第一章 沼气
2019-11-13

第一节户用沼气

1958年,根据毛泽东主席要好好地推广沼气的指示精神,全国出现了大办沼气的热潮。当年10月,崂山县夏庄人民公社源头大队及李村公社上藏大队同时各建了一个沼气池。1972~1975年,国家计委、中科院和农林部在四川省中江县和绵阳县召开过两次全国沼气利用经验交流会,号召全国大搞沼气建设,青岛市各县区根据会议精神,也陆续建了一批沼气池。即墨县于1973年在城关公社窑头大队建了一个15立方米椭圆形沙子、水泥、石灰和砖结构的沼气池,胶南县1973年在辛安公社花林大队建了一个长方形沼气池,胶县于1975年在洋河公社小尧大队建了一个10立方米石头水泥结构的沼气池。这批沼气池因技术不过关和管理的问题大都报废。

青岛市较大规模的开展沼气建设始于1978年9月以后,全市各县(区)都建立了强有力的领导机构,在人力、物力、财力都给予了很大的支持,许多村由少数户建池发展到全村建,各县都出现了一批普及沼气的村。至1986年全市已有44个村普及了沼气。

青岛市沼气建设情况表

表50                                              (1978~1986年)

项目

年份

年内累计建池(个)

正常报废池(个)

历年累计建池(个)

正常产气时用池(个)

利用率(%)

培训技术员(人)

普及沼气村(个)

1978

1434

0

1981

739

39.3

2305

3

1979

1315

0

3196

2029

63.5

518

5

1980

2052

0

5248

3625

69.1

2109

11

1981

2985

0

8233

6452

78.4

728

16

1982

3422

0

11655

9354

80.3

270

17

1983

4274

0

15929

13778

86.9

283

42

1984

3031

0

18960

15755

83.1

819

44

1985

1935

0

20895

17782

85.1

288

44

1986

863

1404

20351

17504

86

91

44

注:l、即墨县、胶县和胶南县自1978年归青岛市统计。

2、莱西县、平度县自1983年11月归青岛市统计。

青岛市各县()普及沼气最早村一览表

表51                                                 (1978~1981年)

项目

单位

村名

全村户数

建池数

普及时间

崂山县

惜福镇公社黄家莹大队

60

42

1979年

即墨县

城关公社冢子头大队

122

115

1980年

莱西县

店埠公社桃花寨大队

150

110

1979年

平度县

南村公社庄干大队

40

32

1978年

胶县

洋河公社小尧大队

96

71

1979年

胶南县

海崖公社桃林大队

142

116

1980年

黄岛区

辛安公社王家大队

28

23

1981年

青岛市的沼气建设,在开始几年走过一段弯路之后,注重了建池的质量,从而出现了许多先进集体。即墨县城关公社冢子头大队,自1978年开始建池,在大队会计及3个小队长家各建一池成功后,通过示范吸引群众,至1980年普及了沼气,全大队共122户、建池115个,利用率达98%以上,该大队农民在用气、卫生及生产方面尝到了搞沼气的甜头,在建池后特别注重管理,使所建的沼气池个个产气率高,做到了做饭不用草、点灯不用油,改变了过去那种烟熏火燎的不卫生状况,去掉了前门三大堆(土堆、粪堆、草堆)。1983年7月经青岛市组成的联合调查组进行了效益考察,全大队一年可节约燃料开支3500多元,平均每户20多元。由于办沼气,沼气渣回田,改善了土壤肥力状况,增加了土壤有机质含量,培肥了地力,促进了粮食增产,粮食亩产由1977年的555公斤,增加到1983年的615公斤。 

由于大办了沼气,扩大了工副业生产,增加了经济收入。当时山东省委书记白如冰及市县领导曾来该村参观考察,全国各地来参观学习的络绎不绝。联合国粮农组织的17个国家的代表,国际妇女儿童基金委员会组织的24个国家的有关官员,以及澳大利亚广播电视总编辑、坦桑尼亚新闻总编辑、尼日尔国家妇联,中澳友协主席和越南友人黄文欢等207人次先后到该村参观考察沼气,给予了很高的评价和赞誉。1982年该村被中共青岛市委命名为“精神文明村”。1984年《中国沼气》第四期及《参考消息》等报刊上做了专门介绍。1986年2月,中国农业部授予该村“全国农村能源建设先进集体奖”。同年5月,山东省农业厅授予该村“山东省农村能源建设先进集体奖”。

