一、沼气发酵池对于促使农业生态系统良性循环的作用

1、 有效地利用生物质能

农村有相当可观数量的有机物料，如秸秆、人畜粪便、糠秕、落叶等。通常情况下，都因难以利用而被视为废弃物或垃圾，一烧(埋)了之。这对于生物质能及动、植物营养成分来说都是一种极大的浪费。

以农作物的初级生产力为例，禾谷类作物的经济系数一般只有0.3-0.4。亦即以谷粒形式存在的同化能，只占全部初级生产力的不到40%，其他部分以人类不能直接食用的秸秆、根茬形式存在，只能作为燃料或草食畜的粗饲料。

但在一般的农村燃烧方式下，它们的热能有效利用率不足10%。至于谷物形式的同化能，在其作为饲料喂饲畜禽之后，被有效摄取并转化为动物产品的比例也不高。

以玉米、大麦、燕麦喂猪为例，且不计仅作为维持能方面的部分，即以在粪、尿中残留的能，亦平均占到总能的20%，而粪、尿中残留能在鸡粪、牛粪中更高达1/3。根据实验室能量分析，畜禽粪便中所含未被消化利用的能量，更占到饲料总含能的49%。

农村有机废弃物还含有大量的未被人、畜充分利用的营养物质和矿质元素。秸秆的氮、磷、钾含量分别为0.3%、0.1%和0.5%(占干重)。又如饲料中最重要的成分——氨基酸，由于消化率有限，残留在畜禽粪尿中的数量也很可观。以饲料黄玉米喂猪为例，猪粪、尿中残留的未被消化的赖氨酸，要占到饲料中赖氨酸总量的40%，其他残留氨基酸亦占饲料中原量的20%～35%。

造成以上局面的主要原因之一，是在有机废弃物中存在的生物质能或营养元素，多以一些结构特殊的化学合成形态存在，不能被人、畜消化吸收。

例如大量的半纤维素、纤维素、木质素、类脂及腊质、植酸磷等。以玉米秸为例，上述成分(除植酸磷)占干重的比例。分别达21.9%、28.7%、9.5%和5.9%。猪粪中的植酸磷，则要占到饲料玉米中总磷的 70%-90%。但恰恰是这些物质，在沼气发酵池厌氧发酵微生物的作用下，大部分能够降解为结构较简单的形态，而为其他微生物，乃至畜、禽、鱼等吸收利用。这就不但加速了物质循环(生物生态循环)的速率，也大幅度地提高了同化能的利用效率，从而最终提高整个农业生产系统的效率和效益。

沼气发酵罐

2、 促使农牧结合

在沼气池的发展的初期，人们也曾试图用秸秆切碎后直接入池，期望能够快速完成对秸秆内物质的生物转化。

但实践证明这种做法很难实行。因为秸秆数量过大，更主要的是大量秸秆即使切碎后，也很容易在池内形成浮壳，得不到充分的分解，还会造成堵塞和出料难等问题。

此外，秸秆的碳氮比过高，也很不利于厌氧微生物的活动。因此，只有使秸秆通过喂饲草食动物，才能一方面利用反刍畜的瘤胃内的微生物部分降解有机物料，先部分地利用其生物质能和营养、矿物物质；另一方面，则借以大大减少秸秆的体积，调节物料的碳氮比，使之有利于厌氧发酵，也已被证明是最好的方式。这样，就使得农业和畜牧业自然而然地紧密结合起来。

沼气生态

3、 促使农业废弃物资源化

由于在厌氧发酵的过程中，主要是碳水化合物类的有机物质进行了生物性降解，而其他矿质养分几乎完整地保存下来，营养物质也只是重组到微生物菌体乏中，从而更有效地保留了下来。

不仅如此，在厌氧发酵的生物化学过程中，还有一些有价值的次生代谢物质，包括对动、植物生长有刺激、促进和调剂作用的物质，和对病菌和虫害有抑制作用的一些目前尚未能确定其成分的物质。这样，就使得废弃物的资源化成为可能。

4、 促使生态农产业的形成

中国古代的传统农业一直非常重视物质的循环利用，尤其是收集一切可能的废弃物，包括秸秆、生活垃圾、河泥、农产品加工的下脚料等，通过堆、沤肥还田。因而在没有现代农业化肥投入的情况下，维持了土壤的肥力，使农业持续了五千余年。

