萬(wàn) 峰

（湖北省石首市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，荊州 434400）

農(nóng)村沼氣能源開(kāi)發(fā)利用模式分析

萬(wàn) 峰

（湖北省石首市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，荊州 434400）

近年來(lái)，我國(guó)的農(nóng)村沼氣發(fā)展逐漸進(jìn)入了產(chǎn)業(yè)化階段，沼氣能源的開(kāi)發(fā)使用效率不斷提升。沼氣是新型清潔型能源，能夠取代傳統(tǒng)的煤氣以及煤炭等不可再生能源，減少能源損耗，達(dá)到節(jié)能減排的目的，這也是社會(huì)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的必然要求。農(nóng)村沼氣能源的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，為農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展創(chuàng)造了大量的效益，有利于協(xié)調(diào)沼氣能源開(kāi)發(fā)與養(yǎng)殖業(yè)之間的良好關(guān)系，促進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?；诖耍恼戮娃r(nóng)村沼氣能源開(kāi)發(fā)利用模式進(jìn)行了深入分析。

農(nóng)村 沼氣能源 開(kāi)發(fā)利用

隨著我國(guó)社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)的速度不斷加快，在農(nóng)村地區(qū)開(kāi)始大力推廣沼氣工程，通過(guò)沼氣工程全面優(yōu)化農(nóng)村地區(qū)的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，提高我國(guó)能源利用率，改善農(nóng)民的日常生活環(huán)境，實(shí)現(xiàn)廢棄物的回收再利用，沼氣工程又被稱作為21世紀(jì)最具有代表性的“富民工程”。農(nóng)村沼氣作為一種重要的新型節(jié)能燃料，能夠有效替代煤氣以及煤炭等不可再生能源，使我國(guó)的能源緊張問(wèn)題得到有效緩解，創(chuàng)造大量的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益[1-2]。同時(shí)，在農(nóng)村地區(qū)開(kāi)發(fā)利用沼氣能源，能夠促進(jìn)農(nóng)村地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，使農(nóng)村生態(tài)環(huán)境趨于平衡，這也是現(xiàn)代化低碳社會(huì)發(fā)展的必然要求[3]。因此，對(duì)農(nóng)村沼氣能源開(kāi)發(fā)利用模式進(jìn)行深入研究具有深遠(yuǎn)的意義，能夠?yàn)橄嚓P(guān)研究提供理論參考。

1 農(nóng)村沼氣能源開(kāi)發(fā)利用的基本模式

當(dāng)前，在農(nóng)村地區(qū)使用的沼氣能源開(kāi)發(fā)模式可以按照沼氣池的大小規(guī)模進(jìn)行劃分，具體劃分為戶用型、小型、中型、大型以及特大型等幾種不同的沼氣池，具體工程規(guī)模如表1所示。

1.1 戶用型沼氣池

在農(nóng)村地區(qū)使用最廣泛的沼氣能源開(kāi)發(fā)模式主要為戶用型以及小型沼氣池。戶用型沼氣池主要指的是農(nóng)村個(gè)體戶建立的沼氣池，戶用型沼氣池的材料主要來(lái)源于生活垃圾、人類和畜牲類的糞便以及農(nóng)作物秸稈，將這些原料進(jìn)行發(fā)酵處理，能夠給人們的日常生活提供充足的能源，降低能源損耗。戶用型沼氣池的結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，其中主要包含了原料進(jìn)出系統(tǒng)、保溫系統(tǒng)、凈化系統(tǒng)、存儲(chǔ)系統(tǒng)以及沼氣利用系統(tǒng)。這種戶用型沼氣池的沼氣產(chǎn)量一般為0.20～0.25 m3/d，受到發(fā)酵溫度的影響，沼氣產(chǎn)量也會(huì)顯著增加。因此，為了滿足農(nóng)戶的生活需求，需要及時(shí)調(diào)整沼氣池發(fā)酵溫度，以此來(lái)提高沼氣池產(chǎn)氣率。

