農(nóng)村沼氣能源利用與發(fā)展研究

煤炭、煤氣作為不可再生資源，隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，已經(jīng)呈現(xiàn)出資源緊張的問題。做好沼氣的開發(fā)利用，能夠有效緩解資源緊張的現(xiàn)狀，完善農(nóng)村地區(qū)的能源結(jié)構(gòu)，推進農(nóng)村能源使用向低碳環(huán)保方向不斷發(fā)展。在節(jié)能環(huán)保的基礎(chǔ)上，為農(nóng)村地區(qū)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟與社會收益。中國作為農(nóng)業(yè)大國，做好農(nóng)村沼氣能源利用與開發(fā)，能夠起到節(jié)能環(huán)保、緩解資源緊張、提高經(jīng)濟效益的效果。本文結(jié)合農(nóng)村沼氣能源開發(fā)現(xiàn)狀，提出明確能源價值、集中污糞處理系統(tǒng)、完善生產(chǎn)技術(shù)、建設(shè)監(jiān)管制度、做好能源利用宣傳等農(nóng)村沼氣開發(fā)利用策略，促進農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展。

中國作為農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是農(nóng)民賴以生存的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，做好資源再利用，能夠提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。以往農(nóng)民通過燃燒秸稈、薪柴獲取熱能，在燃燒過程會造成嚴重的空氣污染和土壤污染。而傳統(tǒng)能源利用僅僅是針對風能和太陽能，無法滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要。而沼氣資源具有清潔、高效、可再生等優(yōu)勢?？梢杂糜诰用袢粘Ｉ睿釉梢蕴岣咄寥婪柿?，制成有機肥料。如今，中國大部分農(nóng)村地區(qū)已經(jīng)將旱廁改裝為水廁，然后使用儲糞罐將糞污暫時收集起來，再做后續(xù)處理。一個成年人每天生產(chǎn)糞污量約1.4 kg，若農(nóng)村地區(qū)常住人口6.7億人，合計每天共生產(chǎn)糞污量為100萬t，會產(chǎn)生大量沼氣。做好沼氣能源開發(fā)利用，對整個農(nóng)村的經(jīng)濟建設(shè)都有著至關(guān)重要的作用。目前，農(nóng)村地區(qū)最常使用的沼氣開發(fā)方式為戶用型沼氣池，每個農(nóng)戶獨立建立1個沼氣池，材料源于生活垃圾、糞便或其他農(nóng)作物秸稈。原料經(jīng)過發(fā)酵處理形成沼氣，為日常生活提供能源。戶用型沼氣池建立方便、結(jié)構(gòu)簡單，由原料系統(tǒng)、保溫系統(tǒng)、凈化系統(tǒng)、儲存系統(tǒng)、沼氣系統(tǒng)組成，沼氣產(chǎn)量為0.3～0.35 m3/d左右。但是由于農(nóng)村人口持續(xù)外流，沼氣池缺少管理，多數(shù)為閑置狀態(tài)，糞污得不到有效管理，回收利用效率差。因此，需要尋找更加有效的能源開發(fā)利用模式[1]。

2.1明確沼氣能源價值

想要實現(xiàn)對農(nóng)村沼氣能源的開發(fā)與利用，首先要了解沼氣資源的價值。沼氣是一種由甲烷、硫化氫、二氧化碳等物質(zhì)共同組成的無色、有味、微量毒性的可燃氣體，主要通過廢料厭氧發(fā)酵形成。1 m3沼氣充分燃燒后的熱量與0.8 kg煤及0.6 kg柴油相等，可見沼氣的利用價值很高，能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目標。農(nóng)戶可以使用沼氣燒水、生火。另外，在誘殺害蟲時，沼氣還可以作為環(huán)境調(diào)制劑使用。而剩下的沼液和沼渣也是很好的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)輔料。沼液可以用來浸泡農(nóng)作物種子，提高種子發(fā)芽率與秧苗抗逆性。沼渣可以用來施肥，改良土壤環(huán)境，促進農(nóng)作物生長，提高農(nóng)作物生產(chǎn)效率。

2.2集中污糞處理系統(tǒng)

農(nóng)村住戶密度較低，且每戶間隔較大，所以“一家一戶”的分散式污糞管理系統(tǒng)的經(jīng)濟性和管理價值并不突出。集中污糞處理系統(tǒng)就是將人、畜、禽產(chǎn)生的糞污統(tǒng)一收集起來，然后經(jīng)過輸送系統(tǒng)，進入到以村級為單位的沼氣池內(nèi)集中進行反應(yīng)，最后產(chǎn)生沼氣。目前，集中污糞處理系統(tǒng)是農(nóng)村地區(qū)沼氣能源利用方式中最無害、資源利用率最高的方式。該方式能夠有效將廢物進行提純壓縮，最后制取甲烷濃度大于95%的可燃氣體。而且這種村級的集中型沼氣池能夠提高人畜禽糞污的收集利用效率，優(yōu)化沼氣資源的運行管理效果，還能降低沼氣系統(tǒng)的運行維護成本，實現(xiàn)農(nóng)村地區(qū)有機廢物的資源化、能源化管理，很大程度上緩解了農(nóng)村地區(qū)能源緊張的問題。

