李?lèi)?ài)芹

（作者單位：130021吉林省農(nóng)業(yè)機(jī)械研究院）

　　本文對(duì)寒冷地區(qū)戶(hù)用沼氣冬季產(chǎn)氣存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，先簡(jiǎn)單分析，寒冷地區(qū)的沼氣在冬季產(chǎn)氣遇到的問(wèn)題，再根據(jù)分析的問(wèn)題，提出相應(yīng)的解決辦法，旨在提高寒冷地區(qū)的沼氣的利用效率，改善冬季產(chǎn)氣問(wèn)題，積極推動(dòng)寒冷地區(qū)合理的對(duì)沼氣進(jìn)行利用，最終推動(dòng)農(nóng)村積極健康發(fā)展。

　　沼氣是一種可再生的清潔能源，合理地利用沼氣可有效提高農(nóng)民對(duì)資源的利用率，減少農(nóng)民對(duì)森林的傷害，從而可以全面提高農(nóng)村居民的生活品質(zhì)。但是，在寒冷的東北地區(qū)，確實(shí)存在戶(hù)用沼氣冬季產(chǎn)氣的問(wèn)題，這會(huì)嚴(yán)重影響沼氣的功能與作用，影響農(nóng)戶(hù)的日常生活。基于此，本文對(duì)寒冷地區(qū)戶(hù)用沼氣冬季產(chǎn)氣存在的問(wèn)題進(jìn)行研究，并以這些問(wèn)題為基礎(chǔ)，提出相應(yīng)的解決辦法，旨在提高戶(hù)用沼氣冬季的產(chǎn)氣量，積極滿足農(nóng)民日常生活的基本需求。

　　一、沼氣池的作用研究

　　與傳統(tǒng)能源比較，沼氣是一種清潔能源，因?yàn)檎託獾膩?lái)源簡(jiǎn)單，同時(shí)使用方便，而且沼氣還不會(huì)給環(huán)境帶來(lái)影響，同時(shí)可以對(duì)農(nóng)村的很多垃圾進(jìn)行利用，使之成為沼氣的來(lái)源。沼氣與傳統(tǒng)的石化能源相比，沼氣不僅來(lái)源簡(jiǎn)單，沼氣的安全性也要高于傳統(tǒng)石化能源，因?yàn)檎託獗旧硎菬o(wú)毒無(wú)害的，同時(shí)沼氣燃燒后，還不會(huì)產(chǎn)生大量硫化物，不會(huì)給空氣造成污染，如果農(nóng)村合理的對(duì)沼氣池進(jìn)行建設(shè)，便能有效地利用沼氣資源，并通過(guò)不斷添加農(nóng)產(chǎn)品廢料，可以實(shí)現(xiàn)沼氣供應(yīng)的基本需求。

　　實(shí)際的使用中，沼氣的作用主要有：用于炊事做飯，還能烘干農(nóng)副產(chǎn)品，能滿足供暖、照明和氣焊等基本需求，可有效提高沼氣的利用效率，同時(shí)，沼氣還可以用于內(nèi)燃機(jī)燃料，還可以用于生產(chǎn)甲醇、福爾馬林、四氯化碳等化工原料，總得來(lái)說(shuō)，沼氣是一種清潔可再生的多功能能源，沼氣池的廢物，還可以用作肥料和飼料，能有效提高資源的利用效率。減少對(duì)化石能源的開(kāi)采與消耗，積極推動(dòng)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

　　在沼氣的長(zhǎng)期應(yīng)用中，我國(guó)已經(jīng)研究出了一條適用于我國(guó)國(guó)情的沼氣的應(yīng)用方式，例如沼液養(yǎng)殖等，形成了類(lèi)似豬—沼—果的形式，這種方式，能有效提高沼氣的利用率，降低養(yǎng)豬廢料的剩余問(wèn)題，通過(guò)沼氣生產(chǎn)，不僅能提高養(yǎng)豬廢料的利用率，還能生產(chǎn)沼氣，并實(shí)現(xiàn)對(duì)沼氣的利用，最后，再將沼氣生產(chǎn)剩余的物品用于果蔬生產(chǎn)的肥料，如此方式，可有效提高資源的利用效率，降低資源的浪費(fèi)，同時(shí)所生產(chǎn)的沼氣，還可以用于日常生活，全面推動(dòng)了沼氣的合理運(yùn)用，降低資源浪費(fèi)，保證農(nóng)業(yè)的積極發(fā)展。

