臨汾市堯都區農村沼氣利用的主要模式

劉 慧，柳 芬，張 偉，黨政軍，張愛國

（山西師范大學城市與環境科學學院，山西臨汾041000）

1 引言

1.1 研究背景

臨汾市堯都區從2007年開始發展沼氣建設，雖然先后取得了新農村建設、中央擴大內需、鞏固退耕還林成果的沼氣建設項目，戶用沼氣近6000戶，輻射全區15個鄉鎮150多個村，輻射率達到40%[1]，但也存在一些問題：對新能源清潔意識不強，認識較低，宣傳力度、廣度、深度不夠，農戶建池積極性不高；扶持資金不平衡、不到位的問題影響農戶沼氣建設的積極性；家庭畜禽養殖戶分散，養殖規模較小，沼氣池原料較少，部分沼氣池出現斷料停用，給繼續推廣帶來困難；技工隊伍不穩定，服務體制不完善等。

1.2 相關研究進展

為了更好地促進我國農村沼氣建設，學者們在沼氣池發展現狀、沼氣池保溫、沼氣發酵、沼氣池管理等方面進行了研究，但是目前就臨汾市的沼氣建設問題研究成果較少，且成果距今時間較長。賈云翠等[2]對臨汾市農村戶用沼氣閑置的原因進行了分析，并為農村戶用沼氣池建設的健康發展提出了建議。席延澤[3]從臨汾市的農村能源、庭院特點、生態保護及經濟可行性等方面進行了分析，得出了沼氣在山西富煤區庭院極具發展潛力的結論。常小虎[4]針對臨汾市沼氣池冬季少產氣或不產氣的現狀，就沼氣池防寒保溫增溫的可行性和沼氣池越冬管理進行了研究。

在我國農村沼氣建設諸多研究成果中，具有一定推廣價值的沼氣利用模式研究是一個熱點。王勇民等[5]提出由沼氣池、太陽能畜禽舍、廁所組成的“三位一體”北方沼氣生態模式?？追矘说萚6]從宏觀上將沼氣的綜合利用歸納為單一模式、三結合模式、一池三改模式、豬-沼-果模式等沼氣利用十大模式。李雪寒[7]提出了我國南方大中型沼氣的發展模式。何周蓉等[8]從沼氣工程規模和沼氣能源開發利用與種養業之間的關系2個角度探討了農村沼氣能源開發利用模式。這些關于沼氣的模式基本上都是從沼氣的綜合利用和生態效益出發的。對于沼氣生態效益及其他效益的研究也有許多。張明泉等[9]提出沼氣服務體系對沼氣綜合效益發揮的影響度居于首位，并指出完善服務體系是保證農村沼氣事業健康持久發展的首要任務。李萍等[10]利用環境經濟學中環境費用—效益分析的原理和方法，對農村戶用沼氣池的效益進行分析和計算。李鵬等[11]以原煤為對照，對“四位一體”沼氣生態模式以成本—效益現值分析法進行了生態、經濟效益分析。黃建偉等[12]評估了云南省發展農村沼氣的資源潛力及其經濟、社會和生態效益，以期為云南省未來幾年農村沼氣產業的發展提供決策參考。李克敵等[13]對廣西“豬+沼+果+燈+魚”生態農業模式關鍵技術及其效益進行了分析。王明新等[14]通過評估農村戶用沼氣工程及其上下游環節的節能減排效益，為農村戶用沼氣工程生命周期全過程環境管理和農村可再生能源發展提供決策參考。

對于臨汾市的沼氣利用模式研究相對較少，常小虎[4]在臨汾市沼氣池的越冬設計中提出了“四位一體”是沼氣池越冬的最佳模式。對于像臨汾市這樣的地級市，各地情況不同，農村沼氣利用模式應是多樣的，各模式的特點、發展推廣的適用條件及推廣意義也有所不同。總之，目前缺乏對臨汾市沼氣利用模式的系統總結。因此，筆者對堯都區農村沼氣建設尤其是沼氣利用模式進行研究。

1.3 研究目的及方法

通過分析臨汾市堯都區農村沼氣建設現狀并歸納總結堯都區農村使用沼氣主要模式，為該區農村沼氣的合理使用與推廣提供參考意見，同時為其他地區農村沼氣的建設提供借鑒。

在相關文獻分析的基礎上，本研究主要通過調查問卷、入戶訪談、統計分析、模式對比等方法對臨汾市堯都區農村沼氣利用模式進行研究。在臨汾市堯都區農業環境監測站的幫助下選取了大陽鎮、賈得鄉、河底鄉、吳村鎮4個鄉鎮具有代表性的10個村（大陽村、陳埝村、上陳村、柏璧村、南垣村、賈材村、溝東村、河底村、東郭村、吳南村）進行入戶訪談，共訪談102戶，同時發放調查問卷388張，回收388張，有效問卷362張。在此基礎上，根據堯都區特有的自然環境、人文條件與資源狀況，總結出堯都區沼氣利用的3種典型模式。

