发展沼气在农牧区能源建设中的意义＊

郭晓利，高健民

（内蒙古大学生命科学学院，内蒙古 呼和浩特 010019）

1 农牧区发展沼气的意义

农村能源是一个世界性的大问题。目前，农牧区的燃料仍然是薪柴，燃料、饲料和肥料的矛盾日益尖锐。沼气技术是变废为宝的高效转换技术，是解决“三料”矛盾的一个重要“突破口”。在农牧区大力推广沼气具有显著的综合效益。能够有效解决农牧区能源不足的问题，提供农牧民生活所需能源；保护和巩固以退耕还林还草，天然林保护为重点等生态建设工程的实施和取得的成果；减少人畜粪便和生活污水造成的农业面貌污染，有效改善农牧区环境卫生状况，降低室内空气污染，提高农牧民生活质量和健康水平；以沼气为核心的生态农业建设，可以推动农村牧区种植业和养殖业的发展，促进农业增效和农牧民增收，具有显著的能源、经济、环境和社会意义。

随着我国农牧区沼气建设的普及和技术进步，沼气的功能已经从过去以提供能源为主的单一作用，扩展到生态农业领域和环境卫生领域等多个方面。现在，农牧区沼气以提供清洁能源为切入点，与国家重大生态建设工程—生态农业工程、退耕还林还草工程和天然林保护工程等相结合，保护了生态环境；与改厨、改圈、改厕等社会事业相结合，改善了农牧民的生活方式和生活环境；与种植业、养殖业相结合，促进了农牧业增效和农牧民增收。实践证明，沼气建设已经成为改善农牧区生产生活条件，全面建设小康社会，实现经济社会和生态良性循环发展的重要手段和方法。

发展农牧区户用沼气池，具有成本低，见效快兼有产气、造肥和除虫灭菌的作用，且简便易行，受到国内外的高度重视，一户普通家庭修建一口户用沼气池，如果管理得当，以3～5头50kg以上猪或1头牛的粪便为原料，正常发酵使用的户用沼气池，每年可以产生300～500m3沼气，每天相当于向用户提供5～8千瓦·时电，若用于炊事全年可以向用户提供大约680 000～1 140 000千焦的能量。

若按沼气，薪柴，煤炭和液化气燃烧时的热效率分别为55%、20%、25%和55%，以及沼气，薪柴、煤炭、液化气的低位热值折算标准煤分别为0.714kg、0.571kg、0.714kg和1.714kg计算，一口沼气池年产的沼气相当于10～17瓶（125～208kg）液化石油气或者1 000～1 700kg薪柴、660～1 100kg煤炭，基本能够满足一个3～5口人农户的生活用能需要。据调查，沼气户每年人均消费煤比非沼气户少66%，薪柴少58%，秸秆少87%。

我国农牧区各种有机废物资源极其丰富，产沼气潜力巨大，充分利用可以为我国农村牧区提供可靠的能源，特别是优质高品位能源。以2000年我国禽畜粪便可获得量3.2亿t干物质，按每吨干物质平均产250m3沼气计，我国每年利用禽畜粪便可以产生沼气的潜力约为800亿m3。若以我国禽畜粪便资源量计，我国每年利用禽畜粪便可以产生沼气的潜力高达1 500亿m3。仅以粪便和秸秆两项资源的低值计，我国农牧区有机废物每年产沼气潜力至少约为1 500亿m3，相当于1亿多t标准煤。按照我国9亿农牧民，每个农牧民每天拥有近0.5m3沼气，每年拥有160m3沼气，完全能满足农牧民日常生活用能需要。农村牧区有机废弃物通过沼气发酵，可以转换成高品位，高热值的清洁能源；比直接燃烧（如秸秆类）的热效率提高一倍以上，可以节省大约一半以上的能源。因此，发展沼气具有开源和节流的双重作用，是解决农牧区能源短缺问题的一种重要手段。

2 在生态环境保护中的作用

到目前，我国农牧区居民的主要生活用能仍然是柴草，柴草约占农村牧区生活用能约60%。由于林木等资源长期被人类当作生产和生活燃料大量被砍伐，出现了年年种树不见树、森林植被被破坏的不合理现象，致使生态环境严重恶化。

