技术
他有机物混合发酵的沼气工程。欧洲农场沼气工程则采用完全混合式厌氧反应器、推流式反应器或其组合工艺[8]。以德国为代表的欧洲沼气工程技术以高浓度有机废弃物联合消化工艺为主，绝大多数配备热电联产系统，即使在冬季环境气温低至-20℃，沼气工程仍然良好运行，中温装置产气率1.5～1.8m3·m-3·d-1，高温装置产气率2.0～3.0m3·m-3·d-1，经济效益显著。在欧洲，大约有94%的农业废弃物沼气工程采用混合原料发酵，混合原料以禽畜粪便为主，比例约50%～80%；能源植物(以玉米、青草为主)及其收割残余物、有机副产品、农产品食品加工废弃物等作为最常用的发酵补充原料，从原料产气率角度分析，玉米、甜菜等的干物质产气率可达600～1000m3·t-1，远远高于动物粪便的产气率[9]。这对于提高我国沼气工程产气率研究方面有一定的借鉴作用。
随着近年来我国标准化规模畜禽养殖的迅速发展，对大中型沼气工程研究也越来越多，工程工艺技术已日趋成熟，配套设备已达到或接近国际先进水平。在沼气工程的配套技术方面，可根据猪粪、鸡粪、牛粪等原料的特性的不同，对预处理系统、厌氧发酵系统、沼气输配系统、制肥系统、消化液后处理系统进行差异化的设计；在发酵工艺方面，生物厌氧发酵机理研究、不同粪便高效能发酵工艺的制定、沼气工程产气率、化学需氧量去除率已居国际领先水平；在配套设备方面，我国已研制出纯燃沼气发电机组，制罐、自动控制、脱硫脱水、固液分离等装置已形成标准化成熟产品[10]。除此之外，我国根据经济实力和具体国情，还开发出了2套以完全混合厌氧消化器和卧式推流厌氧消化器为主的“能源生态型”和以高效厌氧消化器和好氧处理相结合为主的“能源环保型”的典型处理工艺。
4.2沼气工程技术发展的制约因素
近年来在国家的大力支持下，我国的沼气工程发展迅速。据农业部2009年统计，自2003年起，中央累计投入190亿元资金用于农村沼气建设，支持建设1406万户农村户用沼气、1.3万处养殖小区和联户沼气工程、1776处大中型养殖场沼气工程和6.36万个服务网点。截至2009年底，全国农村户用沼气已达到3050万户，各类农业废弃物处理沼气工程3.95万处，年产沼气约122亿m3，可替代1850万t标准煤，生产沼肥约3.85亿t，每年可为农户增收节支150亿元。然而沼气工程中的户用沼气池和大中型沼气工程的发展仍然受到很多因素的限制。
4.2.1户用沼气池
从技术本身来看，面临着以下的技术问题。沼气池进出料难的问题依然困扰着广大农民，根据北京郊区的一份影响农村沼气推广的调查，13.19%农民觉得沼渣沼液提取难而导致已建好的沼气池没有正常使用[11]；原料产气率需要进一步提高，单纯的畜禽粪便产气率低于混合进料的产气率；全国大部分地区冬天温度低于厌氧微生物正常发酵活动所需要的温度，导致产气率低甚至不能产气，这是当前制约户用沼气发展的一大关键因素；随着经济的发展，越来越多的农民已经不养猪或其他畜禽了，没有足够的进料来维持沼气池的正常运转。
从政策层面看来，与农村沼气建设相关的制度还不够完善。对沼气知识的宣传力度跟不上当前建设速度，部分农民对沼气的认识停留在原来的水平，缺乏对新技术的了解。管理服务机制不健全，重沼气池建设，轻建后管护，没有足够的沼气服务网点对沼气池的运行与维护提供技术服务，缺乏一支专业沼气生产和管理队伍，影响了沼气的长期有效使用[12]。对于沼气池的建设，政府与农户所持态度不同，在现有市场经济条件下，农户的经济行为是自愿的，完全可以按自己的标准选择从事某项经济活动，甚至可与社会有某些差异；当运用成本效益分析法对沼气池建设进行评价时，从农户和社会的角度作出的分析会出现不同的结果，这是因为大部分环境效益和生态效益对农户来说是外部效益，主要被社会获得，因此，在进行经济分析时，从社会角度看是可行的，从农户角度看却不可行，从而导致现实中政府和农户对待建池态度和行为的不一致；受经济利益的驱使，农民对建造户用沼气池的积极性不如政府高[13]；因而，政府采取一定的经济补偿有利于户用沼气池技术的进一步发展。
4.2.2大中型沼气工程