2 臨汾市堯都區概況及沼氣利用現狀

臨汾市堯都區位于山西省南部、臨汾中部，東臨浮山縣，西與蒲縣、鄉寧和吉縣為界，南與襄汾縣接壤，北與洪洞縣毗連，東西長65 km，南北寬35 km。該區地處臨汾盆地中央，境內東為太岳山脈，西為呂梁山余脈，中部為斷陷盆地，汾河縱貫南北，將全區分為汾西、汾東2個基本對等的部分，形成東西兩山夾平原的地貌。全區山地面積627 km2，丘陵面積 138 km2，臺地 134 km2，平原 417 km2。堯都區轄10個鎮（屯里鎮、喬李鎮、大陽鎮、縣底鎮、劉村鎮、金殿鎮、吳村鎮、土門鎮、魏村鎮、堯廟鎮）6個鄉（段店鄉、賈得鄉、賀家莊鄉、一平垣鄉、枕頭鄉、河底鄉）1個農村辦事處372個行政村。

堯都區從2007年開始實施農村沼氣建設工程，分別實施了新農村建設、中央擴大內需、鞏固退耕還林成果沼氣建設項目，至今分批建設戶用沼氣5 927戶，輻射全區15個鄉鎮，占全區17個鄉鎮的88.2%，輻射144個村，占全區372個村的38.7%。

3 臨汾市堯都區農村沼氣利用的典型模式

通過對臨汾市堯都區4個鄉鎮10個行政村沼氣利用好和利用不好的村莊調查與分析，發現了3個具有代表性的沼氣池建設及使用狀況好的村莊：大陽鎮的上陳村、賈得鄉的南垣村、吳村鎮的東郭村。這3個村的沼氣利用基本情況如表1所示。

表1 堯都區3個典型村的沼氣利用現狀

在此基礎上，提出臨汾市堯都區農村沼氣利用的3種典型模式，并對各個模式的主要特點、適用條件及推廣價值進行對比分析。

3.1 上陳模式

3.1.1 上陳村概況及上陳模式的特點 上陳村位于臨汾市堯都區大陽鎮西南部。大陽鎮位于堯都區城東17 km處的丘陵地帶，包括34個行政村，總面積102.37 km2，北與洪洞縣相連，西北同段店鄉接壤，西南與縣底鎮相鄰，南與賀家莊鄉為界，東北接古縣，東南接浮山縣；境內有溝有坡，丘陵起伏；屬溫帶大陸性氣候，年均溫12.2℃，10℃以上的平均有效積溫為4 651℃，無霜期180～220 d。

上陳村共有100多戶，養殖戶（以養豬為主）有50多戶，其中的20戶庭院建有沼氣池，2戶因為建池初期漏氣至今沒有正常使用，還有1戶因為女主人不適應沼氣的味道而不使用。大部分村民表示非常愿意使用沼氣池，一方面沼氣池的使用節約了煤等燃料的費用，能夠滿足一天三頓所需燃料；另一方面使村莊環境得到了改善，從而有效遏制了傳染病的傳播。據正常使用沼氣的村民反映，養豬可使沼氣發酵原料充足，所以全年均可正常使用。冬季沼氣壓力表是5～6kPa，夏季可達到9～10kPa。

上陳模式可以歸納為養殖業拉動型的沼氣利用模式，以家畜養殖（以養豬為主，戶均養豬大于等于3頭）為核心，因地制宜地將豬舍和沼氣池相結合的庭院沼氣模式。其特點是豬圈、廁所和沼氣池有機結合，沼氣池的入料口一般建于豬圈內部，出料口一般建于豬圈外部，不僅有利于沼氣原料的方便入池，也對沼氣池起到了保溫作用，使其形成良性的循環生態體系。

3.1.2 上陳模式的適用條件及推廣意義 上陳模式適合在以養殖業（養豬、養雞等）為主要經濟支柱的農村進行推廣。一方面養殖專業戶畜禽污染嚴重，管理環節薄弱，政府對其重視不夠，另一方面畜禽糞便排泄量大，可以為沼氣發酵提供充足的原料。所以，無論從社會角度還是養殖戶的角度，沼氣技術是一種經濟上可行的畜禽污染防治技術。從原理上講，沼氣發酵是有機物質（碳水化合物、脂肪、蛋白質）如畜禽糞便、雜草、秸稈、工業有機廢水等在一定溫度、濕度、酸堿度、碳氮比和厭氧條件下，經過沼氣菌種發酵（消化），生成沼氣、沼液和沼渣的過程。應用這種發酵工藝，能實現對畜禽糞污的無害化處理[15]，提高了農村的環境質量，同時為農戶節約了燃煤所需費用。

