

（內蒙古大學生命科學學院，內蒙古 呼和浩特 010019）

1 農牧區發展沼氣的意義

農村能源是一個世界性的大問題。目前，農牧區的燃料仍然是薪柴，燃料、飼料和肥料的矛盾日益尖銳。沼氣技術是變廢為寶的高效轉換技術，是解決“三料”矛盾的一個重要“突破口”。在農牧區大力推廣沼氣具有顯著的綜合效益。能夠有效解決農牧區能源不足的問題，提供農牧民生活所需能源；保護和鞏固以退耕還林還草，天然林保護為重點等生態建設工程的實施和取得的成果；減少人畜糞便和生活污水造成的農業面貌污染，有效改善農牧區環境衛生狀況，降低室內空氣污染，提高農牧民生活質量和健康水平；以沼氣為核心的生態農業建設，可以推動農村牧區種植業和養殖業的發展，促進農業增效和農牧民增收，具有顯著的能源、經濟、環境和社會意義。

隨著我國農牧區沼氣建設的普及和技術進步，沼氣的功能已經從過去以提供能源為主的單一作用，擴展到生態農業領域和環境衛生領域等多個方面。現在，農牧區沼氣以提供清潔能源為切入點，與國家重大生態建設工程—生態農業工程、退耕還林還草工程和天然林保護工程等相結合，保護了生態環境；與改廚、改圈、改廁等社會事業相結合，改善了農牧民的生活方式和生活環境；與種植業、養殖業相結合，促進了農牧業增效和農牧民增收。實踐證明，沼氣建設已經成為改善農牧區生產生活條件，全面建設小康社會，實現經濟社會和生態良性循環發展的重要手段和方法。

發展農牧區戶用沼氣池，具有成本低，見效快兼有產氣、造肥和除蟲滅菌的作用，且簡便易行，受到國內外的高度重視，一戶普通家庭修建一口戶用沼氣池，如果管理得當，以3～5頭50kg以上豬或1頭牛的糞便為原料，正常發酵使用的戶用沼氣池，每年可以產生300～500m3沼氣，每天相當于向用戶提供5～8千瓦·時電，若用于炊事全年可以向用戶提供大約680 000～1 140 000千焦的能量。

若按沼氣，薪柴，煤炭和液化氣燃燒時的熱效率分別為55%、20%、25%和55%，以及沼氣，薪柴、煤炭、液化氣的低位熱值折算標準煤分別為0.714kg、0.571kg、0.714kg和1.714kg計算，一口沼氣池年產的沼氣相當于10～17瓶（125～208kg）液化石油氣或者1 000～1 700kg薪柴、660～1 100kg煤炭，基本能夠滿足一個3～5口人農戶的生活用能需要。據調查，沼氣戶每年人均消費煤比非沼氣戶少66%，薪柴少58%，秸稈少87%。

我國農牧區各種有機廢物資源極其豐富，產沼氣潛力巨大，充分利用可以為我國農村牧區提供可靠的能源，特別是優質高品位能源。以2000年我國禽畜糞便可獲得量3.2億t干物質，按每噸干物質平均產250m3沼氣計，我國每年利用禽畜糞便可以產生沼氣的潛力約為800億m3。若以我國禽畜糞便資源量計，我國每年利用禽畜糞便可以產生沼氣的潛力高達1 500億m3。僅以糞便和秸稈兩項資源的低值計，我國農牧區有機廢物每年產沼氣潛力至少約為1 500億m3，相當于1億多t標準煤。按照我國9億農牧民，每個農牧民每天擁有近0.5m3沼氣，每年擁有160m3沼氣，完全能滿足農牧民日常生活用能需要。農村牧區有機廢棄物通過沼氣發酵，可以轉換成高品位，高熱值的清潔能源；比直接燃燒（如秸稈類）的熱效率提高一倍以上，可以節省大約一半以上的能源。因此，發展沼氣具有開源和節流的雙重作用，是解決農牧區能源短缺問題的一種重要手段。

2 在生態環境保護中的作用

到目前，我國農牧區居民的主要生活用能仍然是柴草，柴草約占農村牧區生活用能約60%。由于林木等資源長期被人類當作生產和生活燃料大量被砍伐，出現了年年種樹不見樹、森林植被被破壞的不合理現象，致使生態環境嚴重惡化。

