秸稈沼氣:破解農村能源困局的良方

農作物秸稈是農業生產的副產品，大約50%的農業投入要素最終轉化為秸稈。秸稈資源的大量丟棄和焚燒，造成大氣環境污染，過火的土壤導致微生物群落的死亡，降低了土壤的墑情，焚燒秸稈還可能引起火災。要想徹底解決這一問題，最好的辦法是利用秸稈制造沼氣，使秸稈變廢為寶。

一、河南秸稈資源的潛能

河南農作物秸稈資源以小麥、玉米、水稻、花生、大豆和瓜菜薯類秸稈為主。通常根據農作物產量和農作物的草谷比，大致估算出各種農作物秸稈的產量（秸稈資源總量＝農作物產量×草谷比）。

據2008年統計數據顯示，河南各類秸稈資源分別為：小麥3797.98萬噸，玉米2394.77萬噸，水稻485.93萬噸，棉花147.15萬噸，花生340.80萬噸，大豆229.26萬噸，薯類243.37萬噸，瓜菜類526.62萬噸，其他作物271.74萬噸，總量為8437.62萬噸。

考慮到收集過程中的損耗，秸稈可收集資源量約為7200萬噸。

統計結果表明，河南省秸稈肥料化利用量占33.5%，飼料化利用量占23.09%，能源化利用量占4.63%，造紙等工業原料利用量占5.99%，直接作食用菌基料等其他用途占2.9%。焚燒、丟棄等沒有被利用的秸稈為29.89%，約為2100萬噸。

二、秸稈沼氣的優勢

秸稈肥料化利用的最廣泛的方式是直接還田。直接還田盡管增加了土壤有機質，改良了土壤的碳氮比，但存在如下問題：導致土壤棚架，不利于種子的播種和發芽；為病蟲害的滋生營造了環境；秸稈腐爛期間微生物與植物爭搶氮源，影響農作物的生長；植物腐爛產生的病菌直接掩埋在土壤里，增加了下季作物的抗病蟲害難度。秸稈作為燃料直接燃燒，存在熱效率較低、污染空氣等問題。秸稈直燃發電成本高，經濟效益極差，能量利用效率較低，同時損失了氮、磷等對農作物有用的元素。

與其他利用方式相比，秸稈沼氣化的優勢主要表現在以下幾個方面：

（一）便于就地回收，轉化利用

秸稈沼氣無論戶用型還是沼氣工程，由于其點多面廣，都便于收集和儲運。而且回收充分，成本低廉。生物發酵可最大限度地實現秸稈有用成分的轉化，除生產沼氣外，秸稈通過過池還田，真正實現了農業投入要素的充分循環利用。

（二）提供清潔能源，創收減排事半功倍

河南廣大農村傳統燃料主要有木材和煤炭。若改用沼氣，從生活用能產生的經濟效益分析，每戶每天大約使用3千克煤，每戶每天燃料費約3.75元，每戶每年需燃料費約1369元。從二氧化碳氣體排放量上分析，每戶每天燃煤產生二氧化碳5.34千克，每年每戶排放1949千克。如農戶使用秸稈或木柴做燃料，大約每戶每天使用8千克，其二氧化碳排放量每年大約為5256千克。

如將秸稈沼氣化使用，不論經濟效益還是減排效果，都將產生正向顛覆性變化。同時，將使廣大農民群眾告別煙熏火燎的傳統生活方式，減輕他們的耗時勞作，顯著改善生活狀況和生態環境。

（三）助力農業發展升級，推動農村經濟增長

秸稈沼氣化的副產品沼渣、沼液更是優質有機肥料，可帶動生態農業的可持續發展。通過厭氧發酵產生的沼渣、沼液是高效有機農作物肥料，實驗表明每口10立方米戶用沼氣池年可消納秸稈約1噸，年產沼肥15噸，能滿足2～3畝農田用肥需要，可替代86.86千克化肥。沼肥與化肥相比，還具有氮、磷等元素保存完好，肥效高等優點。沼肥在發酵過程中被有效滅殺秸稈內寄生的蟲卵，從而在施用中大大降低化肥和農藥的投入量，對生產有機農作物發揮不可替代的作用。

秸稈沼氣消納了秸稈，提供了新的清潔能源，解決了秸稈焚燒和廢棄等造成的污染，同時為新農村建設提供了一個生態處理“車間”。農村牲畜糞便、生活污水、有機垃圾等都可入池作為原料，通過厭氧發酵，實現無害化處理，從而有效改善農村農業生態環境。

從沼氣生產過程看，還可吸納勞動力提供新的就業機會，同時也解放了一大批農村勞動力。維持秸稈沼氣的生產，每50個戶用沼氣池的常年管護工作至少要一人操持。沼氣工程根據不同的規模，其常年管護需要2～5個勞動力。如果秸稈沼氣得到廣泛的普及，就會為一大批大學畢業生、農村閑散勞動力等提供就業機會。

