對於沼氣，大家並不陌生，作為新興清潔能源，國家出臺了很好的扶持政策，2008年國家就追加沼氣建設投資30億元。一個沼氣池就相當於一個能源工廠，如何把沼氣産業做大，確實吸引了許多人的目光，湖北武漢的方朝陽就把眼光放在了新型沼氣池的開發上。
大家知道，沼氣池最常見的原料是人和畜禽糞便。這些糞便在密閉的沼氣池裏，被甲烷菌不斷分解，甲烷菌自身不斷繁殖並釋放出沼氣。這糞便是甲烷菌最好的營養源。不過，現在在我國的一些地區，搞養殖的散戶是越來越少，這樣，沼氣的原料倒成了問題。
湖北武漢的方朝陽多年來致力於沼氣研究，最近他把目光放在了秸稈上，在武漢、揚州等地搞起了秸稈沼氣。
要説秸稈在農村可以説是取之不盡。以前每到莊稼收穫的季節，大量的秸稈被遺棄在地邊路旁，有些地方焚燒秸稈的現象還是屢禁不止。浪費能源不説，還污染環境。
揚州市農村能源生態環保技術推廣站朱慶平站長：如果要解決這個問題，從資源上來説，怎麼樣充分利用秸稈，讓秸稈有出路。從資源來説有消耗的地方，所以，我們秸稈沼氣就是一種利用，資源的利用。
據統計，僅揚州一年就有400萬噸的秸稈，將近98萬農戶，如果有1/3的農戶用上秸稈沼氣的話，一年可以消耗秸稈100多萬噸。
如果能把這些秸稈變成沼氣，不僅解決了秸稈焚燒帶來的環境污染問題，農戶也有了很好的清潔新能源。那怎麼用秸稈來生産沼氣呢？
過去有人利用傳統的沼氣池搞秸稈沼氣生産，可是由於這種沼氣池的進料口很小，直徑不過25厘米，很難把蓬鬆的秸稈放到沼氣池裏邊，進料和出料都很困難，難以操作。
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方朝陽打破常規，試著改變以往建小口沼氣池的做法，改用方形池，他要建造大型的秸稈沼氣池。
湖北武漢某生態能源有限公司方朝陽總經理：我們這個池子的工藝就是池子有多大，口就有多大，極為便利，那個料大進大出。這一個就是100立方米，兩個連體就是200立方米，包括儲氣罐加起來是300立方米。
記者：那麼它吞吐稻草有多少？
方朝陽：它這兩個池子一年可以吞吐80噸，一年80噸幹秸稈。
正常情況下，兩個100立方米的沼氣池可以為100個農戶集中供氣。一次填料，可以連續使用半年。
這種利用秸稈進行沼氣發酵在沼氣行業裏被稱作幹式發酵。而傳統的利用畜禽糞便的沼氣發酵叫做濕式發酵。
它們到底有什麼不同呢？
方朝陽：濕式發酵它用的是人畜糞便，它的幹物質佔了整個發酵物裏面的只有6%。
那秸稈幹式發酵是不是就不需要水了呢？那倒不是，只是幹物質的比例比濕式發酵高。
方朝陽：我們這秸稈幹式發酵的幹物質，指的是幹稻草、幹玉米稈，它的幹物質是20%。
我們知道，沼氣的主要成分是甲烷，沼氣發酵離不開甲烷菌。和糞便相比，秸稈並不是甲烷菌最好的營養源。不經過處理的話，甲烷菌是很難利用的。
秸稈進沼氣池以前必須有一個預處理的過程，需要對秸稈進行堆漚。堆漚前先把秸稈粉碎好。
方朝陽：它要鍘成一段一段，越小越好。鍘碎秸稈主要是破壞它的粗纖維。
粉碎秸稈的同時，還要加水濕潤，攪拌均勻，讓秸稈充分吸水。
方朝陽：加水加到那個手抓了以後，能滴水為宜，不能多也不能少。
加好水，把秸稈封嚴、堆漚。一天以後，接著在料堆上添加石灰水。
方朝陽：因為這個稻草的木質纖維素含量比較高，而且表面有一層蠟質不容易分解，所以我們前期必須用生石灰水來進行預處理，生石灰主要是破壞它的表面蠟質層和它的木質纖維素，讓它容易儘快地分解。