通過在農牧區推廣使用沼氣，可以切實有效地保護森林，降低CO2和SO2的排放，恢復和治理生態環境。2006年底，全國有1 800多萬個戶用沼氣池，以每個沼氣池年產沼氣400m3計，可以替代薪柴約1.2t，全國每年可以節約2 000多萬t薪柴，至少相當于保護了200多萬hm2林地。一個沼氣池年節約煤炭880kg，折合標準煤628kg，按燃燒每千克標準煤排放CO22.664kg和SO20.0224kg計算，每個沼氣池每年可減少排放1 672kg CO2和14.1kgSO2。

人蓄糞便經過沼氣發酵后，剩余的沼氣發酵液和沼渣（統稱為沼氣發酵殘留物）含有豐富的有機質N、P、K和Fe、Zn、Mn等多種微量元素、養分齊全，速效肥和緩效肥兼備，可以作基肥、追肥和葉面噴施使用，大量的試驗和實踐均表明，通過施用沼氣發酵殘留物，可以疏松土壤，有利于土壤微生物的活動和土壤團粒結構的形成，提高土壤有機質含量和土壤肥力。沼氣發酵液對17種農作物的近30種病毒具有防治作用，能防治19種農作物的19種蟲害，其中對11種農作物的23種病害和13種農作物的14種蟲害具有非常理想的防治效果。與目前使用的農藥相似，并且通過沼氣發酵殘留液飼喂家畜等動物證實，目前還未發現發酵殘留物具有毒害作用。因此，通過噴施沼氣發酵液，不僅可以降低農藥的使用量，并且可以切實降低因施用農藥引發的環境污染問題或中毒事件。

3 改善居住環境衛生條件，減少疾病發生

采用傳統的爐灶直接燒柴，利用率低，燃燒不完全，通常伴隨著大量的煙塵，這不僅浪費了能源，還直接污染了居住環境，造成室內空氣污染，農牧區由此引起的呼吸道疾病是導致死亡的重要因素，沼氣本身是一種優質的清潔能源，正常燃燒后無煙無塵，不會造成污染，以沼氣為主要燃料的廚房干凈明亮。

沼氣池與廁所、畜廄結合建設，可以改變農牧民糞便、垃圾隨意堆放的不良狀況，解決農牧民生活環境臟、亂、差的問題。此外，人畜糞便、有機污水等疾病傳播源進入沼氣池中經過厭氧發酵，其中的致病菌和寄生蟲卵等被殺滅，有利于傳染病和寄生蟲病的控制，可以明顯減少疾病的發生。根據對沼氣示范村的調查顯示，腸道傳染病發病率平均下降了91.1%，寄生蟲病的感染率下降了56.9%～90.6%。建設和使用了沼氣的村、農戶、牧民朋友，都徹底改變了過去廁所臭得難受，廚房煙熏火燎的落后狀況，村容村貌和家庭衛生條件都得到了明顯改善。

4 增加農牧民收入和減少農牧民用能支出

沼氣發酵產生沼氣、沼液和沼渣。沼氣可以代替部分電、煤、液化石油氣等用于生活和生產。沼液、沼渣中含有豐富的腐殖酸、氨基酸、維生素等有機質和氮、磷、鉀等大量無機營養元素以及鐵、鋅、銅、鎂、鉻等微量營養元素，具有良好的綜合利用基礎和價值。沼氣及其綜合利用等各種先進實用技術在農村牧區的廣泛推廣應用，實現了種植業和養殖業的全面發展，糧食、生豬、林果業的增產、提質和增收。

沼氣灶的熱效率一般均超過55%，是燃爐灶熱效率的3倍多，因此，實際使用中每立方米沼氣至少相當于3千克的原煤，可使30多千克水從20℃煮沸，能使一盞500瓦沼氣燈照明6個多h。在我們北方地區，一個農牧戶家用沼氣池每年可以產出300～400m3沼氣，在正常產氣時基本滿足3～5口之家的日常炊事、照明等生活用能的需要，年節約開支180元。

5 農牧區沼氣建設的社會意義

每年每個沼氣池可以為農牧民帶來上千元以至數千元的經濟收入，使農牧民家居更加整潔衛生，生活更加舒適美好。經過多年的試點示范和宣傳推廣，沼氣建設的成效已被廣大農牧民群眾認同和接受；建設沼氣池，已經成為農牧民的一種需求和渴望；開展沼氣技術推廣應用，已經成為農牧民學科技、用科技的新時尚；農牧民的積極性被充分調動了起來。廣大農牧民通過沼氣技術的學習和實踐，掌握了先進的農牧業生產和管理技術，致富意識得到了增強，致富能力得到了提高，改變了半天忙、半天閑的狀況，有利于農牧民克服舊的不良習慣，改善精神風貌，促進農牧區社會的安定團結和社會主義精神文明建設。