當前位置: 首頁>> 服務信息>> 科普
 
沼氣池怎樣變成了家庭清潔燃料庫
中央政府門戶網站 www.gov.cn   2006年11月02日   來源:科技日報

    雖然沼氣利用在我國農村已有40多年的歷史,但傳統沼氣池仍存在著工藝落後、冬季産氣量低、使用壽命短等問題。前不久,一個志願者團隊在廣西上思縣研發的“新型沼氣技術”解決了上述種種難題。

    駛進廣西壯族自治區的上思縣,綿延無際、綠油油的甘蔗林不斷地在車窗前閃過,讓人真切地領略到“青紗帳、甘蔗林”的壯美景色。

    “在我國農村,禽畜糞便、農作物秸稈等造成的面源污染已經成為環保的重大問題,另一方面,農村不斷增長的能源需求加劇了我國能源短缺的現狀,部分地區砍伐樹木作為燃料又導致了植被的減少。因此,發展沼氣成為了兩全其美的解決方法。”“中國青年豐田環境保護獎”組委會有關負責人告訴記者,桂林弘富能源開發志願者團隊研發的“沼氣池無殼、化渣、均衡産氣”的新型沼氣技術,榮獲了由共青團中央、全國青聯、豐田汽車公司共同組織實施的2005年“中國青年豐田環境保護獎”一等獎,該公司用所得的30萬元項目資助金,在上思縣為200家農戶建設了200座新型沼氣池,還分別在湖南慈利縣、貴州思南縣建設了百餘座新型沼氣池,不但給當地帶來了顯著的生態、經濟等效益,而且起到了良好的示範作用。

    “結殼”擋住了沼氣利用

    沼氣是指有機物中的纖維素在密閉環境下,被厭氧菌分解而産生的可燃氣體,主要成分是甲烷。其實,沼氣並不是一個新鮮事物,早在上世紀60年代,我國廣大農村就開始建設戶用的小型沼氣池。近年來,還建設了較大容量的沼氣池,用於處理規模化養殖場以及小城鎮産生的廢棄物和污水,同時集中生産可燃氣體。

    但是為什麼沼氣總是無法得到大範圍的普及呢?

    原來,“結殼”難關擋住了沼氣利用的道路。據介紹,在傳統的沼氣池內,動物糞便、農作物秸稈和含纖維素的有機廢棄物等物料,發酵之後形成的液體處於靜止狀態,比重小于水的物料浮在池的上部,並逐漸在液體表面結成硬殼,時間越長,殼就結得越厚、越硬;還有部分物料逐漸沉積在池底,形成池底沉渣。這使得池內有效發酵的空間大大減少,沼氣的産生也慢慢趨於停滯。因此,傳統沼氣池的産氣期一般只有1年,使用壽命僅為3年。

    當人們清除硬殼和底渣時,勞動強度大,還容易中毒甚至窒息死亡,加上傳統沼氣池産氣效率不高,農戶必須同時使用柴灶、沼氣灶、燃煤灶等才能滿足做飯的需要,所以,想要大規模的普及非常困難。

    新技術高效生産沼氣

    隨便走進一家農戶,記者就看見廚房的外墻上釘著一個指示牌,上面標明該戶的沼氣池為8立方米,年産沼氣920立方米。今年40多歲的女主人向記者演示了如何使用沼氣:只見她扭轉輸送沼氣管道的閥門,打開電燈開關,燈光就由暗轉亮,沼氣灶也快速燒好了開水。女主人高興地説,即使在冬季,産氣量偏低時,沼氣池産生的沼氣也能滿足他們5口之家的日常照明和做飯的需要。

    在離農戶房子不到50米的距離,桂林弘富能源開發公司的工作人員揭開了兩個直徑不到半米的水泥蓋,一個是進料口,如果用樹枝等攪拌,池內液體就快速流動,並沒有結殼;另一個是出料口,此處堆積著發酵後的黏稠殘渣,是優質環保的有機肥。工作人員説,這種被稱為“動起來的沼氣池”,是利用沼氣發酵自然産生的壓力,使池內的物料始終處於運動狀態,既擴大了厭氧菌與物料的接觸面、提高了還原反應的效率,又阻止了硬殼和沉渣的形成,從而保持了最大的反應空間;新技術還通過提高池溫,增強厭氧菌的活性,提升反應速率,達到了發酵均衡、物料降解徹底、産氣旺盛的效果,與傳統沼氣池相比,平均增産氣量50%,縮小冬夏季産氣差30%。因此,即使打開沼氣池的蓋子,人們也不會聞到發酵的臭味。由於物料能夠自行循環流動,因而不需要人為清理池子。這不但方便,而且延長池子的使用壽命15年至20年。

    每年減少4畝森林被毀

    “動起來的沼氣池”還産生巨大的生態效益。據統計,每個農戶建設一座容量為8立方米的新型沼氣池,用於炊事、照明和洗澡等,每年可減少約4畝森林植被遭破壞、可節省約3噸煤炭。一個中等城市,比如桂林80%的農戶(約60萬戶)用上沼氣後,每年可以節省166萬噸煤炭,相當於一個大型煤礦的年産量。同時減少排放二氧化碳3.82萬噸、二氧化硫4.98萬噸、氮氧化物1.66萬噸、空氣懸浮物0.5萬噸、灰渣33.2萬噸。

    沼氣作為生物有機質發酵産物,僅利用了原料中的碳水化合物,而氮、磷、鉀等營養元素,則以無機鹽或銨態氮的形式存在於發酵剩餘物中,並隨著施肥過程回到土壤、沼液。沼渣還田取代化肥,既減少了礦物燃料的開採和排入大氣中的總碳量,又保護了土壤微生物,增加了土壤肥力,提高了農作物的品質。化肥用量減少後,日趨嚴重的湖泊、河流富營養化過程也將得到一定的遏制。(記者 李禾)