另外，這石灰水是鹼性的，可以用來調節料堆的酸鹼度。原來秸稈堆漚的過程中很容易酸化，因為沼氣發酵的主角是甲烷菌，甲烷菌可不喜歡酸性環境。
方朝陽：甲烷菌，它在發酵的過程當中，它最適應的酸鹼度是7，它低於6.5以下，它就抑制住了，不能發酵了。
根據以往的經驗，在入池之前把秸稈的酸鹼度調整到7.5左右，這樣，入池以後秸稈因為發酵酸度還會再降低一些，正好適合甲烷菌的生長。
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調整好了秸稈的酸鹼度，甲烷菌有了合適的酸鹼度環境，這還不夠，甲烷菌還得吃好。甲烷菌的繁殖需要一個合適的碳氮比例。一般20～30：１比較好。但是，像稻草這些秸稈碳氮營養不平衡，氮素明顯不足。甲烷菌如果光吃秸稈，肯定會營養不良。
為了平衡甲烷菌的營養，在對秸稈進行堆漚的時候還要增加氮源。
方朝陽：我們就用尿素，尿素就是含氮的，就補充一定量的氮。
準備好了甲烷菌的吃喝，秸稈也不能自動産氣，因為自然狀態下，秸稈裏沒有甲烷菌，所以在秸稈堆漚的時候要提前進行接種。那菌種從哪來呢？
方朝陽：當然有現成的老沼氣池裏面，把它抽起來澆就最好。
萬一沒有那又怎麼辦呢？其實也很簡單。
方朝陽：爛泥塘裏面，泥溝裏面底層的爛泥，或者是夏天適當的豬糞，把它堆放一段時間也可以。
把接種的液體均勻地潑灑在秸稈堆裏，攪拌均勻，堆放、封好。堆漚的時間，夏天一般需要2、3天，冬天時間要長一些，一週左右。
對於新啟動的沼氣池，進料的時候還要再次加入菌種。一般菌液的總量佔發酵物總量的30%。足夠量的菌種是新沼氣池啟動所不可缺少的。
沼氣發酵的主角甲烷菌在密閉條件下能夠迅速生長、繁殖，産生沼氣。所以這沼氣池的密封就很關鍵了。
這大口的沼氣池進出料非常方便，提高了工作效率。可有個問題，這麼大的口要密封好難度是相當大的。這畢竟是沼氣池，裏邊是要産氣的，密封不好，氣跑了那不白忙活了，而且也不安全。
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方朝陽也早想到了這個問題，經過多次試驗，最後還是從農村腌菜罈子上受到啟發。
方朝陽：鹹菜罈子原理非常簡單，往上一扣，加上水就可以密封了，密封很好。
這種獨特的水封技術，很方便地解決了大型沼氣池的封口問題。不過，為了達到密封的效果，這密封的材料也很講究。
方朝陽：我們這麼大的池口要封池，一般的材料是很難封的，所以我們採取這種材料，這種橡塑材料，高分子橡塑材料。它冬天都是柔軟的，而且它耐酸、耐腐蝕、耐鹼。像一般的正常情況使用，我們可以保證八年可以不用換。
方朝陽的這種大型沼氣池的封池技術，在生産中得到了很好的應用，目前已經申請了國家發明專利。
沼氣池密封好，經過一週左右時間，沼氣就源源不斷地出來了。這麼多氣得趕緊往農戶家送吧。這還不成，因為從沼氣池裏出來的氣，不光有沼氣，裏邊還有很多水和雜質。所以後面的工作就是要對沼氣進行純化。首先是氣水分離。
方朝陽：傳統的氣水分離都是這種氣水壺，正常的時候氣從這進去，水分子重，它就自動掉到這個下面來了，正常的氣從這送到這個用戶了。久而久之水積滿了以後，所以要定期檢查，把這個地方擰開，水就會排掉。
這種氣水壺得定期人工排水，管理起來不方便。方朝陽經過不斷改進，發明了新型四功能調節器。
方朝陽：發酵池過來的氣體，首先通過這個管道進入到這裡面來，由於這個裏面有水，所以氣不能從這通。氣只能從這兒走，然後通過這個裏面一個空間，氣就到這個管道裏面來。水分子重，就掉在這個裏面去了。