秸稈沼氣的建設、運轉和沼氣、沼渣、沼液的綜合利用，在達到一定規模后，必將形成一個鏈式產業，這就為農村經濟培育了一個新的增長點。

（四）沼氣設施為秸稈利用提供了廉價優越的捷徑

秸稈沼氣以秸稈為原料，利用微生物發酵的原理，對秸稈的有機質進行充分的無害化分解轉化，產生沼氣、有機肥等產物。與其他利用方式相比，秸稈沼氣具有投入成本低廉、技術簡單易于掌握的特點。其無需改變原有池型，僅僅變過去單一使用糞便原料，為秸稈、糞便兩用或單用秸稈原料，在原有工藝上稍作改進即可。此外，秸稈厭氧發酵過程本身就是環保工藝，不會產生污染。由于這項技術簡單，易于為農民群眾掌握，因此便于廣泛推廣。

三、安陽農村的嘗試

秸稈沼氣廣泛推廣的可行性已經得到證實，取得的社會、經濟和生態效益也相當可觀。河南安陽等地的嘗試已經作了預期的示范。

安陽內黃縣馬上鄉同住一村共有農戶112戶，其中秸稈沼氣用戶有70戶，戶用沼氣池容量均為10立方米，發酵原料是小麥或玉米秸稈，每年投料2噸。秸稈收購、用電和用工3項費用的支出，每戶每年共需成本739元。生產沼氣年產值821元，沼肥600元，每年每戶直接經濟效益平均增值682元。另從燒煤改燒秸稈沼氣，每戶每年購煤可節支1369元。兩項合計每個沼氣用戶每年可節支2051元。所有秸稈沼氣用戶共節約14.36萬元。從減排角度考量，全年每個秸稈沼氣池可以減排二氧化碳1.95噸，減排碳0.53噸；全村共可減排二氧化碳136.5噸，減排碳共37.1噸。

在安陽縣永和鄉西街村，村民楚光富等采用股份制自建400立方米秸稈沼氣工程（其工藝較為簡單），總投資150萬元，每天消納1噸秸稈。目前，秸稈沼氣工程產生的沼氣為該村400個農戶供氣，農戶有償付費。每年可消納秸稈450噸。維持沼氣工程成本每年約10萬元。年產沼氣18.25萬立方米，產值27.38萬元。不考慮沼肥的增值，每年此秸稈沼氣工程可增值17.38萬元。同時可為400個農戶節約購煤支出32.85萬元。從減排角度考量，秸稈沼氣工程全年可節約用煤438噸，約合313噸標煤，減排二氧化碳780噸，減排213噸碳。

比照安陽的探索模式，河南每年廢棄和焚燒的2100萬噸秸稈，可轉化沼氣94.5億立方米，能滿足1726萬農戶全年用能的需要，生產沼肥等效28.35萬噸化肥（折純）。替代標煤1350萬噸，折合減排二氧化碳3365.6萬噸，能產生直接經濟效益142億元，同時可為河南農戶節支236億元。

四、影響沼氣發展的因素

一是政策宣傳和技能推廣不到位。秸稈沼氣是典型的可再生能源，目前在技術開發上也已經相當成熟。但由于缺乏有效的宣傳，秸稈沼氣還沒有從政策和技術的層面在廣大干部和農民群眾中形成共識，沒有形成一定的氛圍，推廣基礎不牢。

二是各級政府對發展秸稈沼氣缺乏認識。各級政府對秸稈沼氣產生的社會、經濟和生態效益缺乏認識，在農村發展規劃中沒有給予適當的關注，秸稈沼氣利用基本沒有列入議事日程。

三是國家投入資金總量微乎其微。目前，河南僅投資建設了4項秸稈沼氣工程，國家總投資715萬元，戶用秸稈沼氣則沒有任何資金投入，相對秸稈資源總量巨大的河南來說，資金投入可謂杯水車薪。資金的缺乏，是當前阻礙秸稈沼氣發展最重要的因素。

四是工作經費少，基層工作難度大。發展農村沼氣涉及千家萬戶，職能部門需要開展示范、宣傳、技術培訓、監督檢查等管理服務工作，離不開適當的工作經費，但實際情況是，多數市縣屬吃飯財政，普遍不能落實配套資金，安排的工作經費遠不能滿足實際工作需要。

五是農民群眾用能習慣不易改變。農村傳統生活方式根深蒂固，農民群眾長期使用柴、煤、電等能源作為生活用能，對于新型的沼氣能源，觀念上是空白，技能上不熟悉，增加了推廣的難度。

六是農村勞動力短缺影響了沼氣推廣。農村沼氣贏利空間小，很難吸引勞動力留在家鄉從事沼氣建設和服務事業，導致沼氣長期管護人員不足。

作者單位：河南省農村能源

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