1.2 小型沼氣池

小型沼氣池也是農(nóng)村地區(qū)使用比較普遍的沼氣能源開(kāi)發(fā)利用模式，其指的是按照每個(gè)村落來(lái)設(shè)立沼氣池，把每個(gè)村落的人畜糞便、農(nóng)作物秸稈收集起來(lái)，提供給沼氣池作為發(fā)酵原料，這些糞便和農(nóng)作物秸稈在沼氣池中進(jìn)行微生物作用，能夠產(chǎn)生沼氣，從而滿足農(nóng)戶的日常生活需求，為農(nóng)戶日常生活提供充足的能源供應(yīng)。根據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，農(nóng)村地區(qū)的小型沼氣池容積主要保持在20～600 m3之間，小型沼氣池的子系統(tǒng)和戶用型沼氣池子系統(tǒng)大致相似。在農(nóng)村地區(qū)進(jìn)行小規(guī)模養(yǎng)殖和種植中比較適合應(yīng)用小型沼氣池沼氣能源開(kāi)發(fā)利用模式。

2 根據(jù)沼氣池和養(yǎng)殖種植行業(yè)之間的關(guān)系劃分的模式

2.1 “三位一體”沼氣能源模式

這種“三位一體”的沼氣能源模式作為當(dāng)前農(nóng)村地區(qū)應(yīng)用比較廣泛的沼氣能源生態(tài)模式，其主要指的是為每個(gè)農(nóng)戶來(lái)提供沼氣，把農(nóng)戶的房屋前后山地和庭院作為沼氣能源的開(kāi)發(fā)利用場(chǎng)所，使養(yǎng)殖業(yè)、沼氣能源和種植業(yè)三者之間形成密切相關(guān)的聯(lián)系，把農(nóng)作物殘?jiān)腿诵箢惣S便添加到沼氣池中，這些原料在沼氣池中經(jīng)過(guò)發(fā)酵反應(yīng)，進(jìn)而形成了沼氣、沼液以及沼渣，其中沼氣可以用于生活燃料，沼液和沼渣能夠?yàn)榕嘤r(nóng)作物提供充足的養(yǎng)料，從而形成了完整的“三位一體”沼氣能源模式?！叭灰惑w”沼氣能源模式的組成部分主要包含了沼氣池、牲畜屋舍以及農(nóng)田，必須使這幾個(gè)部分的資源得到充分利用，才能形成循環(huán)生態(tài)模式，有效改善農(nóng)村地區(qū)的空氣污染問(wèn)題，創(chuàng)造大量的經(jīng)濟(jì)效益，節(jié)約能源損耗，形成完整的生態(tài)農(nóng)業(yè)體系。

表1 沼氣工程規(guī)模

2.2 “四位一體”沼氣能源模式

“四位一體”沼氣能源模式結(jié)合應(yīng)用了生態(tài)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)以及系統(tǒng)工程學(xué)理論，其中主要把土地資源作為沼氣生產(chǎn)的基礎(chǔ)，通過(guò)太陽(yáng)能提供充足的動(dòng)力，充分結(jié)合種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)，使不同農(nóng)戶之間能夠相互傳輸沼氣。在農(nóng)村能源生態(tài)系統(tǒng)中，使沼氣池、豬禽舍、廁所以及日光溫室等幾部分充分結(jié)合起來(lái)，傳統(tǒng)的養(yǎng)殖、種植技術(shù)和沼氣技術(shù)密切聯(lián)系起來(lái)，共同發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)，促進(jìn)生態(tài)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)高速穩(wěn)定發(fā)展?！八奈灰惑w”沼氣能源模式能夠促進(jìn)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生態(tài)模式多元化發(fā)展，使糧食和農(nóng)田的產(chǎn)量增高，使生態(tài)農(nóng)業(yè)整體上更加協(xié)調(diào)，循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度逐漸加快。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在農(nóng)村生態(tài)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中，必須加強(qiáng)應(yīng)用沼氣能源開(kāi)發(fā)利用技術(shù)，以沼氣能源取代傳統(tǒng)的煤氣和煤炭能源，達(dá)到節(jié)能減排的目的。在農(nóng)村地區(qū)開(kāi)發(fā)利用沼氣能源，需要結(jié)合實(shí)際情況采用合理的方式，不斷創(chuàng)新能源開(kāi)發(fā)利用技術(shù)，才能提高農(nóng)業(yè)生態(tài)效益。

[1] 楊森．農(nóng)村沼氣能源開(kāi)發(fā)與推廣策略分析．低碳地產(chǎn)，2016，2（7）

[2] 雷愷云．農(nóng)村沼氣能源利用與發(fā)展措施探討．中國(guó)農(nóng)業(yè)信息，2016，19

[3] 雷愷云．新形勢(shì)下農(nóng)村沼氣能源利用與發(fā)展措施．江西農(nóng)業(yè)，2017，3