3.2 南垣模式

3.2.1 南垣村概況及南垣模式的特點 南垣村位于賈得鄉的東南部。賈得鄉距堯都區6 km，位于堯都區東南部，北接段店鄉、縣底鎮，西與堯廟鎮相連，東靠賀家莊鄉，南鄰襄汾縣，地勢西北低東南高。南垣村主要以山地為主，村民集中居住在一個臺地上，土壤貧瘠，植被覆蓋少，是典型的黃土高原地貌，而且交通十分不便，經濟發展落后。南垣村有村民400余人，120余戶。

該村2011年開始推廣沼氣，到現在已經有40多戶使用沼氣，占全村戶數的33.33%。沼氣原料主要來自人的糞便以及家畜的糞便，沼氣全年均可使用。但由于該村地勢較高，所以氣溫較同鄉其他村低，沼氣產氣率不是很高，冬季沼氣壓力表是3～4 kPa，夏季可以達到7～8 kPa，基本上可以維持一家人做午飯和晚飯使用。村民對沼氣池的建設特別支持，該村還配備有1輛專門為農戶拉沼液沼渣的車，方便農戶及時處理沼液沼渣，給農田施肥。

該模式適宜于交通不便、生活燃料缺乏、農民生活貧困、自然條件較差但又能維持沼氣發酵最低溫度的地區，可以概括為經濟驅動型模式。貧困地區的農民對于解決自身的生活能源問題以及對增加收入的迫切性高，所以，對于利用沼氣的意愿率也高，同時在建好沼氣池后也會精心管理，不僅有利于減少當地村民在生活能源上所需費用，而且也會有利于當地生態環境的改善。

3.2.2 南垣模式的適用條件及推廣意義 （1）交通不便或貧困農村適合發展沼氣且能充分發揮沼氣作用，這是因為貧困地區多處在山區，交通不便，經濟落后，能源短缺，幫助農民解決生活用能、增加農民收入更為迫切。沼氣技術能從根本上解決農民的實際困難，幫助農民解決燃料問題，同時沼液沼渣還可以作為肥料施在農田里，可為農民節省一大筆費用。所以，這些地區的農戶一經使用沼氣池，便會加倍珍惜，精心管理。（2）農戶積極性高對沼氣建設具有決定性的作用。農戶只有在思想上接受利用沼氣，認識到農村沼氣所帶來的經濟和生態效益，才能在行動上積極建設沼氣池、使用沼氣池，充分發揮沼氣池的作用。

3.3 東郭模式

3.3.1 東郭村概況及東郭模式的特點 東郭村位于吳村鎮北部。吳村鎮位于堯都區北部，距離堯都區12 km，東臨汾河，西接堯都區魏村鎮、土門鎮，南部與汾河辦事處相連，北部與洪洞縣接壤。境內地勢平坦，土地肥沃，水力資源豐富。

東郭村現有村民1 800多人，400多戶。其中，有110多戶使用沼氣，大約占全村的27.50%，通過與村民交談了解到，大部分村民家里冬季沼氣壓力表是4～5 kPa，夏季可以達到5～7 kPa，基本可以維持做3頓飯的使用，村民對沼氣經濟和生態效益也比較了解。據村民介紹，他們使用的產沼原料主要是人畜糞便。村書記是該村的技術員，能夠及時解決農戶家里沼氣池出現的問題。

該模式以當地較為發達的農村經濟為基礎、專職沼氣管理人員為紐帶、生態意識和文化素質相對較高的農戶為主力，可以歸納為能人帶動型模式。一方面，專職人員將農村沼氣的技術傳播于農戶中，不僅起到很好的示范作用，而且能夠及時有效地對農戶沼氣池的建設和管理給予技術指導；另一方面，生態意識和文化素質相對較高的農戶對新技術尤其是對沼氣這樣的有益于生態環境的新技術接受能力較強，并在建池后可以精心管理。

3.3.2 東郭模式的適用條件及推廣意義 （1）農村經濟基礎是農村沼氣推廣的重要條件。盡管政府在農戶利用沼氣上給予一定的用料、人力、技術、沼氣灶、沼氣燈等物質的支持以及費用的補貼，但農戶還需要自己出一部分費用，這對于經濟基礎薄弱的農戶來說，會因為經濟上的問題而采取拒絕建沼氣池的做法。但農戶一旦有一定的經濟基礎，再加上政府的補貼，他們就會積極地參與到自家沼氣池的利用與維護管理中，特別是像東郭村這樣的位于平川地區經濟較為發達的農村。（2）專職人員管理對于農村沼氣推廣具有技術指導與示范效應。專職人員的管理讓農戶利用沼氣的積極性提高，農戶不會因為缺乏技術而對沼氣利用的信任度降低或者閑置已經建好的沼氣池，同時沼氣池也會在農戶的精心管理以及專職人員的技術指導下良性發展。

