沼气的功能和效应

沼气的

功能和效应2006年10月沼气功能示意图食用菌一、能源功能和效应沼气具有能源功能是因为人们可以从沼气中获得生活用能，借助于沼气燃烧过程中释放的能量可以满足生活需求，如做饭、供暖、照明等。沼气是家畜粪便或作物秸秆在微生物参与下分解而产生的可燃性气体，主要成分是甲烷，从分类上讲属于二次能源，来源于生物质能，是可再生能源。随着社会的发展，农村的进步，人口的增多，沼气逐渐成为当代农村的重要能源，正在逐步替代农村原有传统能源，如秸秆、薪柴、将是未来现代化农村的主体能源形成之一。●沼气作为农村能源的优势之一沼气是一种廉价的能源。一次投资花钱不多，长期使用，这一点正好符合农村用秸秆、薪柴做饭取暖不用花钱的习惯。更重要的是沼气还能节煤节电，减少了农户煤钱和电钱，这是农民接受沼气的主要原因。●沼气作为农村能源的优势之二沼气能够持续使用。加强沼气池管理，能连续产气，可以保证一天三餐做饭，时时使用，一年四季。因为它是可再生能源。●沼气作为农村能源的优势之三沼气使用不仅方便而且快捷。沼气使用方便上优于秸秆、薪柴和煤等，只需要按下电子点火器，热效率高，缩短了做饭时间。提高了用能品位，有利于实现农村燃气化。●沼气作为农村能源的优势之四沼气洁净卫生、杜绝烟熏火燎。厨房内燃烧作物秸秆，烟尘满室，做饭时费力，而沼气则可以避免使用秸秆的弊端，加之农村生活水平的提高，日益重视精神文明建设，崇尚与追求干净卫生、健康的生活环境，厨房改造成为家庭主妇的首选，这一点是许多农村要求用上沼气的动力之源。沼气具有像作物秸秆和薪柴一样的传统能源特点，同时又赋予了现代农村对传统能源的不满意（或不满足）而要求改造，同时又能达到改造要求，沼气的推广正是抓住了农村变化的特点与变化时机，而异军突起，成为我国农村地区广泛推广与应用的新能源，拉开了向农村传统能源挑战的新篇章。●算一算沼气能源账一个8立方米的农村户用沼气池，一年可产生沼气380—450立方米，提供的热能能够解决3—5口人的农户10—12个月的生活燃料，年可节省柴草2000千克以上，节约电200千瓦时左右，仅此两项可节约200—400元的开支，另外还能减少作物秸秆的燃烧。二、环境卫生功能和效应沼气能够净化农村家居庭院，创造卫生健康的生活环境。我国农村过去大多居住环境较差，人畜粪便在院内院外露天堆放，多数情况下疏于管理，成为蚊蝇孳生之地。夏季遇到暴雨，粪便随水四处横流，臭味熏天，甚至流入河道、池塘，污染地表水质，导致池塘富氧化。同时又为疾病传染提供了可乘之机，加之农户养殖业近几年的方兴未艾，一些地方的养殖大户的畜禽粪便处理成为棘手的问题。环境卫生功能和效应通过引入沼气系统，重新合理规划厕所、畜圈禽舍，把人、畜、禽粪便从地面引入地下，利用厌氧微生物发酵原理，一能获得洁净能源-----沼气；二能生产出充分腐熟的有机肥料-----沼液和沼渣；三能消灭、杀死人畜禽粪便中虫卵和病菌，使农村庭院结构从杂乱无序到整齐有序，从脏乱到洁净。环境卫生功能和效应更重要的是因沼气系统在农村的引入，刺激与加快了农村村容、村貌的变化，农村按功能统一规划，出现了畜牧养殖小区、住宅小区和农产品加工小区，道路也进行了水泥硬化处理，院内院外干净整洁，蚊子、苍蝇减少，居住与生活环境大为改善与改观，农村也有像城市一样的面貌。已受益农民、农村对沼气带来的巨大变化十分认同。三、生态功能和效应生物质能转化中的“太阳能－生物质－沼气燃料－能量利用－二氧化碳和水”，充分体现了“绿色”和“循环”。●保护植被，减少水土流失沼气的生态功能首先体现在它能够替代农村传统能源-----秸秆、薪柴，缓解农村能源紧缺的局面，改变农村能源结构，减少了对薪柴的砍伐，保护了植被，减少水土流失，促进了生态环境的恢复与改善。农村兴建一口8m3的沼气池，每年至少节薪柴2吨，因此兴建沼气池能有效地保护森林资源和防止水土流失。●改善农村卫生环境