胶南县铁山乡东南崖村,自1984年冬至1985年春在全村230户中建池168个,不仅解决了群众烧柴问题,而且保护了山林、改善了土壤肥力状况,促进了林果业的发展。同时利用沼肥浇果树等,不仅节约了化肥,而且果树长得旺、结果多、个头大、品质好。为此,青岛市环保和林业部门都在该村开过现场会,进行推广。

青岛市沼气建设开始时设计的池型种类比较多,有地下和半地下,有三连通(厕所、猪圈、沼气池),也有二连通(猪圈、沼气池),还有单体式的,体积大的有20立方米,小的有8立方米;所有建池材料多系就地取材,因陋就简,其结构有砖石或混合结构,有二合土或三合土(石灰、黄土、沙子)及水泥薄壳结构等。为了选择适宜的建池材料,结构和池体容积,青岛市沼气办公室进行了认真的试验、总结和筛选,于1982年秋正式确定了青岛地区的池型、容积和结构,强调采用砖做骨架、水泥砂浆抹面或水泥浇筑成型,池型为8立方米的“三连通”水压式沼气池。1983年下半年,青岛市沼气办公室会同胶县沼气办公室设计了小型沼气池,建池容积由原来的8立方米改为6立方米的水压式沼气池,取得了成功,产气率在0.2立方米/日·立方米,日产沼气可满足3~4口人一日三餐烧饭和照明之用,同时还省工省料、占地少、易管理,造价比原池型可低1/3以上,这种沼气池很受群众的欢迎。

为了解决水泥沼气池漏气现象比较严重的问题,1981年利用有机硅及氯丁胶对沼气池作密封对比试验。结果较一般的水泥池产气率有较大幅度的提高,平均值为0.52立方米/日·立方米,而水泥对比池为0.32立方米/日·立方米,这两种材料密封程度好、抗腐蚀、价格低,使用简单,既解决了农户的用气问题,又可使沼气池容积缩小,减少了水泥用量,节约投资,缓解出料难的问题,很受用户欢迎。1983年获山东省科技成果三等奖。

1982年11月2日,崂山县李村公社东李大队两农户家各安装了一个3立方米红(黑)泥塑料沼气发酵(袋)池(三连通),4天后即产了沼气,平均每立方米日产沼气0.4立方米以上,可满足3~4口人家一日三餐和烧水、照明、温猪食之用,红泥塑料沼气池具有耐磨、耐老化、抗腐蚀、密封性能好、进出料方便、能吸热增温等特点。1984年山东省农科院土肥研究所和青岛市农村能源办公室一起,在黄岛区辛安镇蜊蚁泊村,采用密封增加发酵浓度,装满料、发酵原料一次降解、二步发酵、夹层水密封等综合措施,建了12个容积为5.8立方米的沼气试验池。其产气率为0.23立方米/日·立方米最高可达0.5立方米/日·立方米,可以满足4~5口人一日三餐、烧水、照明、煮猪食用气,此项目1986年被山东省科委评为科技进步三等奖。

青岛市根据各县(区)沼气发展情况,每年下拨数量不等的补助经费,分配建沼气池任务,组织试点示范,使广大农民亲眼看到沼气的好处,提高了群众建沼气的积极性;实行民办公助的政策,国家、集体对建池户给予100元左右的补助,调动农民建池的积极性;还进行了技术队伍培训,从1978~1986年共培训农民技术员7491人次。通过培训,提高了技术素质,保证了建池质量,使沼气的利用率保持在85%以上。

1985年,青岛市全年可供沼气发酵用的作物秸杆可开发量约为367万吨(折标煤192万吨),杂草等约为28万吨(折标煤13万吨),人畜粪便的可开发量为58万吨(折标煤29万吨),另外,大量的有机污水都可作为沼气发酵原料,沼气事业的发展有着广阔的前景。