4 主要結論

通過對臨汾市堯都區農村沼氣利用模式的探討，可總結出3個結論。

4.1 沼氣建設應優先合理選擇沼氣利用模式

沼氣建設涉及農村經濟、農村結構、農戶素質和意愿以及專職人員的配備等問題，其中，沼氣利用模式是最重要的。各鄉鎮在推廣沼氣利用時，應因地建池、因村用氣，分析本村的實際條件從而決定采用何種沼氣利用模式。賈得鄉的南垣村盡管自然條件比周邊的村落差，但因其較差的自然條件制約了當地經濟的發展和農戶的富裕，所以，農戶對于節約家用能源費用的迫切性強烈，因此，對于沼氣這種增加收入，改善農業生產條件的新技術具有較高的意愿，同時也會精心管理和利用沼氣。

4.2 農業結構調整尤其是農村規模養殖對于沼氣推廣十分重要

利用沼氣不僅需要適宜的溫度，還需要充足的原料，所以，當地的農業結構對于沼氣推廣起著重要的作用。農村的規模養殖對于沼氣的推廣有著積極的促進作用。禽畜排泄量大的特點給農戶以及農村的生活環境造成嚴重的影響，但沼氣的發酵需要大量的糞便，而且變為沼液沼渣的糞便還能為農戶的農田施肥，這不僅幫助農戶解決了大量的糞便，而且還有利于改善農戶的生活環境，減少農戶用于施肥的費用和生活燃料的費用，可謂一池三用。大陽鎮上陳村的農業結構決定了上陳村適宜推廣沼氣，并能夠很好地發揮沼氣的作用，實現農業生產的良性循環。

4.3 政府有必要加大用沼技術支持，幫助村民管池用沼

沼氣作為一種新技術，從最初的建池到沼氣池的管理和維護都對農民的文化素質有一定的要求，所以，這對于廣大低文化素質的村民來說無疑是很大的挑戰，要求村民具有一定的生態意識和文化素質或者有專門的技術人員能夠隨時為他們解決技術上的難題。吳村鎮的東郭村位于平川地區，經濟基礎較好，而且距臨汾市區近，有利于農民文化素質的提高，并且該村還配備有1名專職技術人員管理沼氣，對該村的沼氣利用具有技術指導與示范效應。所以，政府應加大農村沼氣的技術支持以及專職人員的配備，幫助農戶管池用沼是很有必要的。

［1］杜建軍，夏強強.積極探索有效途徑 加快沼氣建設步伐[J].農業工程技術，2012（7）：47-49.

［2］賈云翠，王紅.臨汾市農村戶用沼氣池閑置問題的思考[J].中國沼氣，2002，20（3）：35-37.

［3］席延澤.臨汾市貧困山區庭院沼氣建設發展潛力分析 [J].中國沼氣，2002，20（2）：45-46.

［4］常小虎.臨汾市沼氣池冬季正常產氣可行性探討 [J].山西農業科學，2003，31（1）：61-63.

［5］王勇民，劉榮厚，邊志敏.北方“三位一體”沼氣生態模式經濟評價[J].可再生能源，2005（2）：39-42.

［6］孔凡標，臧崢崢，韓波，等.沼氣綜合利用“十大模式”[J].安徽農學通報，2007（5）：95-97.

［7］李雪寒.我國南方大中型沼氣工程的發展模式[D].南昌：江西農業大學，2012.

［8］何周蓉，張紅麗.農村沼氣能源開發利用模式分析[J].資源開發與市場，2013（6）：637-640.

［9］張明泉，楊乾，徐國良，等.服務體系對農村戶用沼氣綜合效益的影響度論證[J].中國沼氣，2011，29（4）：30-36.

［10］李萍，王效華.基于環境費用-效益分析的農村戶用沼氣池效益分析[J].中國沼氣，2007，25（2）：31-33.

［11］李鵬，彭舜磊.“四位一體”沼氣工程的生態經濟效益分析研究：以河南平頂山市沼氣工程為例[J].江西農業學報，2013，25（2）：92-94.

［12］黃建偉，陳良正.云南省農村人畜糞便資源沼氣產氣量及其效益評估[J].西南農業學報，2012，25（5）：1884-1888.

［13］李克敵，黎華壽，林學軍，等.廣西“豬+沼+果+燈+魚”生態農業模式關鍵技術及其效益分析 [J].中國農學通報，2008，24（3）：328-332.

［14］王明新，夏訓峰，柴育紅，等.農村戶用沼氣工程生命周期節能減排效益[J].農業工程學報，2010，26（11）：245-249.

［15］彭新宇.畜禽養殖污染防治的沼氣技術采納行為及綠色補貼政策研究[D].北京：中國農業科學院，2007.