①蝇、蛆、蛹密度显著下降，苍蝇的密度下降了60％。②减少寄生虫对土壤的污染，建池户的菜地和院内土壤钩呦虫的污染减少60-84％，蛔虫卵的污染减少50-76％。③降低肠道传染病的发病率，肠道传染病是常见多发病，应用沼气厌氧消化技术处理人畜粪便，能有效地杀灭粪便中的病原菌和病毒，切断肠道传染病的传播途径。●改善农村空气质量在生物质直接燃烧的烟雾中，含有CO和氮氧化合物、硫化物等有毒气体和致癌物质。燃用沼气室内CO的浓度比燃煤降低80%，CO2浓度降低60%，SO2降低80%，飘尘浓度降低90%，可以有效减少室内空气污染，减少温室气体排放。●改善农村水环境通过厌氧发酵使粪便污水中的各种污染物的浓度得到有效控制，保护了水源，降低了污染，改善了水环境质量。大幅度降低引用水源的细菌总数、大肠杆菌、氨氮等各项指标。●减少农药化肥的污染沼气发酵残留物对23种农作物病害，24种虫害具有良好的防治作用，其防治效果与许多目前使用的农药相当。一口8m3的沼气池，一年生产的沼肥，相当于50Kg硫酸氨，40Kg过钙和15Kg氯化钾。沼液是一种理想的有机液肥，叶面喷施防治病虫害，对农作物的增长具有良好的效果。●生态链功能和效应

沼气的生态功能和效应体现在农业生态系统中的生态链功能和效应。作物秸秆在大多数农村的处理方式都是一烧了之，这样做既浪费资源，还污染环境，即使用来做饭取暖，热效率很低，而且破坏和断开了农业生态系统物质的正常循环路径，直接导致农田土壤养分无谓耗竭与降低，土壤缺乏有机质，保水性能、保矿质离子下降，土粒结构破坏，土地生产力下降等，难以继续耕种。因此，就难以实现土地的持续生产与经营，农业的可持续发展就更难以实现。●生态链功能和效应作物秸秆在沼气发酵后，热能利用效率可达95%，通过沼气来利用作物秸秆，不仅可以获取沼气能源，而且保证了作物秸秆很高的养分归还率，有效地维持和培肥土壤肥力，提高了农业生态系统的生产力，加强了农业生态系统的稳定性。农作物秸秆还可以作为家畜应用于饲料，通过家畜生产转化为奶、肉，既扩大了养畜，增加农民收入，又丰富了食物类型，增加了农产品的产出数量。沼气的生态功能还体现在它能生产出绿色无污染食品。现代农业由于大量施用农药，导致有害物质残留于农产品中，降低了使用价值，直接危害人类健康。同时还大量施用化肥，尽管产量上去了，但品质却下来了，农产品特有的色、香、味不存在了，这样的食品消费者极不满意。●生产生态食品功能、效应●生产生态食品功能、效应沼气发酵系统生产的优质无毒、无污染的有机肥料----沼液和沼渣，可以施入农田、果园与菜地，沼液不仅可做农作物的全素营养液，而且是预防和防治农作物病虫害的“生物农药”，这一点在高效设施农业中有着重要地地位和巨大作用，不仅降低和减少了农民在农药和化肥上的投资成本，而且向市场提供让消费者满意放心的安全绿色食品。总之，兴建沼气池使农村“六脏变六净”，即庭院脏变净、居室脏变净、厨房脏变净、厕所脏变净、猪圈脏变净、使用化肥农药种植农作物脏（残毒重）变净（无污染）。●算一算沼气生态账一个8立方米的户用沼气池，一年所产沼气的能量相当于0.2公顷的薪炭林年所产薪柴的能量。因此，推广户用沼气池相当于保护乔灌植被，其生态效益十分可观，特别在生态环境脆弱的西部地区尤其如此。农村户用沼气池推广范围越广泛，推广数量越大，其生态效益就越显著。在越来越重视生态环境建设的当今社会，沼气技术无疑是推动实现山川秀美的有力措施。四、经济功能和效益沼气除直接的能源效益外，还可带来直接的经济效益，它是农业生态系统的核心与纽带，刺激和带动农村的种、养、加发展，拓展农民致富的渠道，更重要的是还能发展绿色无污染农产品，其产值成倍增加。在不同的农业生态模式中，其效益表现不尽相同，只要农畜产品及其加工产品适销对路，得到市场认同，形成产业化就会产生可观的经济效益。目前，沼气与设施养殖及设施种植结合的模式，经济效益最好。