曾經(jīng)被大力推廣的農(nóng)村沼氣，為何現(xiàn)在基本都不用了
沼氣的主要成分是甲烷。沼氣由50%-80%甲烷（CH4）、20%-40%二氧化碳（CO2）、0%-5%氮?dú)猓∟2）、小于1%的氫氣（H2）、小于0.4%的氧氣（O2）與0.1%-3%硫化氫（H2S）等氣體組成 。由于沼氣含有少量硫化氫，所以略帶臭味。其特性與天然氣相似�？諝庵腥绾�8.6-20.8%（按體積計(jì)）的沼氣時(shí)，就會(huì)形成爆炸性的混合氣體。
沼氣是有機(jī)物質(zhì)在厭氧條件下，經(jīng)過微生物的發(fā)酵作用而生成的一種混合氣體。沼氣，顧名思義就是沼澤里的氣體。人們經(jīng)�？吹剑谡訚傻�、污水溝或糞池里，有氣泡冒出來，如果我們劃著火柴，可把它點(diǎn)燃，這就是自然界天然發(fā)生的沼氣。由于這種氣體最先是在沼澤中發(fā)現(xiàn)的，所以稱為沼氣。人畜糞便、秸稈、污水等各種有機(jī)物在密閉的沼氣池內(nèi)，在厭氧（沒有氧氣）條件下發(fā)酵，被種類繁多的沼氣發(fā)酵微生物分解轉(zhuǎn)化，從而產(chǎn)生沼氣。 [1]
沼氣是多種氣體的混合物，其特性與天然氣相似。沼氣除直接燃燒用于炊事、烘干農(nóng)副產(chǎn)品、供暖、照明和氣焊等外，還可作內(nèi)燃機(jī)的燃料以及生產(chǎn)甲醇、福爾馬林、四氯化碳等化工原料。經(jīng)沼氣裝置發(fā)酵后排出的料液和沉渣，含有較豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，可用作肥料和飼料。
早在07年的時(shí)候，我國就開始大力發(fā)展和支持沼氣池的構(gòu)建，尤以農(nóng)村為重點(diǎn)。并且為了加大推廣力度，政府還出臺(tái)一系列的補(bǔ)貼措施。但是，時(shí)隔多年，我們并沒有看到推廣的成果。也有很多人對于能將動(dòng)物的糞便和一些有機(jī)垃圾廢物利用，使其自行分解池內(nèi)產(chǎn)生的氣體，分解出來的沼氣能夠生火用于做飯，剩下殘?jiān)軌虍?dāng)肥料的好技術(shù)沒有得到其應(yīng)有的利用，而不理解。那么接下來就來說一說，什么原因?qū)е抡託獬赜?jì)劃擱淺。首先一點(diǎn)就是原料問題得不到充分的保證�，F(xiàn)如今，農(nóng)村的家家戶戶基本很少能看到養(yǎng)豬，養(yǎng)雞的人家了。首先是養(yǎng)豬不賺錢，在一點(diǎn)就是就算養(yǎng)也不可能大規(guī)模的養(yǎng)。沒有動(dòng)物留下的糞便，就沒有沼氣的原料。就算是可以搞到牛糞的話，一來一回出車?yán)S的錢也是夠不上成本預(yù)算的。再就是，沼氣有一個(gè)特點(diǎn)就是不穩(wěn)定。要知道沼氣充分燃燒的需要的最理想狀態(tài)是：甲烷占60%—70%，二氧化碳30%—40%。但是現(xiàn)實(shí)情況卻是與理想相悖的，正式運(yùn)行的沼氣池情況遠(yuǎn)不能達(dá)到理想條件，往往是二氧化碳體積占比很大，甚至比甲烷還大，這樣導(dǎo)致的后果就是很難點(diǎn)燃，或者出氣不穩(wěn)定。和傳統(tǒng)的煤炭、木材等燃料相對比的話，它的缺陷就很明顯了。如果家里來了很多客人，但是炒菜炒著炒著就沒火了，還要等四五個(gè)小時(shí)才能用，真的很耽誤事情。還有就是沼氣不衛(wèi)生，不安全。原料少了很累心，但是如果原料多了的話會(huì)更鬧心。