沼气池的发展历史

【专家解说】：　　很久以前，人们就发现了沼气，但对沼气微生物的研究仅有一百年时间。沼气是由意大利物理学家A.沃尔塔于1776年在沼泽地发现的。1916年俄国人Β.П.奥梅良斯基分离出了第一株甲烷菌（但不是纯种）。中国于1980年首次分离甲烷八叠球菌成功。目前世界上已分离出的甲烷菌种近20株。 　　世界上第一个沼气发生器（又称自动净化器）是由法国L.穆拉于1860年将简易沉淀池改进而成的。1925年在德国、1926年在美国分别建造了备有加热设施及集气装置的消化池，这是现代大、中型沼气发生装置的原型。第二次世界大战后，沼气发酵技术曾在西欧一些国家得到发展，但由于廉价的石油大量涌入市场而受到影响。后随着世界性能源危机的出现，沼气又重新引起人们重视。1955年新的沼气发酵工艺流程——高速率厌氧消化工艺产生。它突破了传统的工艺流程，使单位池容积产气量(即产气率)在中温下由每天1立方米容积产生0.7～1.5立方米沼气,提高到4～8立方米沼气，滞留时间由15天或更长的时间缩短到几天甚至几个小时。 八十年代中后期，随着沼气生产使用技术的日趋完善，沼气生产发展较快。 　　我国虽然很早就发现了沼气，但是真正开始推广应用是在20世纪20年代后期。一位叫罗国瑞的人，在广东的潮梅地区建成了我国第一个有实际使用价值的混凝土沼气池，并成立了“中国国瑞瓦斯总行”（当时称“沼气”为“瓦斯”），专门建造沼气池和生产沼气灯具等，推广沼气实用技术。到了30年代，我国许多地方都建造了这种类型的沼气池。解放后，我国政府曾多次组织推广沼气技术。 　　20世纪60年代未到70年代初，我国出现了兴建沼气的热潮，全国建起了600多万个沼气池，基本上都是农村家用沼气池及少量大中型人、畜粪便沼气池。但由于技术水平的限制及发展速度过快，沼气池的设计和施工都很不规范、缺乏正确的技术管理，能有效使用的沼气池为数很少。1979年，国务院成立了全国沼气建设领导小组，认真总结了沼气工作中的经验教训，1988年又成立了中国沼气协会，组织1700多名沼气技术工作者，对沼气的关键技术进行协作攻关，提出了“因地制宜、坚持质量、建管并重、综合利用、讲求实效、积极稳步发展”的沼气建设方针，开展了大规模的基础应用技术研究，引进消化国外厌氧研究新成果，逐步形成了规范标准的水压式沼气池及相配套的科学建池技术、发酵工艺及配套设备，使我国沼气建设进入了健康、稳步发展的阶段。至1997年底，全国农村户用沼气池638万个，大中型沼气工程600多处，年产沼气13亿立方米。 　　2002年全国户用沼气池总量达到1000万个，畜禽养殖场沼气工程1100多处，城镇污水沼气净化池近10万处。同时建立了从国家到省、地、县的沼气管理、推广、科研、质检及培训体系。探索了一些以沼气池为纽带的农村生态模式，将农村沼气和农业生态紧密结合起来，促进了农村经济和农业生产的发展，使农村沼气更具生命力。如广西恭城的“养殖—沼气—种植”三位一体模式；赣州的“猪—沼—果”能源生态模式；辽宁的塑料大棚、沼气池、禽畜舍和厕所相结合的“四位一体”北方能源生态模式等。这些模式将厕所、猪圈和沼气池、种植业结合在一起，人畜粪便自动排入沼气池，经发酵后生产沼气供人们使用，沼液、沼渣用来发展种植业、养猪、生产蚯蚓食用菌等，综合经济效益、生态效益很高，为广大群众所欢迎，发展速度较快。 　　与此同时，我国大中型沼气工程也有了较快发展。1936年，由中华国瑞天然瓦斯总行宁波分行负责承建的浙江舟山普陀山洪筏禅院内的一个125.172m3的沼气池，用于煮饭照明，发酵原料为粪便、厨房废物和青草。1958年在广东番禹建成了我国最大的农业沼气工程，即番禹市桥沼气发电站，容积为3000m3，开动44kw的沼气发电机。1964年在我国河南南阳酒精厂建成了一座2000m3的工业沼气池，利用酒精废料生产沼气，80年代又修建了两个容积为5000m3的大型工业沼气池，使该厂拥有沼气池12000m3，贮气罐30000m3，日产沼气4万多m3，为南阳市215个单位和12751户居民提供燃气；同时利用沼气生产二氯甲烷和三氯甲烷，1993年产量已达1020吨，产值1000多万元，利税100多万元。酒精废料经厌氧消化后，COD除去率达84%以上，BOD除去率为90.8%，悬浮物降低96.5%，大大减轻了对环境的污染。在南阳酒精厂大型沼气工程的示范作用下，80年代全国有很多酒厂、糖厂、食品加工厂和畜牧厂修建了大中型沼气池。至90年代，大中型沼气工程的技术已经成熟，并逐渐达到标准化。 　　我国沼气的基础研究始于80年代。1980年北京师范学院在国内首次分离获得了甲烷八叠球菌的培养物。接着浙江农业大学、中国科学院成都生物研究所和微生物研究所相继派人到美国加州大学、美国佛罗里达大学进修或合作研究，陆续分离出多株产甲烷细菌、产氢产酸菌和厌氧纤维素分解菌，探索了厌氧食物链中各菌类的相互关系。随后浙江农业大学、中国科学院成都生物研究所、农业部成都沼气研究所等许多院所相继建立了厌氧微生物实验室。其中成都沼气研究所建立了农业部厌氧微生物重点开放实验室，对沼气发酵微生物学、生态学和生物化学进行了比较广泛的研究，发表了大量论文，取得了多项成果，使我国在沼气基础研究的某些方面逐渐接近国际先进水平。