　　由于沼氣具有較高的利用價(jià)值，所以為了保證沼氣的合理利用，需要對(duì)沼氣池的建設(shè)進(jìn)行研究，通過(guò)控制沼氣池的氣密性，從而能夠提升沼氣池的可靠性。另外，冬季的沼氣池不僅容易出現(xiàn)沼氣池的過(guò)冬問(wèn)題，甚至還有不在冬季產(chǎn)氣的問(wèn)題，所以，為了避免這些問(wèn)題，需要對(duì)合理的內(nèi)容進(jìn)行研究，在提出有效的解決辦法，確保沼氣池能夠處于較好的工作狀態(tài)，從而為農(nóng)戶(hù)的日常生活提供便利。在寒冷地區(qū)，沼氣池冬季受限的原因，主要在溫度和結(jié)構(gòu)上。為了確保沼氣池能夠始終提供穩(wěn)定服務(wù)。所以就要求，沼氣池需要做好的沼氣池的冬季維護(hù)，確保它能始終為用戶(hù)提供足夠的沼氣，滿足實(shí)際使用需求。

　　二、寒冷地區(qū)戶(hù)用沼氣冬季產(chǎn)氣存在的問(wèn)題

　　本文以東北地區(qū)為例，研究寒冷地區(qū)戶(hù)用沼氣冬季產(chǎn)氣存在的問(wèn)題，具體內(nèi)容如下。

　　1、東北地區(qū)氣候寒冷，影響產(chǎn)氣作用

　　因?yàn)闁|北地區(qū)冬季氣候寒冷，所以容易造成沼氣池出現(xiàn)凍結(jié)的問(wèn)題，一旦凍結(jié)的問(wèn)題發(fā)生，沼氣就無(wú)法正常產(chǎn)出沼氣，最終就導(dǎo)致產(chǎn)氣問(wèn)題的出現(xiàn)。這一部分，需要對(duì)沼氣的發(fā)酵過(guò)程進(jìn)行研究，研究得到，沼氣的產(chǎn)量高低與用氣的時(shí)間長(zhǎng)短，與建池標(biāo)準(zhǔn)、投料數(shù)量、原料配比、發(fā)酵原料濃度、發(fā)酵溫度等，具有明顯的關(guān)系。由此可見(jiàn)，溫度是影響沼氣發(fā)酵的主要原因，北方地區(qū)的氣候寒冷，冬季江河湖泊容易出現(xiàn)上凍的問(wèn)題，同理，沼氣池也會(huì)發(fā)生沼氣池上凍的問(wèn)題，這樣就會(huì)影響沼氣池內(nèi)部細(xì)菌的工作，因?yàn)檎託獬貎?nèi)部細(xì)菌為厭氧細(xì)菌，它們適宜的溫度是不低于10℃，最高不能超過(guò)55℃，但是實(shí)際的作用中，冬季沼氣池內(nèi)部的溫度，必然會(huì)低于10℃，這樣就會(huì)影響沼氣池的正常運(yùn)行，導(dǎo)致產(chǎn)氣效率降低，使用率降低，原料分解率低，沼氣使用綜合效益降低。

　　2、設(shè)計(jì)與施工不規(guī)范

　　沼氣池的設(shè)計(jì)會(huì)影響寒冷地區(qū)冬季沼氣的生產(chǎn)，其中設(shè)計(jì)問(wèn)題主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)部分：

　　①設(shè)計(jì)不規(guī)范，設(shè)計(jì)未按照相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，進(jìn)而導(dǎo)致部分內(nèi)容不符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，也就導(dǎo)致沼氣池的產(chǎn)氣效率受到影響，進(jìn)而影響沼氣池的工作效率。同時(shí)，如果主池的容積比例失調(diào)，水壓間相對(duì)太小，設(shè)計(jì)為考慮到荷載等因素，這些因素都是設(shè)計(jì)因素，也都會(huì)給冬季沼氣池產(chǎn)氣帶來(lái)影響。

　　②沼氣池建造不規(guī)范，不合理，這樣的原因主要是因?yàn)椋诮ㄔ爝^(guò)程中，如果未注意度地基的控制，地基加固效果不佳，就可能導(dǎo)致后續(xù)出現(xiàn)塌陷的問(wèn)題，影響沼氣池的服務(wù)能力，另外，如果施工中，池內(nèi)壁密封不夠徹底，且沒(méi)有遵循“四層抹面法”進(jìn)行密封施工，就會(huì)給沼氣池帶來(lái)影響，甚至造成沼氣池出現(xiàn)漏水漏氣的問(wèn)題。