如果原料填多了的話，不及時(shí)使用，不巧有碰到高溫天氣的話。那么，池子里的沼氣會(huì)越聚越多，越聚越多，當(dāng)達(dá)到上線的話就會(huì)從池頭部和尾部溢出來原料。會(huì)弄得到處都是，不干凈，不衛(wèi)生。在就是，如果我們碰巧不在家中，池子的體積是有限的，能夠承受的壓力也是有限的，出門久了，很有可能沼氣池內(nèi)壓力爆表，直接導(dǎo)致沼氣池爆炸，后果真的不堪設(shè)想。雖然說沼氣池最后的廢料可以作為化肥施肥，但是，由于沼氣池特殊的構(gòu)造來看，這是一項(xiàng)需要很多人力物力財(cái)力來完成的事情。并不是每個(gè)人都能夠隨便的清理廢料，需要花錢雇請專人來幫忙定時(shí)清理。是一件很費(fèi)時(shí)間，很費(fèi)精力的事。其實(shí)，對于費(fèi)精力耗財(cái)力而言，都不是最主要的，最主要的就是由于凈化水平普遍偏低，沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，超出標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)生了一些有毒有害物質(zhì)。這些有害物質(zhì)會(huì)直接通過燃燒后的氣體直接排放到室內(nèi)，很有可能危害到老人和孩子的健康，是一個(gè)隨時(shí)都會(huì)引爆的定時(shí)炸彈。作為新能源沼氣是一個(gè)很被現(xiàn)代人需要的，但是由于其各種各樣的缺點(diǎn)到目前還無法彌補(bǔ)，導(dǎo)致了曾經(jīng)大力推廣的新興科技項(xiàng)目停滯不前。以時(shí)代發(fā)展的腳步來看，相信未來專家們還會(huì)研究出更好的沼氣池項(xiàng)目，彌補(bǔ)不足，更加完美的為廣大農(nóng)民服務(wù)！
沼氣細(xì)菌分解有機(jī)物，產(chǎn)生沼氣的過程，叫沼氣發(fā)酵。沼氣發(fā)酵微生物是一個(gè)統(tǒng)稱，包括發(fā)酵性細(xì)菌、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌、耗氫產(chǎn)乙酸菌、食氫產(chǎn)甲烷菌、食乙酸產(chǎn)甲烷菌五大類群。五大類群細(xì)菌構(gòu)成一條食物鏈。前三類群細(xì)菌的活動(dòng)可使有機(jī)物形成各種有機(jī)酸，因此，將其統(tǒng)稱為不產(chǎn)甲烷菌；后二類群細(xì)菌的活動(dòng)可使各種有機(jī)酸轉(zhuǎn)化成甲烷，因此，將其統(tǒng)稱為產(chǎn)甲烷菌。
不產(chǎn)甲烷菌
不產(chǎn)甲烷菌能將復(fù)雜的大分子有機(jī)物變成簡單的小分子量的物質(zhì)。它們的種類繁多，根據(jù)作用基質(zhì)來分，有纖維分解菌、半纖維分解菌、淀粉分解菌、蛋白質(zhì)分解菌、脂肪分解菌和一些特殊的細(xì)菌，如產(chǎn)氫菌、產(chǎn)乙酸菌等。
產(chǎn)甲烷菌
產(chǎn)甲烷菌是沼氣發(fā)酵的主要成分——甲烷的產(chǎn)生者。是沼氣發(fā)酵微生物的核心，它們嚴(yán)格厭氧，對氧和氧化劑非常敏感，最適宜的pH值范圍為中性或微堿性。它們依靠二氧化碳和氫生長，并以廢物的形式排出甲烷，是要求生長物質(zhì)最簡單的微生物。
微生物之間的生態(tài)關(guān)系