通过在农牧区推广使用沼气，可以切实有效地保护森林，降低CO2和SO2的排放，恢复和治理生态环境。2006年底，全国有1 800多万个户用沼气池，以每个沼气池年产沼气400m3计，可以替代薪柴约1.2t，全国每年可以节约2 000多万t薪柴，至少相当于保护了200多万hm2林地。一个沼气池年节约煤炭880kg，折合标准煤628kg，按燃烧每千克标准煤排放CO22.664kg和SO20.0224kg计算，每个沼气池每年可减少排放1 672kg CO2和14.1kgSO2。

人蓄粪便经过沼气发酵后，剩余的沼气发酵液和沼渣（统称为沼气发酵残留物）含有丰富的有机质N、P、K和Fe、Zn、Mn等多种微量元素、养分齐全，速效肥和缓效肥兼备，可以作基肥、追肥和叶面喷施使用，大量的试验和实践均表明，通过施用沼气发酵残留物，可以疏松土壤，有利于土壤微生物的活动和土壤团粒结构的形成，提高土壤有机质含量和土壤肥力。沼气发酵液对17种农作物的近30种病毒具有防治作用，能防治19种农作物的19种虫害，其中对11种农作物的23种病害和13种农作物的14种虫害具有非常理想的防治效果。与目前使用的农药相似，并且通过沼气发酵残留液饲喂家畜等动物证实，目前还未发现发酵残留物具有毒害作用。因此，通过喷施沼气发酵液，不仅可以降低农药的使用量，并且可以切实降低因施用农药引发的环境污染问题或中毒事件。

3 改善居住环境卫生条件，减少疾病发生

采用传统的炉灶直接烧柴，利用率低，燃烧不完全，通常伴随着大量的烟尘，这不仅浪费了能源，还直接污染了居住环境，造成室内空气污染，农牧区由此引起的呼吸道疾病是导致死亡的重要因素，沼气本身是一种优质的清洁能源，正常燃烧后无烟无尘，不会造成污染，以沼气为主要燃料的厨房干净明亮。

沼气池与厕所、畜厩结合建设，可以改变农牧民粪便、垃圾随意堆放的不良状况，解决农牧民生活环境脏、乱、差的问题。此外，人畜粪便、有机污水等疾病传播源进入沼气池中经过厌氧发酵，其中的致病菌和寄生虫卵等被杀灭，有利于传染病和寄生虫病的控制，可以明显减少疾病的发生。根据对沼气示范村的调查显示，肠道传染病发病率平均下降了91.1%，寄生虫病的感染率下降了56.9%～90.6%。建设和使用了沼气的村、农户、牧民朋友，都彻底改变了过去厕所臭得难受，厨房烟熏火燎的落后状况，村容村貌和家庭卫生条件都得到了明显改善。

4 增加农牧民收入和减少农牧民用能支出

沼气发酵产生沼气、沼液和沼渣。沼气可以代替部分电、煤、液化石油气等用于生活和生产。沼液、沼渣中含有丰富的腐殖酸、氨基酸、维生素等有机质和氮、磷、钾等大量无机营养元素以及铁、锌、铜、镁、铬等微量营养元素，具有良好的综合利用基础和价值。沼气及其综合利用等各种先进实用技术在农村牧区的广泛推广应用，实现了种植业和养殖业的全面发展，粮食、生猪、林果业的增产、提质和增收。

沼气灶的热效率一般均超过55%，是燃炉灶热效率的3倍多，因此，实际使用中每立方米沼气至少相当于3千克的原煤，可使30多千克水从20℃煮沸，能使一盏500瓦沼气灯照明6个多h。在我们北方地区，一个农牧户家用沼气池每年可以产出300～400m3沼气，在正常产气时基本满足3～5口之家的日常炊事、照明等生活用能的需要，年节约开支180元。

5 农牧区沼气建设的社会意义

每年每个沼气池可以为农牧民带来上千元以至数千元的经济收入，使农牧民家居更加整洁卫生，生活更加舒适美好。经过多年的试点示范和宣传推广，沼气建设的成效已被广大农牧民群众认同和接受；建设沼气池，已经成为农牧民的一种需求和渴望；开展沼气技术推广应用，已经成为农牧民学科技、用科技的新时尚；农牧民的积极性被充分调动了起来。广大农牧民通过沼气技术的学习和实践，掌握了先进的农牧业生产和管理技术，致富意识得到了增强，致富能力得到了提高，改变了半天忙、半天闲的状况，有利于农牧民克服旧的不良习惯，改善精神风貌，促进农牧区社会的安定团结和社会主义精神文明建设。