　　這兩個(gè)問(wèn)題的存在，都不利于沼氣池的穩(wěn)定與可靠，都需要做好相應(yīng)的改進(jìn)，為保證沼氣池實(shí)在冬季仍能夠提供足夠的沼氣支持，就需要對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行控制與處置，從而保證沼氣供應(yīng)的充足。

　　3、發(fā)酵原料本身的問(wèn)題

　　發(fā)酵原料的問(wèn)題，是沼氣池不產(chǎn)氣的主要原因，這個(gè)問(wèn)題，也可能是影響寒冷地區(qū)戶(hù)用沼氣不產(chǎn)氣的原因。為確保沼氣池能夠穩(wěn)定提供沼氣，就需要對(duì)發(fā)酵原料進(jìn)行控制，如果發(fā)酵原料投入的量過(guò)多或過(guò)少，都會(huì)影響沼氣池的產(chǎn)氣效率，另外，如果發(fā)酵原料在投入沼氣池之前，沒(méi)有進(jìn)行預(yù)處理，就會(huì)導(dǎo)致發(fā)酵物處在外堆漚區(qū)，且這個(gè)區(qū)域的發(fā)酵溫度低，而發(fā)酵溫度低，所產(chǎn)生的甲烷量也就相對(duì)較少，所以產(chǎn)氣效率就受到了影響。同時(shí)，如果發(fā)酵原料未經(jīng)過(guò)添加營(yíng)養(yǎng)液，或是配合比設(shè)置的不合理，都能影響發(fā)酵的效率，甚至不利于冬季寒冷地區(qū)的沼氣生產(chǎn)。

　　三、寒冷地區(qū)用沼氣冬季產(chǎn)氣存在問(wèn)題的解決辦法

　　為了保證寒冷地區(qū)的戶(hù)用沼氣在冬季也能產(chǎn)出沼氣，也能滿足日常使用需求，就需要如下的解決辦法，促進(jìn)冬季產(chǎn)氣問(wèn)題的控制，保證農(nóng)村的積極發(fā)展。

　　1、沼氣池的保溫措施

　　為了降低寒冷地區(qū)冬季氣溫對(duì)沼氣池產(chǎn)氣的影響，就需要對(duì)沼氣池的保溫進(jìn)行控制，確保保溫效果降低照此受到寒冷溫度的影響，從而保證沼氣池中沼氣池內(nèi)部細(xì)菌都能處于穩(wěn)定的工作轉(zhuǎn)臺(tái)。同時(shí)，還要對(duì)沼氣池的選擇進(jìn)行選擇，應(yīng)該選擇在背風(fēng)向陽(yáng)的位置，確保沼氣池內(nèi)部的發(fā)酵，能夠在溫度合理的條件下進(jìn)行，從而提高沼氣的發(fā)酵頻率，促進(jìn)農(nóng)村生活水平的發(fā)展，在選址確認(rèn)后，需要對(duì)建設(shè)進(jìn)行控制，沼氣池建設(shè)過(guò)程中，應(yīng)制定完善的監(jiān)督管理體系，確保各項(xiàng)施工符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，從而全面提升寒冷地區(qū)沼氣的利用率。另外，日常使用過(guò)程中，也要注意給沼氣池進(jìn)行保暖作業(yè)，保證沼氣池處于一個(gè)很好的環(huán)境中，可以使用干草、桔梗等農(nóng)產(chǎn)品剩余的物品，對(duì)沼氣池進(jìn)行覆蓋，從而保證沼氣池在冬季仍舊能夠穩(wěn)定運(yùn)行。

　　2、沼氣池的建設(shè)控制

　　為了保證，沼氣的有效供應(yīng)，在實(shí)際的設(shè)計(jì)階段，需要有專(zhuān)業(yè)的審核人員，對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行審核與控制，從而確保沼氣池的設(shè)計(jì)符合實(shí)際要求與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。具體建設(shè)中，主要沼氣池的原材料控制，確保各項(xiàng)材料的選擇復(fù)合材料選擇標(biāo)準(zhǔn)，從而保證沼氣池的施工符合要求，注意對(duì)沼氣池的密封進(jìn)行控制，避免出現(xiàn)漏液和漏氣問(wèn)題，從而積極提高沼氣池的可靠性的，從而保證沼氣池在冬季也能提供穩(wěn)定的沼氣供應(yīng)。