如今，中国以沼气发酵工程为纽带的生态工程更进了一步。不但实现了有机废弃物的资源化，而且做到了资源的增值和派生出若干生态产业，还吸收大量富余劳动力。

同发达国家那种只是把厌氧发酵作为一种纯粹消费型的高浓度有机废水处理和防止污染的做法相比，则更具有不可比拟的优越性。

沼气生态

二、沼气及发酵残留物的利用

(1) 沼气的利用

1． 沼气储粮

沼气储粮的主要原理是减少粮堆中的氧气含量，使各种危害粮食的害虫因缺氧而死亡。

2． 沼气保鲜柑橘

沼气作为一种环境调节剂用于柑橘储藏，可降低柑橘的呼吸强度，减弱其新陈代谢，使柑橘产乙烯作用减弱推迟后熟期，一般可以储藏90天以上。甜柑储藏期较长，可达到150天以上。椪柑储藏期较短，可接近70天。

(2) 沼液的利用

(1) 用做肥料。沼液是一种速效性有机肥，一般作为追肥施用于各种农作物，也可进行叶面喷施，有提高产量改进品质的作用。如沼液浓度高，应用水稀释后再施用，以防烧伤作物。

(2)沼液浸种。由于沼液中含有多种生理活性物质及各种肥分，因此沼液浸种具有出芽率高、幼苗生长茁壮，能防治某些病虫害，作物产量高等优点。

(3)沼液养鱼，施肥是提高鱼产量的重要措施。人畜粪便历来是我国南方农村淡水养鱼的重要肥源。沼液施人鱼塘不仅可使浮游生物量增加，并且可以减少鱼病，节约化肥和饵料。

(4)沼液喂猪，在喂猪时将沼液添加于饲料内，有可能起到加快生长、缩短肥育期、提高肉料比的作用。在猪饲料营养水平较低的情况下，添加沼液有显著作用。

(3)沼渣的利用

1．沼渣用做肥料

沼渣用做各种作物的基肥，都有较好的增产效果，每亩施用沼渣1-1.5t，比施用等量堆肥，水稻增产9.1％，玉米增产8.3％，棉花增产7.9％，甘薯增产13％。沼渣施肥于果树可减少病虫害，并提高果品产量和品质。此外，沼渣的腐殖酸有改良土壤结构的作用。

2.沼渣制作棉花营养钵

沼渣制作棉花营养钵的配方为每分苗床地用沼渣50-100kg，钙镁磷肥2.5kg，氯化钾1kg，4月上旬制钵育苗，到5月中旬棉花移栽时幼苗的叶片比对照增多，苗茎粗壮，可使棉花增产10％。

3.沼渣栽培蘑菇

沼渣养分全面，能满足蘑菇生长的需要。沼渣的酸碱度适中、质地疏松、保墒性好，是替代牛马粪栽培蘑菇的好原料。选用正常产气并在大换料后三个月以上的沼气池。取出沼渣晾干，捣碎过粗筛后备用。

4.沼渣养殖蚯蚓

蚯蚓蛋白质含量高，是鸡、鸭、鱼、猪等的良好饲料，也是人类的有益食品。蚯蚓粪是高级的园艺肥料。蚯蚓喜欢在阴湿肥沃的环境里生活，以吃泥土和腐殖质为生，同时也喜欢吃树叶、秸秆等植物残体和动物粪便。将捞出的沼渣加以晾晒，去除多余水分，并使残留在沼渣中的氨逸出。用80％晾干的沼渣和20％的碎草、树叶及生活有机垃圾等拌匀后即可作为蚯蚓的饵料，饲养蚯蚓。

沼气生态

三、安全使用注意事项

1、大出料或下池检护，应先将输气管拔掉，打开活动盖，将料液出到进料口或出料口以下，充分通风对流，使里面空气流通，也可以采取向池内鼓风的办法，加速排除池内余气，无活动盖的池子更要强制通风。然后用小动物（小鸡、兔等）放入池内试验，证明池内气体对动物无害后，人方可入池。人下池时要系上安全保护绳，池上要有人看守，万一池下的人感到不舒服，立即吊出，严禁单人操作。

2、检查维修沼气池时，入池后严禁吸烟，更不能把油灯、蜡烛等明火带入池内。池内照明最好用手电筒或电灯，以防点燃池内残留沼气，发生烧伤事故。

3、池内严禁放入含磷的物质（胡麻油饼、磷矿粉等）,因为这些物质在绝对厌氧条件下，能产生剧毒气体磷化三氢，使人中毒死亡。

4、人在池内工作或下池后，因缺氧或中毒昏倒，应立即把人从池内抬出，放在空气流通的地方。若呼吸停止，应进行人工呼吸，作心脑按摩，同时立即送入医院进行急救。下池抢救人员，用安全绳系好后再下池，入池前要进行深呼吸，嘴含通气管，管一端放在池外，动作要迅速，切忌慌张，造成连续中毒。

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