1 沼氣的概念
早在1980年和1982年鄧小平在四川視察沼氣建設(shè)時(shí)就指出：“發(fā)展沼氣建設(shè)很好，可以因地制宜地解決農(nóng)村的能源問(wèn)題，沼氣辦好了可以增加農(nóng)民的收入，還可以增加就業(yè)人員，這是件好的事情。”近幾年，國(guó)家對(duì)沼氣工作非常重視，更得到了各方面的大力支持。胡錦濤總書(shū)記就曾多次視察沼氣和生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)，溫家寶總理也就農(nóng)村沼氣建設(shè)專(zhuān)門(mén)作了非常重要的批示。隨著沼氣技術(shù)的日漸成熟，現(xiàn)在已越來(lái)越被廣大農(nóng)民所認(rèn)知、認(rèn)可。
到底什么是沼氣呢?通俗的講，沼氣就是人、畜糞便，秸稈，污水等在一定的溫度、濃度、酸堿度和嚴(yán)格的厭氧條件下，經(jīng)微生物發(fā)酵作用而生成的一種可燃性氣體。它的主要成分是甲烷和二氧化碳，其中甲烷占50％～70％，二氧化碳占30％～40％，還有少量的硫化氫和氫氣等。
2 沼氣的各種效益
2.1 能源效益 試驗(yàn)表明，一座8立方米戶(hù)用型的新型高效沼氣池，全年可產(chǎn)沼氣380～450立方米，可提供3～5口人的農(nóng)戶(hù)10～12個(gè)月的生活燃料，它能夠節(jié)煤1噸、節(jié)電100千瓦時(shí)或節(jié)氣6～8罐，全年可節(jié)約燃料費(fèi)用600元左右。節(jié)省下來(lái)的秸稈可以作為飼料，發(fā)酵后作為肥料，還可以作為食用菌的袋料或者工業(yè)原料。
2.2 經(jīng)濟(jì)效益 沼氣除了能直接用作炊事、照明等生活用能外，還可用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。用沼氣燈對(duì)溫室蔬菜增施二氧化碳，可使黃瓜增產(chǎn)30％，芹菜增產(chǎn)25％，西紅柿增產(chǎn)20％，蔬菜、果樹(shù)及糧食產(chǎn)量平均增產(chǎn)15％～30％，每戶(hù)每年可節(jié)約農(nóng)藥化肥開(kāi)支300～500元，利用沼液、沼渣等有機(jī)肥生產(chǎn)出來(lái)的無(wú)公害蔬菜，可以為每戶(hù)農(nóng)民增收l(shuí)000元，如果發(fā)展養(yǎng)殖業(yè)還可以為每戶(hù)農(nóng)民增收900元。它的能源效益和經(jīng)濟(jì)效益加在―起，就可以為每戶(hù)農(nóng)民每年增收節(jié)支2800元，這樣就大大的增加了農(nóng)民的收入。
2.3 生態(tài)環(huán)境效益 沼氣的開(kāi)發(fā)利用能夠有效地解決農(nóng)村能源緊缺的問(wèn)題，它不但改善了生態(tài)環(huán)境，而且提高了生活質(zhì)量。避免了因?yàn)闊穸鴼Я址?shù)的問(wèn)題，從而保護(hù)了森林植被，減少了水土流失，既維護(hù)了生態(tài)平衡，又減少了農(nóng)村的污染問(wèn)題。農(nóng)村興建沼氣池與改廚、改圈、改廁相結(jié)合后，農(nóng)民既告別了煙熏火燎的炊事環(huán)境，又使人畜糞便和生活污水得到了無(wú)害化處理，減少了蚊子和蒼蠅的孳生場(chǎng)所，消滅了許多疾病的傳染源，從而改善了農(nóng)村的衛(wèi)生環(huán)境，提高了農(nóng)民的健康水平。
2.4 社會(huì)效益 建立起以沼氣為紐帶的庭院生態(tài)農(nóng)業(yè)體系后，不僅使有限的庭院面積得到了多層次利用，還可以有效地解決一部分剩余勞動(dòng)力的轉(zhuǎn)移和消化問(wèn)題，這樣就增強(qiáng)了農(nóng)民的科技意識(shí)，直接拉動(dòng)了社會(huì)需求。通常情況下建一個(gè)8立方米的沼氣池，需要15個(gè)用工，不但為農(nóng)村富余勞動(dòng)力提供了就業(yè)崗位，而且又提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。同時(shí)廣大農(nóng)民朋友通過(guò)沼氣技術(shù)的培訓(xùn)、學(xué)習(xí)和實(shí)踐，學(xué)到了先進(jìn)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、管理技術(shù)，致富意識(shí)就會(huì)明顯增強(qiáng)，從而促進(jìn)了農(nóng)村社會(huì)的安定團(tuán)結(jié)和社會(huì)主義精神文明建設(shè)。