在沼氣發(fā)酵過程中，不產(chǎn)甲烷細(xì)菌和產(chǎn)甲烷細(xì)菌之間，相互依賴，互為對方創(chuàng)造與維持生命活動(dòng)所需要的良好環(huán)境條件，但它們之間又互相制約，在發(fā)酵過程中總處于平衡狀態(tài)。它們之間的主要關(guān)系表現(xiàn)在下列幾方面：
1、不產(chǎn)甲烷細(xì)菌為產(chǎn)甲烷細(xì)菌提供生長和產(chǎn)甲烷所需要的基質(zhì)；
2、不產(chǎn)甲烷細(xì)菌為產(chǎn)甲烷細(xì)菌創(chuàng)造了適宜的氧化還原電位條件；
3、不產(chǎn)甲烷細(xì)菌為產(chǎn)甲烷細(xì)菌清除了有害物質(zhì)；
4、產(chǎn)甲烷細(xì)菌又為不產(chǎn)甲烷細(xì)菌的生化反應(yīng)解除了反饋抑制；
5、不產(chǎn)甲烷細(xì)菌和產(chǎn)甲烷細(xì)菌共同維持環(huán)境中適宜的pH值。 [4]
基本條件
1、適宜的發(fā)酵溫度
沼氣池的溫度條件分為：①常溫發(fā)酵 （也稱為低溫發(fā)酵）10℃-30℃，在這個(gè)溫度條件下，產(chǎn)氣率可為0.15-0.3 m3/(m3d)；② 中溫發(fā)酵 30℃-45℃，在這個(gè)溫度條件下，池容產(chǎn)氣率可達(dá)1m3/(m3d)左右；③高溫發(fā)酵45℃-60℃，在這個(gè)溫度條件下，池容產(chǎn)氣率可達(dá)2～2．5m3/(m3d)左右。沼氣發(fā)酵最經(jīng)濟(jì)的溫度條件是35℃ ，即中溫發(fā)酵。
2、適宜的發(fā)酵液濃度
發(fā)酵液的濃度范圍是2-30% 。濃度愈高產(chǎn)氣愈多。發(fā)酵液濃度在20%以上稱為干發(fā)酵。農(nóng)村戶用沼氣池的發(fā)酵液濃度可根據(jù)原料多少和用氣需要以及季節(jié)變化來調(diào) 整。夏季以溫補(bǔ)料濃度為5-6%；冬季以料補(bǔ)溫10-12%。
3、發(fā)酵原料中適宜的碳、氮比例（C：N）
沼氣發(fā)酵微生物對碳素需要量最多，其次是氮素，我們把微生物對碳素和氮素的需 要量的比值，叫做碳氮比，用 C：N來表示。目前一般采用C：N=25：1。但并不十 分嚴(yán)格，20：1、25：1、30：1都可正常發(fā)酵 。
4、適宜的酸堿度（pH值）
沼氣發(fā)酵適宜的酸堿度為pH=6．5～7．5 。pH值響酶的活性，所以影響發(fā)酵速率。
5、足夠量的菌種
沼氣發(fā)酵中菌種數(shù)量多少，質(zhì)量好壞直接影響著沼氣的產(chǎn)量和質(zhì)量。一般要求達(dá)到發(fā)酵料液總量的10～30%，才能保證正常啟動(dòng)和旺盛產(chǎn)氣。
6、較低的氧化還原電位（厭氧環(huán)境）
沼氣甲烷菌要求在氧化還原電位大于一330mv的條件下才能生長。這個(gè)條件即：嚴(yán)格的厭氧環(huán)境。所以，沼氣池要密封。[7]
因此農(nóng)村沼氣的應(yīng)用，主要關(guān)鍵點(diǎn)還是技術(shù)的普及，以及設(shè)備的研發(fā)投入，再有良好的設(shè)備作為基礎(chǔ)的前提下，普及沼氣燃料才有可行性。才有可持續(xù)性。最終才能夠產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。
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