氣水分離器下面的水積累多了，通過內部的管道進入到右邊的調壓器裏面。調壓器外面的排水管和裏面是連通的，多餘的水自然可以從這個管道排出。這樣，就很好地解決了氣水分離過程中，人工排水這一個難題。
經過氣水分離的沼氣再經過進一步脫硫、凈化，就到了臨時儲氣罐裏。通常前端需要高壓泵把這些沼氣壓到管道裏，通過管道進入農戶家。現在這種新型沼氣池的前端不需要高壓泵，這樣管道壓力小，比較安全，那沼氣怎麼能進入農戶呢？
方朝陽：我們在每一個農戶家的終端都安裝了這個增壓泵，這個增壓泵就是把儲氣罐無壓的氣體抽過來增壓送到農戶的這個灶具。
在政府的支持下，如今這裡的農戶使用上了沼氣，秸稈有了新出路。以往亂燒秸稈的現象也沒有了，環保、衛生、節能一舉多得。
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這麼好的事，按説大家都該滿意了吧。不過這樣的沼氣池和傳統的沼氣池一樣也有弊端。沼氣發酵需要一定的溫度，低於8℃基本就停止發酵。所以冬天在許多地區，沼氣池是不能用的。方朝陽在開發新型沼氣池的同時，開始研究沼氣全年産氣難的問題。
這不，他們給沼氣池搭上了大棚膜，這在一定程度上增加了沼氣池的溫度，延長了沼氣池産氣的時間。後來，為了進一步提高增溫效果。他們還有更細緻的考慮。
方朝陽：我們從開始設計、施工的時候就考慮到這麼基本的需求了，我們在建池體的時候，首先採用的是大塊空心磚，空心磚在粉刷的時候兩面一定要粉刷得很嚴實，保證裏面是沒有水和其它的潮濕東西。在墻體外面墻體施工好了以後，在墻體外面再鋪上起碼是20～30厘米草木灰。
這種大進大出的沼氣池口比較大，容易吸熱，也容易散熱。為了保溫，方朝陽他們給沼氣池蓋上了保溫毯。這還不算，上面又加上了一個陽光板。
方朝陽：為保證大面積吸熱，所以一定要加上陽光板。陽光板的面積大，它吸熱的面積大，所以它裏面增溫的效果就比較好。
這種陽光板不僅吸熱、增溫，保溫的效果也很不錯。
方朝陽：它是雙層材料做的，雙層材料是透明的。它既可以吸熱，又可以起到很好的保溫作用，比單層的薄膜效果好多了。
需要注意的是，陽光板和沼氣池之間的縫隙，一定要封嚴，以免影響保溫效果。
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要想做到冬季沼氣池也能正常産氣，還得多想辦法。為了充分利用太陽能，這不，方朝陽他們把太陽能熱水器都用上了。
方朝陽：有太陽的時候把裏面的熱水，通過兩邊的管道把熱水循環到裏面的散熱管裏面的內部，然後散熱管把溫度就傳熱給沼液，沼液的溫度升高的，這就起到增溫作用。
這有點像我們常見的暖氣片，通過水循環保證沼氣池的溫度不會太低。
為了避免太陽能的儲水管破裂，上水的時間最好是選在早晨。
這樣，通過多種保溫措施，如今在揚州，即便是大冬天，這種大型沼氣池照樣能夠正常供氣。
揚州市農村能源生態環保技術推廣站朱慶平站長：通過秸稈發酵産生沼氣，解決農戶的用氣問題，使農村成為城市化，城市用煤氣，農村用沼氣。
另外，這種大型沼氣池，不僅可以用於秸稈發酵，只要稍加改造，也可以和畜禽糞便的濕式發酵相結合,使用效果也不錯。
方朝陽：它就多了一個進料口，因為養殖場每天要經常投料，所以有進料口。我們這個進料口，進多少這邊就自動出多少