　　3、沼氣池的增溫技術(shù)應(yīng)用

　　為了確保沼氣池在冬季能夠提供穩(wěn)定的服務(wù)，就需要對(duì)沼氣池內(nèi)部的溫度進(jìn)行增加，所以需要引入相應(yīng)的技術(shù)設(shè)備，達(dá)到增溫增氣的目的，例如：生物質(zhì)發(fā)酵增溫技術(shù)，使用生物質(zhì)，可在一定程度上提高沼氣池的問(wèn)題，使得生物質(zhì)在發(fā)酵過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生溫度，從而達(dá)到加熱沼氣池的目的，最終能夠滿足加熱需求，達(dá)到沼氣池升溫的目的，另外，為保證增溫技術(shù)的合理應(yīng)用，本文選擇所提供的技術(shù)，并在有限的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行相關(guān)檢定，沼氣的可靠性得到保證，另外，還可以引入太陽(yáng)能增溫技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)是以太陽(yáng)能熱水器為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)的，其主要是實(shí)現(xiàn)熱循環(huán)，達(dá)到提高用料溫度的目的。為了徹底改變溫度對(duì)發(fā)酵的影響，實(shí)際發(fā)酵過(guò)程中，我們要發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)發(fā)酵模式的方法，比如引入低溫發(fā)酵技術(shù)，通過(guò)低溫發(fā)酵技術(shù)，東北寒冷氣候，就不會(huì)給沼氣池的合理利用帶來(lái)影響，從而能積極沼氣池的產(chǎn)氣能力，積極推動(dòng)沼氣的合理利用。

　　4、合理控制沼氣池的原材料

　　為了滿足沼氣池冬季工作的基本需求，就需要對(duì)沼氣池的原材料進(jìn)行選擇，包括各種投入原材料的控制，要加強(qiáng)對(duì)配合比的檢查，確保配合比符合檢驗(yàn)結(jié)果，之后對(duì)投入量進(jìn)行設(shè)計(jì)，按照規(guī)范，嚴(yán)格控制每次投入量，進(jìn)而保證投入量的合理，避免產(chǎn)氣不足的問(wèn)題，另外，還要預(yù)先對(duì)原材料進(jìn)行處理，促使其可以穩(wěn)定雨欣，對(duì)于營(yíng)養(yǎng)液，就需要按照工程的相關(guān)規(guī)范添加，從而積極提高沼氣的生產(chǎn)效率。

　　5、其他值得注意的內(nèi)容

　　冬季戶(hù)用沼氣池蓄水圈的進(jìn)出料口、水壓間都應(yīng)該進(jìn)行加蓋作業(yè)，因?yàn)橥ㄟ^(guò)加蓋，可以避免雪透過(guò)進(jìn)出料口和水壓間進(jìn)入到沼氣池中，進(jìn)而進(jìn)一步降低沼氣池的內(nèi)部溫度。從而能夠確保沼氣池能夠處于較好的工作狀態(tài)。除此之外，還要注意沼氣池的管理，通過(guò)有效地控制，注意沼氣池的保溫，也可以通過(guò)外加，隔熱保溫層的方式，進(jìn)一步增加沼氣池的隔熱能力，從而提升沼氣池的可靠性。同時(shí)，加蓋作業(yè)，還可以避免人畜跌傷。并且，如果室外溫度低于0℃時(shí)，可以知道沼氣池在冬季是不會(huì)進(jìn)行工作的，所以這個(gè)時(shí)候，可以將頂蓋打開(kāi)，拔下導(dǎo)氣管，避免冬季緩慢的產(chǎn)氣并且發(fā)生膨脹，最終造成池體的破壞，或是沼氣池外漏造成室內(nèi)窒息和燃燒事故的發(fā)生。

　　寒冷地區(qū)沼氣池的應(yīng)用受到了很大的限制，明顯影響了沼氣池的功能與作用，所以，在實(shí)際的沼氣池建設(shè)中，需要注意日常的維護(hù)的工作。首先要做好沼氣池的維護(hù)，避免老池空腹過(guò)冬，一般取出三分之二的料液用于冬季施肥，之后再加三分之一的新鮮原料，起到對(duì)內(nèi)發(fā)酵增溫保濕的作用，從而滿足實(shí)際需求，積極推動(dòng)沼氣池的功能與作用。