配套设施不完善，整体技术水平低。配套设施不完善，而且设备质量堪忧，使用寿命短、故障率高是我国沼气设备存在的普遍问题。同时沼气产量低，我国沼气工程平均池容量只有283m3，远低于德国的1000m3，每处沼气工程产气量仅为314万m3·a-1。而且热电联产比例低，每立方米沼气产电量也低于国际先进水平，大多直接以沼气作为能源，冬季正常运行存在问题，增温保温设备能耗较高。
种养脱节，发酵产物无法完全利用。沼气工程厌氧发酵产生大量腐熟的沼渣和沼液。沼渣中有机质含量丰富，其他养分含量较高，而且也较全面，适合作底肥，可用于培肥改土，提高土壤肥力水平；沼液中速效养分含量较高，适合作追肥。另外，沼气肥有抑制作物虫害作用，可用于作物种子浸种以提高发芽率和作物产量[14]。但是随着标准化规模养殖的发展，许多养殖场附近没有足够的农田来消耗产生的大量沼肥，如果直接排放，达不到排放标准，需要进行好氧处理后才能达标排放，如果远距离运输到其他的农田中施用，因其数量巨大，会产生高昂的费用，降低沼气工程的经济性。
配套政策不完善。由于规模化养殖场的沼气工程基础建设投资大，一般养殖企业很难承担。我国在沼气工程建设的用地、用电、税收以及排污费收取等方面没有优惠政策和措施。以沼气发电为例，2000-2004年，德国政府连续出台了《可再生能源优先法》、《生物质发电条例》等，鼓励沼气发电上网，而且对上网电价的基本补偿和奖励价格做了明确的规定。而我国对可再生能源发电上网电价只有一个笼统的规定，对沼气发电上网，特别是农场废弃物沼气工程发电上网没有额外补贴，就目前的上网电价而言，沼气工程要想通过发电盈利还很困难。
5发展措施
加快沼气工程建设已经纳入国家“十二五”发展规划，要实现既定的目标，必须解决好制约沼气工程发展的诸多因素。
在技术方面，针对沼气工程中主要存在的产气率低与相关配套设备不完善的问题，重点加强对沼气池保温材料、保温技术、高效厌氧发酵微生物以及提高发酵原料中成分的混合度的研究，同时加大对国外先进技术的引进与吸收，尤其是对沼气工程配套的相关设备研究，开发出更加适合我国发酵成分特点的设备。
在政策方面，加大对沼气工程优点的宣传力度，提高人们对沼气工程的认识。为沼气工程设施的建设，设备的制造制定更加完善的行业标准，加强建设与运行的管理。加大财政补贴力度，制定更加具体的法律法规。
参考文献：
[1]王缠石，王韵，芦刚.陕西省畜牧业规模化养殖发展现状与探索[J].畜牧兽医杂志，2011，30(1)：54-56．
[2]阮妙鸿，沈荔花，陈婷，等.福建省畜禽养殖业污染源的普查与分析[J].中国农学通报，2011，27(5)：384-390．
[3]张克强，高怀友.畜禽养殖业污染物处理与处置[M]．北京：化学工业出版社，2004．
[4]倪娒娣，崔绍荣.生物过滤器在农业臭气处理中的应用[J].农机化研究，2005(3)：221-223．
[5]王宣，申剑.畜禽养殖场污染状况监测与评价[J].中国环境监测，2007，23(3)：94-96．
[6]吴二社，张松林，刘焕萍，等.农村畜禽养殖与土壤重金属污染[J].中国农学通报，2011，27(3)：285-288．
[7]李云，张建萍，张无敌，等.猪粪污固液分离处理对能源回收的影响[J].中国沼气，2008，26(3)：26-28．
[8]邓良伟，陈子爱.欧洲沼气工程发展现状[J].中国沼气，2007，25(5)：29-30．
[9]陈永生，朱德文，曲浩丽，等.大中型沼气工程原料预处理工艺及装备技术[J]，中国农机化，2010，232(6)：73-78．
[10]齐岳，郭宪章.沼气工程系统设计与施工运行[M].北京：人民邮电出版社，2011．
[11]王俞薇，顾科菲，朱筱洁，等.沼气池与人工湿地净化农村生活污水的效果[J].浙江农业科学，2010(5)：1091-1092．
[12]易小燕.江苏农村沼气建设的思考[J].中国农业资源与区划，2010，31(3)：90-94．
[13]刘明.农村沼气建设的可行性及其存在的问题[J].现代农业科技，2009(3)：289．
[14]王日照，吴青华，吴丽萍.贵池区沼气肥营养成分及应用效果[J].浙江农业科学，2010(1)：155-158．