第二节沼气综合利用

1980年,青岛市沼气办公室会同即墨县5处公社农技站进行了施用沼肥与施用化肥及农家肥料种植小麦的对比试验。其结果表明,100公斤沼气水相当于1公斤化肥的肥效,与对照田相比具有明显的增产效果,与施用化肥田相比较,降低了生产成本。1982~1983,胶县沼气办公室与城北公社大庄大队利用沼气肥与土杂肥及混合肥种植冬小麦作肥效对比试验,也取得了较好效果。1980年,莱西县马连庄公社田家大队果农田维斌用沼气肥追苹果树,用沼汽水进行叶面喷肥,果树生长快,病虫害减少,产果率高,一级果率提高10%左右。

冬小麦施用沼肥化肥产量对比试验表

表52                                                   (1980年)

施肥(公斤/亩)

株高(厘米)

万穗/亩

粒数/穗

克重/千粒

市斤/亩

比对照增产(市斤)

比对照增产(%)

备注

沼气水2500

86

40.5

31.6

35.0

395.8

185.4

26.1

前茬为玉米,各试验田与对照田均施农家肥4500公斤,氨水50公斤为基肥。品种统一。

硫铵25

85

40.0

34.0

33.0

897.6

187.2

26.4

对照

85

37.5

29.6

32.0

710.4



沼气水1500

82

38.0

32.8

36.0

897.4

150.5

20.2

硫铵15

85

40.0

32.2

35.5

914.5

167.6

22.4

对照

82

38.0

29.6

33.2

746.9



胶县城北公社大庄大队冬小麦施沼气肥与土杂肥肥效对比试验表

表53                                               (1982~1983年)

处理

项目

沼气肥

土杂肥

混合肥

小麦品种

济南13号

济南13号

济南13号

播种期

1982年10月4日

1982年10月4日

1982年10月4日

收获期

1983年6月10日

1983年6月10日

1983年6月10日

密度

行 距(寸)

7

7

7

亩基本苗

15万株

15万株

15万株

试验小区

面 积(亩)

0.05

0.05

0.05

施基肥(车)

2

2

2

产 量(斤)

41.6

38.2

39.5

亩基肥(车)

40

40

40

亩产量(斤)

832

764

790

亩增产量(斤)

68


26

增产率(%)

8.9


3.4

室内

烤种

株高(厘米)

75

73

73

穗长(厘米)

7.5

7

7

穗粒数(个)

22

20

20

千粒重(克)

38

33

36

产量/平方米(斤)

1.24

1.15

1.18

崂山县城阳公社东郭庄大队1980年进行了利用沼气肥水浇蔬菜的对比试验。(一)黄瓜:塑料大棚试验田共1.4亩,把沼肥水与水混合浇入畦中,每次浇沼肥水1050公斤,每半月浇一次,共浇4次,比对照结瓜多、质量好、上市早、采收期延长半个月,平均亩产7500公斤,增产20%。(二)韭菜:试验地1.44亩,分5次浇沼气肥水,每次浇1050公斤,平均亩产550公斤,比对照增产40%。(三)架云豆:试验用地0.072亩,施基肥250公斤,共浇沼气肥水3次,每次70公斤,混入水中施肥。结果用沼气肥水浇的产量115公斤,比对照增产15%。

1986年,胶县农村能源办公室为了探索提高养猪经济效益的新路子,切实有效地促进养猪业的发展,进行了沼液喂猪试验。通过91天观察,用沼气发酵液作饲料添加剂喂猪后,猪的食欲旺盛、贪睡、毛色发亮、生长快。同时平均日/头增重比对照组多138.5克,全期增重平均12.6公斤/头,比对照组节约饲料51.5公斤。