3 沼氣產(chǎn)生的條件
嚴(yán)格的厭氧環(huán)境是沼氣發(fā)酵的決定性因素；充分適宜的發(fā)酵原料。沼氣的發(fā)酵原料為作物秸稈、人畜禽糞便等，它的碳氮比為25～30:1；適宜的干物質(zhì)濃度。沼氣發(fā)酵的干物質(zhì)濃度在6％～10％之間較為適宜，冬天濃度可以高些，夏天則可以稍低一些；適宜的發(fā)酵溫度。農(nóng)村沼氣發(fā)酵采用自然常溫，在15℃～26℃之間；適宜的酸堿度；加入豐富的菌種(即接種物)。
自然界產(chǎn)生的這些氣體由于產(chǎn)生時(shí)間的不確定性和分布的分散性，收集起來(lái)十分困難，實(shí)際上無(wú)法充分利用，人們就根據(jù)它產(chǎn)生的基本條件制造一種裝置，使它的產(chǎn)生和收集過(guò)程變或人工可控或基本可控的，這種裝置就是沼氣池。
4 沼氣的綜合利用
農(nóng)村開(kāi)發(fā)利用沼氣，主要是利用其能源以達(dá)到節(jié)約資源、保護(hù)生態(tài)環(huán)境的目的，除它的能源效益外，沼氣的綜合利用范圍很廣，潛力很大，特別是沼氣在生產(chǎn)無(wú)公害、綠色有機(jī)食品、保護(hù)農(nóng)產(chǎn)品安全等方面作用很大，可以產(chǎn)生極大的經(jīng)濟(jì)效益。
4.1 利用沼氣加溫養(yǎng)蠶、貯糧防蟲(chóng)、保鮮水果等，具有設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、不產(chǎn)生煙塵、費(fèi)用小、效益高等優(yōu)點(diǎn)。除此之外沼氣還可以用于發(fā)電、燒鍋爐和加工食品等。
4.2 沼液中含有豐富的氮、磷、鉀、鈉、鈣等營(yíng)養(yǎng)元素。沼液不僅可以用作肥料，還可以喂豬、浸種、作葉面施肥、養(yǎng)魚(yú)、防蟲(chóng)、作飼料和噴施果樹(shù)等。
4.3 沼渣除含有沼液的營(yíng)養(yǎng)成分外，還含有有機(jī)質(zhì)、腐殖酸等。此外，沼渣還可用于栽培蘑菇，繁殖蚯蚓等。
4.4 沼液和沼渣被總稱(chēng)為沼肥。沼肥中的氮含量比堆漚肥高40％～60％，磷含量比堆漚肥高40％～50％，鉀含量比堆漚肥高80％～90％，作物利用率比堆漚肥提高10％～20％。沼液和沼渣中還含有微量元素和17種氨基酸以及多種微生物和酶類(lèi)，對(duì)促進(jìn)作物和畜、禽、魚(yú)的新陳代謝，以及防治作物病蟲(chóng)害都有顯著作用。
4.5 沼液和沼渣是優(yōu)質(zhì)的有機(jī)肥料，它不僅能替代化肥，而且還能減少農(nóng)藥用量，同時(shí)也改良了土壤，種出來(lái)的瓜果蔬菜是無(wú)公害農(nóng)產(chǎn)品，在市場(chǎng)上和同類(lèi)產(chǎn)品相比價(jià)格較高。
5 沼氣池的快速啟動(dòng)
為了使新建成的沼氣池產(chǎn)氣快、產(chǎn)氣好，在初次裝料時(shí)應(yīng)按照以下要求進(jìn)行操作：
5.1 發(fā)酵原料 沼氣的發(fā)酵原料是產(chǎn)生沼氣的物質(zhì)基礎(chǔ)，所以為了保證沼氣池的正常啟動(dòng)，在投料前需要選擇有機(jī)營(yíng)養(yǎng)適合的牛糞、豬糞、羊糞或者馬糞來(lái)做為啟動(dòng)的發(fā)酵原料。
5.2 發(fā)酵的接種物 為了加快沼氣發(fā)酵啟動(dòng)的速度和提高沼氣池的產(chǎn)氣量，要向沼氣池內(nèi)加入含有豐富沼氣細(xì)菌的接種物。所以，在新池裝料前要收集老沼氣池的沼渣、沼液、糞坑底部的黑色沉渣，以及食品廠(chǎng)、酒廠(chǎng)、屠宰場(chǎng)的污水等，這些污泥中都含有豐富的沼氣細(xì)菌，是非常好的接種物。