通過幾年的摸索、實踐，方朝陽不斷完善大型秸稈沼氣池的建造工藝，這種新工藝在江蘇、湖北等地得到了很好的推廣和應用。
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這種大型沼氣池適合居住比較集中的村莊，但是有些地方農戶居住比較分散，這種大型沼氣池就不太適用了。山東商河縣的宋剛同樣對秸稈沼氣産生了興趣，不過他把目光放到了戶用型秸稈沼氣池的開發上。
這就是宋剛前幾年開發的一種戶用型沼氣罐，這種沼氣罐的原料也是以秸稈為主。一個有6~10立方米，很適合單戶使用。和大型秸稈沼氣池一樣，秸稈在入罐以前也需要堆漚發酵處理。
宋剛：在入池之前需要把它堆漚一下，放一種秸稈發酵菌，10立方米一次填料500公斤左右，一般1個立方米50公斤秸稈。
沼氣罐填上一次料以後，同樣可以連續産氣6~7個月。這種沼氣罐造價低、安裝方便、密封性好。另外，這種沼氣罐的進料口比傳統沼氣池的要大一些，有50厘米。按説進料還可以，可後來宋剛發現，這種沼氣罐産完氣以後，出料卻成了難題。
宋剛：因為粉碎之後都是2～3厘米，很小的，用叉子用其他工具不好出，所以農戶看到這出料難，對這不太感興趣。
宋剛想，經過粉碎的秸稈在沼氣罐裏發酵後這麼難取，那能不能有別的辦法解決這個問題呢。經過多次試驗，他們找到了新方法，效果還不錯。
宋剛：後來覺得裝入編織袋這個方法是比較可行的，並且非常實用。裝入編織袋發酵之後，6立方米的沼氣罐一個男工人2個小時就可以出完。
另外，這種編織袋在加料的時候也比較方便，比散裝快得多。
沒想到小小的編織袋解決了大問題，這種沼氣罐的出料的問題總算得到了初步解決。宋剛由此受到啟發，他想，既然袋裝秸稈的方法可以在沼氣罐上使用，那能不能在傳統的沼氣池上使用呢？
我們知道，傳統沼氣池由於進、出料口比較小，袋裝料是沒辦法直接放進去的。即便用散裝秸稈勉強能放進去，同樣也存在出料難的問題。
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可秸稈沼氣有一個特點，它們的發酵週期比較長，一次投料可以使用半年以上。所以只要想辦法能一次性把袋裝的秸稈放進沼氣池就可以了。宋剛發現，傳統的沼氣池不僅有進料口，還有個地方是可以使用的。
宋剛：所有水壓式水泥沼氣池上面都留著一個活動蓋。只要把活動蓋打開就可以了，填料就在料口，方便得多，因為活動口口比較大，進料、出料都在活動蓋，只要把活動蓋打開就行了。
這樣，這種傳統的沼氣池，在結構和造型不需要任何改動的情況下，就可以利用秸稈産沼氣了，方便又實用。這樣很好地解決了農村沼氣原料不足的難題，很受廣大農戶的歡迎。
宋秀亭：2008年一年建了50多個沼氣池，現在在建、報名的又有30多個了，到“五一”左右，全村用沼氣的戶能達到90%。
沼氣作為新型清潔能源，在農村有著廣闊的市場，國家對沼氣的支持力度也越來越大。
宋秀亭：政策確實挺好，一個池子補助1300塊錢，免費送一套爐具，還有潔具。建一個結一個，建一個驗一個，政府對這個事非常重視，這是一項惠民政策。
有了國家的好政策，再加上沼氣工藝的不斷革新，相信沼氣這一朝陽産業會得到更快的發展，農村的秸稈也會派上更大的用場。
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責編：劉岩
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