第三节城镇大中型沼气系统工程

青岛市共建有大型沼气工程6处,容积13440立方米,分别用于城肥无害化处理和酒厂废液处理。

粪便无害化处理 青岛市有关部门于1958年开始进行粪便无害化处理的研究。1972年10月在崂山县双山大粪干场建成一个容积3.3立方米的小型高温生物发酵(沼气)池,进行高温发酵试验,利用粪便发酵制取沼气燃烧容量0.5吨的茶炉。1973年又建了一个320立方米的中型生物发酵(沼气)池、燃烧1吨的锅炉,利用高温生物发酵(温度50~54℃)对粪便进行无害化处理。高温生物发酵处理粪便的技术,引起了中央爱委会和省市领导的重视。1978年7月,由国家和省市投资、在崂山县双山建成3个容积各为680立方米的长方形高温生物发酵(沼气)池进行城肥处理。该建设工程在全国、省、市科技大会上获得了科技成果奖。1980年在国家和山东省政府的支持下,又先后投资155多万元,分别在市南区逍遥大队、仓口区大枣园大队建成容积500立方米发酵池。青岛市的3个城肥处理厂共有发酵池7个,总容积4040立方米,年可处理粪便18万吨,使青岛市的近郊蔬菜生产大大减轻了城肥污染。

酿酒废液处理 青岛市酿酒业比较发达,酒厂废液排入河流,对水源造成了严重的污染,影响到农业生产和群众的生活。1985年青岛酿酒厂(平度县)和青岛第二酿酒厂(莱西县)共建容积为6800立方米大型沼气池,对酒糟废液利用高温生物发酵法进行处理,效果显著。据青岛市酿酒厂(平度县)测定,(一)解决了污染问题,发酵后的消化液PH值基本达到国家规定的排放标准,SS去除率达45%~50%,COD、BOD去除率达85%以上。(二)消化液是一种理想的有机肥料,经化验分析,每立方米消化液中N、P、K的含量相当于5公斤硫铵、2公斤磷酸钙、0.7公斤硫酸钾。(三)可日取沼气5500立方米,除供应厂锅炉用外,还供本厂100户职工炊事用气及烧锅炉,除减轻污染,每年还可节约原煤2044吨。

电镀废液处理即墨县螯山公社南选大队电镀厂自1982年建厂以来,其含铬废水对环境污染严重,该厂先后采用多种方法对废水进行处理,仍不能根治污染问题。1985年7月,在中国科学院海洋研究所和即墨县环境保护局等单位的指导下,采用沼气水、铬酸盐还原菌与铬废水混合进入净化池、经过过滤,再进入沉淀池,最后排放。处理后的废水中Cr++小于0.07毫克/升,达到了国家规定的GBT-73《工业”三废”排放标准》。另外,利用微生物法比用离子法节约设备费2万元。每年处理费可节约3720元。1986年12月经有关专家鉴定认为工艺可行,操作方便,处理效果较好,有较好的经济、环境和社会效益。该厂被青岛市环保局评为电镀废水先进治理项目单位,被即墨县政府授予废水治理先进单位。

青岛市大中型沼气工程情况表

表54                                                 (1988年)

单位项目

城肥管理处

青岛酿酒厂(平度)

青岛市第二酿酒厂(莱西)

发酵器

工艺类型

高温生物发酵处理粪便

高温厌氧发酵

高温厌氧发酵

个 数

7

4

5

总面积(立方米)

4040

2600

4200

发酵原料

种 类

粪便

酒糟废液

酒糟废液

数 量

130立方米/小时

180立方米/小时

180立方米/小时

浓度

含水量93%

化学需氧量14358毫克/升

化学需氧量33000毫克/升

发酵温度(C)

53±2C°

65~67℃

55℃

去除率(%)

有机物分解率50

46

85

日均产气(立方米)

2000

5500

5000

贮气装置

类型

贮袋4个(50立方米/个)贮气筒1个(50立方米/个)

湿式贮气柜

浮筒式

总容积(立方米)

250

300

300

沼气用途

燃烧锅炉加温发酵池

供2台(4吨/台)锅炉燃烧用气及集中供气100

供2台(4吨/台)锅炉燃烧用气及集中供气100户

投资总额(万元)

320

58.4

95.4

投资日期

1978.7.1

1988.4

1987.4.2

出料后处理及利用情况

送往农村支援农业

全部排放

部分用于农业其他排放