2.3完善沼氣生產(chǎn)技術(shù)

在沼氣能源工程建設(shè)過程中，必須要對沼氣生產(chǎn)技術(shù)進行控制，常用的生產(chǎn)沼氣原材料有農(nóng)作物秸稈、動物糞便等。以農(nóng)作物秸稈為例，將秸稈變成沼氣，經(jīng)常使用的技術(shù)為物理處理方法、化學處理方法、生物處理方法。例如在玉米收獲后，將秸稈成捆綁扎，粉碎后可以產(chǎn)生沼氣，研磨比切碎產(chǎn)生的沼氣量更大。由于物理處理方法無法實現(xiàn)對資源的充分利用，且處理難度較高，所以一般都需將物理法和其他方法結(jié)合應(yīng)用，提高原料加工效果。

2.4建設(shè)能源監(jiān)管制度

做好沼氣能源監(jiān)管功能，能夠提高沼氣應(yīng)用的安全性。當前，大部分農(nóng)村已經(jīng)樹立了能源開發(fā)利用意識。但是沼氣工程在日常運行時，缺少有效的安全監(jiān)管，群眾安全監(jiān)管意識不足。對沼氣工程應(yīng)用的穩(wěn)定性和可靠性也造成了一些負面影響。而且，在沼氣能源安全管理時，沒有配備專門的安全技術(shù)人員，對制度的執(zhí)行力度不夠，監(jiān)管效果不明顯。因此，要想全方位實現(xiàn)對農(nóng)村沼氣能源的開發(fā)利用，還要進一步建立完善的能源監(jiān)管制度。作為一項基礎(chǔ)民生工程，沼氣能源的有效監(jiān)管，能夠降低沼氣利用的安全風險，避免沼氣對環(huán)境的污染，為能源發(fā)展提供保障。首先要遵循國家法律法規(guī)和行業(yè)技術(shù)標準，建立起一套完整的管理制度，制度內(nèi)容要細化到每個崗位上，管理人員要強調(diào)制度的嚴肅性，確保制度的有效執(zhí)行。其次，要做好沼氣工程設(shè)計方案和施工方案的審查工作，確保沼氣生產(chǎn)系統(tǒng)的嚴謹性。每個設(shè)備工具在入場前都要仔細檢查，保證其性能完好，滿足施工要求。最后要完善資金建設(shè)，沼氣工程量較大、建設(shè)周期長、成本投入較大。一旦資金不足，工程建設(shè)效率和質(zhì)量都會受到影響。另外，零部件損壞、工程后期維護都需要資金的支持，所以管理者要加強資金建設(shè)，在政府補貼的基礎(chǔ)上，做好社會招商引資，積極和糞料或垃圾單位達成合作，利用沼氣項目來獲取資金支持[2]。

2.5做好能源利用宣傳

做好沼氣能源利用與開發(fā)的宣傳工作，能夠幫助提高資源發(fā)展效率。沼氣不僅僅是一種可再生的農(nóng)業(yè)資源，更是清潔能源的重要組成部分，具有投資少、成本低、使用方便、安全高效等優(yōu)勢。由于農(nóng)民普遍知識水平較低，所以很多農(nóng)民對沼氣利用并沒有一個完整的認知，在能源利用工程建設(shè)過程中，參與感也比較少，甚至認為沼氣利用與自身經(jīng)濟收益關(guān)系不大，不利于提高沼氣工程建設(shè)效率。因此，相關(guān)部門要做好宣傳工作，加強農(nóng)民對沼氣資源的了解，使其認識到沼氣開發(fā)利用的重要性。此外，還要做好沼氣產(chǎn)品的推廣工作，例如可以聯(lián)系合作商家銷售沼液，用物美價廉的沼液產(chǎn)品來優(yōu)化農(nóng)戶的生活質(zhì)量。

作為農(nóng)業(yè)大國，中國農(nóng)業(yè)資源的開發(fā)與利用一直以來都是社會各界密切關(guān)注的重要工作。在新農(nóng)村建設(shè)不斷深入的過程中，積極建設(shè)沼氣工程，能夠起到節(jié)能環(huán)保、降低農(nóng)民生活成本、促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效果。因此，相關(guān)部門要發(fā)揮帶頭作用，提高民眾對沼氣利用的思想認知，讓更多的人參與到沼氣工程建設(shè)中來。

參考文獻

[1]吳禮友，王先萬，汪玉海.農(nóng)村沼氣轉(zhuǎn)型服務(wù)農(nóng)村人居環(huán)境建設(shè)探討——基于池州市貴池區(qū)農(nóng)村沼氣現(xiàn)狀的分析[J].安徽農(nóng)業(yè)科學，2020，48（24）：204-206.

[2]趙久龍.養(yǎng)蚯蚓助廢變“寶”，“一塊錢”撬動大資金，養(yǎng)蚯蚓、制沼氣、做肥料，江蘇沛縣探索農(nóng)村生活垃圾資源化利用[J].農(nóng)民文摘，2020（9）：38-39.

（云南省屏邊苗族自治縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村和科學技術(shù)局農(nóng)村能源工作站劉忠云）