5.3 原料處理當(dāng)接種物用量小于10％或原料為風(fēng)干糞、鮮人糞、羊糞、鮮禽糞時(shí)，在入池前必須進(jìn)行預(yù)處理，在堆漚過(guò)程中使發(fā)酵細(xì)菌大量繁殖，減緩酸化作用。
5.4 發(fā)酵的濃度及加水量沼氣池第一次投料應(yīng)為池子容積的80％，而第一次投料的濃度一般采用6％～10％，一般情況下8立方米的沼氣池需投入2立方米的原料和0.5立方米的接種物再加上2立方米的水。
5.5 發(fā)酵的溫度 當(dāng)室外氣溫達(dá)到20℃以上時(shí)方可進(jìn)行，裝料時(shí)間應(yīng)選擇在晴天，裝料量是8立方米的沼氣池加入2立方米的糞，采取邊加糞邊加水邊攪拌，還需要說(shuō)明的是應(yīng)該盡量想辦法采用溫度較高的水，例如可以采用曬熱的污水坑或池塘里的水。但是切記一點(diǎn)不要把從井里抽出來(lái)的冷水直接加入沼氣池，更不能使用含有毒性物質(zhì)的廢水，如含有農(nóng)藥、化學(xué)試劑的水等。
5.6
發(fā)酵原料的酸堿度 發(fā)酵細(xì)菌適宜在中性或微堿性的環(huán)境中生長(zhǎng)繁殖，它的酸堿度以6.8～7.5為宜。過(guò)酸或過(guò)堿都不利于原料發(fā)酵和產(chǎn)氣，而一個(gè)啟動(dòng)正常的沼氣池是不需要調(diào)節(jié)pH值的，它靠其自動(dòng)調(diào)節(jié)就可以達(dá)到平衡。
5.7 放氣、試火 裝料完成后，敞口放置2天左右，看到料液發(fā)酵產(chǎn)氣后，當(dāng)pH在6.8～7.5之間時(shí)最為合適，隨即攪拌好料液再封閉活動(dòng)口。
6 沼氣池的日常管理
一個(gè)沼氣池使用的好壞與日常管理關(guān)系很大，俗話(huà)說(shuō)“三分建池，七分管理”，所以沼氣池的管理應(yīng)該做到“四勤”，即勤進(jìn)料、勤出料、勤攪拌和勤檢查。在這里重點(diǎn)說(shuō)明一下沼氣池的越冬管理和安全管理。
6.1 越冬管理 北方冬季寒冷漫長(zhǎng)，沼氣池在露天無(wú)防凍保護(hù)下易使池體凍裂，導(dǎo)致沼氣池漏水或漏氣而不能正常生產(chǎn)。因此，在冬天必須采取保溫防凍措施，防止損壞沼氣池而減少它的產(chǎn)氣量。―般可以采取以下三種方法進(jìn)行防護(hù)：
6.1.1 建大棚或塑料拱棚 建塑料大棚或塑料拱棚不僅可以為沼氣池提供防寒保障，也可以在棚內(nèi)種植蔬菜、飼養(yǎng)畜禽等綜合利用。
6.1.2 覆草 沼氣池活動(dòng)蓋中心為圓心，在半徑3~4米的范圍內(nèi)覆蓋120厘米以上的作物秸稈或者柴草。
6.1.3 溝保溫 沼氣池周?chē)诤铆h(huán)形溝，溝內(nèi)堆漚糞草，利用發(fā)酵釀熱來(lái)保溫。
6.2 安全管理 沼氣池如果平常不注意管理，就會(huì)存在許多安全隱患，做好沼氣池的安全管理工作注意以下幾點(diǎn)：新池試火應(yīng)在燈或爐具上進(jìn)行，嚴(yán)禁在導(dǎo)氣管上試火；沼氣池的進(jìn)料口和出料口要加蓋，防止人畜掉進(jìn)池內(nèi)造成傷亡；要經(jīng)常觀(guān)察壓力表的變化，當(dāng)池內(nèi)產(chǎn)氣旺盛、壓力過(guò)大時(shí)，要立即用氣或放氣，以免漲壞氣箱，如密封蓋一旦被沖開(kāi)，要立即熄滅沼氣池附近的明火，以免引起火災(zāi)；沼氣池一旦進(jìn)料后，就不要輕易下池出料或檢修，如要下池，一定要做好安全防護(hù)措施；揭開(kāi)沼氣池蓋時(shí)，不得在池口周?chē)c(diǎn)火照明或吸煙，進(jìn)池人員只能用手電照明，嚴(yán)禁使用明火；禁止向池內(nèi)丟明火燒余氣，防止失火、燒傷或引起池子爆炸。
以上是有關(guān)沼氣的一些相關(guān)知識(shí)。因?yàn)橛辛苏託猓覀兊募揖迎h(huán)境才有所改變，我們的健康也有了保障。相信在不久的將來(lái)，沼氣這項(xiàng)事業(yè)就會(huì)成為農(nóng)村各家各戶(hù)又一道亮麗的風(fēng)景線(xiàn)，成為家庭生活中一個(gè)必不可少的生活用品，它必然會(huì)給我們的富裕生活帶來(lái)不可低估的貢獻(xiàn)。