经济功能和效益例如温室栽植反季节蔬菜、矮化果树、花卉集约种植，无需购买化肥农药，不仅投资低，而且投资回收期短，在我国东南西北均适应。大棚与畜禽圈舍配套，能促肥促长，缩短存栏期，另外沼渣养食用菌，沼液养畜均能带来经济效益。依据大量资料，沼气与设施农业相结合形成的综合农业模式其全年经济效益都在1万元以上。经济功能和效益沼气除了创造经济效益外，其节支效益也比较明显，如户用新型沼气池全年可节约柴草2000千克，节电200千瓦时，燃料节支可达300元，电费节支100元。户用沼气池一年生产的沼肥相当于50千克硫酸铵、40千克过磷酸钙和15千克氯化钾，化肥节支200元。经济功能和效益沼气增收效益也较明显，如日光温室施用二氧化碳气肥，黄瓜增产30%，芹菜增产25%，番茄增产20%，叶菜类增产35%等；沼液浸种小麦增产5%—15%，水稻增产5%—20%；沼液叶面喷肥苹果增产20%以上；沼液喂猪可提前20—30天出栏，节约成本40—50元；沼液养奶牛，日产奶可增加0.5—1.0千克；沼气加温养蚕，产茧量增加10%以上；沼渣种蘑菇可增产增收20—30%。1沼气用作日常炊事，年可产沼气300-450立方米，解决3-4口之家当年90％左右的生活用能，节约煤炭1吨左右，节省燃料费400多元；与液化石油气相比，年可节省燃料费用300元左右。2沼气灯作照明，年可节约电费100多元，还可作诱虫灯。3可带动养殖业，正常使用，一般每户常年养猪2-3头。4沼肥能改良土壤，提高土壤有机质，可节约肥料费200多元。5沼渣作饲料，喂养鸡鱼猪等，可节约饲料费150多元。6沼液用于浸种，提高幼苗抗病、抗虫、抗逆能力，一般可增产5%-15%。7沼液用于叶面施肥，杀灭病虫害，增产5%-15%，年可节约农药费100多元。算一算经济帐：一口8m3沼气池一年经济效益可达1500元以上五、社会功能和效应1、为社会提供丰富、优质的农产品。以沼气为纽带的生态农业，强化了农牧结合，既能促进农业的发展，又能加强畜牧业的发展。一方面表现为农牧业生产水平均有提高，而生产水平的提高直接使农产品的数量增加，在现今农业发展的水平下无疑具有重要意义。另一方面持续提高农畜产品的质量，利用农牧系统的内在本质关系，构成了无害于环境，无害于人类的生产系统，在不断完善农业生产技术体系的同时，不断向社会提供优质、多样化的绿色食品，这一趋势正逐渐成为主流。社会功能和效应2、既能推动农业发展，又能引导农民增收。在"政策+科技+投入"的合力下，我国农业的发展举世瞩目，可以说我们依靠自力更生，紧跟着世界农业发展的步伐，解决了中国人温饱问题，但大多数地区在农业生产水平提高的农产品大丰收的同时，农民的收入并没有提高，而且有相对下降的趋势，原因是多方面的，其中之一就是农业没有向市场提供更多的优质产品，而以沼气为纽带的生态农业的发展就是解决这样一个难题的重要方面，其意义重大可见一斑。社会功能和效应3、解放妇女劳动力，优化农村劳动力结构以沼气为核心的能源生态模式结束了农村妇女烟熏火燎的历史，把妇女从繁忙中的家务中解放出来，既有益于妇女的身心健康，还可以为妇女教育子女，关心老人，照顾家庭成员以及学习其它劳动技能提供更多的机会，为丰富农村生活提供较多的时间，为家庭的主要劳动力也解决了后顾之虑，可以专心从事农业生产或商业经营，或学习更好的劳动技能，促进农村劳动力结构不断优化，为农村的经济发展打下了良好的基础。社会功能和效应4、促进农村精神文明建设。首先是农业科技意识不断增强，对农业科技的认识与需求日益迫切，通过农业科技的实践，对“知识改变命运”的认识也日益增强。其次是环境保护意识的不断加强，对植被保护与环境之间关系的认识不断提高，在实践中培养了热爱环境的思想。三是生活习惯日益向于健康发展，通过邻村和邻居的影响，良好的卫生习惯一天天地培养起来。四是推动农村生活向丰富多彩方向发展，吸引闲散劳动以整