　　同時(shí)，如果是年底新建的沼氣池，在年前一般不進(jìn)料啟動(dòng)，如果年前就進(jìn)料啟動(dòng)，其實(shí)是很容易造成風(fēng)裂的問(wèn)題，一旦出現(xiàn)風(fēng)裂了，后續(xù)的沼氣池在實(shí)際的應(yīng)用中，就不會(huì)有太好的應(yīng)用價(jià)值。所以為了確保順利過(guò)冬，要在冬季增加池內(nèi)的保溫措施，以此為基礎(chǔ)，對(duì)頂蓋口和進(jìn)出料口進(jìn)行覆蓋，使用塑料薄膜對(duì)其進(jìn)行覆蓋，起到保溫隔涼的作用。

　　除此之外，冬季注意沼氣池頂部的保溫工作，根據(jù)戶(hù)用沼氣池的實(shí)際情況，采用相應(yīng)的辦法，促使沼氣池能夠順利渡過(guò)寒冷的冬季。

　　上述是針對(duì)寒冷地區(qū)沼氣池在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，冬季應(yīng)該注意的問(wèn)題，還要對(duì)相應(yīng)的處理辦法進(jìn)行處置，具體的方法如下。

　　新池出現(xiàn)空腹過(guò)冬的情況下，如果也沒(méi)有采取保溫措施，那么，在開(kāi)春之后，就需要對(duì)沼氣池進(jìn)行一系列的檢查，包括的對(duì)沼氣池的氣密性檢查，一般可以使用內(nèi)壁噴水的方法，這一步主要是用貯氣室。10min后，如果出現(xiàn)明顯的淺線紋，說(shuō)明有風(fēng)裂的問(wèn)題，如果需要重新使用，就需要對(duì)內(nèi)壁進(jìn)行進(jìn)一步處理，從而保證沼氣池能夠處于正常的工作狀態(tài)，進(jìn)而全面提高寒冷地區(qū)沼氣池冬季產(chǎn)氣的能力。針對(duì)這種問(wèn)題，可以通過(guò)1:2的水泥砂漿粉對(duì)其進(jìn)行修復(fù)。一般情況下，厚度在2mm左右，之后，再刷上純水泥漿，一般刷3～4遍，如此能確保沼氣池冬季的順利過(guò)冬。升溫方法，在沼氣池頂部建一豬舍，或者選擇羊舍。并在角落處建一個(gè)廁所，如此一來(lái)，就是的糞道與沼氣池相連接，前墻高度為1.0m，后墻的高度設(shè)置為1.8～2m，側(cè)墻形呈弧狀，建筑的面積大部分控制在16～20㎡左右，冬季在上面覆蓋一層塑料薄膜，為太陽(yáng)能的供暖提供幫助，一方面有利于家畜的生長(zhǎng)，另一方面，還有利于沼氣池的安全過(guò)冬，如此一來(lái)，就能保證沼氣池的安全性和可靠性。從而可以進(jìn)一步確認(rèn)沼氣池冬季產(chǎn)氣的基本情況。

　　除此之外，為了進(jìn)一步提高對(duì)戶(hù)用沼氣池的使用，需要注意，可以通過(guò)建設(shè)“四位一體”的庭院模式，將沼氣池作為紐帶，配合日光溫室的、豬舍、廁所等，全部局限在一個(gè)環(huán)境中，實(shí)現(xiàn)一個(gè)封閉的閉環(huán)狀態(tài)。從而能夠?qū)崿F(xiàn)沼氣池在冬季產(chǎn)氣，并且保障沼氣池可以成為養(yǎng)豬種菜與保溫等功能的場(chǎng)所，如此一來(lái)，能積極推動(dòng)沼氣池的服務(wù)能力，還能促進(jìn)能量流、物質(zhì)流和養(yǎng)分流的良性循環(huán)，最終實(shí)現(xiàn)多層次的綜合利用。但是，這種模式在實(shí)際的運(yùn)用中，確實(shí)存在一定的缺陷，這部分缺陷，和主要體現(xiàn)在，為了保障“四位一體”庭院模式的合理建設(shè)，需要注意庭院的大小和采光角度，同時(shí)，還要注意，農(nóng)戶(hù)本身是否有足夠的經(jīng)濟(jì)能力，只有滿足這些條件之后，才能滿足沼氣池冬季產(chǎn)氣的基本需求。

　　綜上所述，本文以東北地區(qū)為例，研究分析寒冷地區(qū)戶(hù)用沼氣冬季產(chǎn)氣問(wèn)題進(jìn)行分析，了解了影響冬季產(chǎn)氣的原因包括，再針對(duì)各項(xiàng)冬季不產(chǎn)氣的等原因，實(shí)施相應(yīng)的解決辦法，積極推動(dòng)沼氣池的產(chǎn)氣效率提升，使得沼氣可以滿足農(nóng)村生活的日常便捷。