四位一体”能源生态模式将沼气池、猪舍引入塑料大棚中，把太阳能－沼气池－养猪－果蔬种植有机地结合在一起，是集能源、农业、畜牧为一体的系统生态工程，促进了养猪业和冬季蔬菜生产的发展，给农户带来了很大的经济效益。沼气在这种蔬菜大棚中的应用主要有两个方面，简述如下。

    一、利用沼气为蔬菜大棚增温和保温

     日光温室蔬菜生产是在严寒季节进行的，因此，大棚内所种蔬菜对温度的要求较严格。要取得好收益，必须对大棚内温度进行调控。据测定，燃烧1ｍ3沼气可以释放大约23000kJ热量，可以利用这一数据来确定不同容积的大棚增温保温所需沼气量。例如：大棚长为30ｍ，宽为7ｍ，平均高为1.5ｍ，其容积315ｍ3，每1ｍ3空气升高1℃大约需1ｋJ的热量。若要将上面所提的大棚升温10℃，在不考虑散热情况下，需要燃烧沼气：315×1×10/23000=0.14(m3沼气)。由于大棚保温性能不高，大部分热量散失很快，所以大棚内每100ｍ2面积设置1个沼气灶或者50ｍ2面积设置1个沼气灯。冬季早上棚温最低时（5：00～7：00）点燃，能提高棚温1～2℃，对预防冻害，尤其花果期突遇寒流降温有明显的作用，可减少畸形果的发生。

    二、利用沼气为蔬菜大棚提供二氧化碳气肥

     大气中的二氧化碳浓度通常在0.03％左右。作物进行光合作用合成有机物时，二氧化碳是主要的碳源，因此增加大棚内二氧化碳浓度可加速蔬菜的生长。在 “四位一体”能源生态模式系统中，大棚内新增二氧化碳主要有4个来源：一是棚内燃烧沼气；二是土壤中的有机物被微生物分解释放二氧化碳；三是位于大棚内的沼气池水压间释放二氧化碳；四是猪舍内所养猪呼吸作用呼出二氧化碳。土壤中的有机物微生物分解释放的二氧化碳通常不多。猪舍内所养猪呼吸作用呼出二氧化碳通常也不多。

     利用沼气灯作为施气工具，在早晨6：00时点燃到8：00时停止，封闭大棚1.5～2ｈ，待棚温升至30℃以上时再拉开风口放风。据测定，1ｍ3沼气燃烧后能产生0.9ｍ3二氧化碳，棚内空气中CO2含量由0.02％～0.03％升到0.08％～0.12％。上午9：00～11：00是蔬菜进行光合作用的旺盛期，二氧化碳浓度发生急剧变化，“四位一体”能源生态模式棚中的二氧化碳浓度仍然维持在0.06％以上，而一般大棚仅0.02％左右。

     沼气池水压间一般情况盘旋二氧化碳不多，但若能将水压间料液与沼气池主发酵间内的料液循环，则可在短时间内释放大量二氧化碳。二氧化碳在水中溶解度很高，在零度和二氧化碳分压为101kPa的情况下，每1L可溶解0.878，沼气池气箱内二氧化碳的分压在40.53Pa左右，因此主发酵池内每1ｍ3料液溶有大约0.35ｍ3CO2。水压间空气中CO2分压极低。所以循环到水压间的料液会释放大量CO2，每1ｍ3料液所释放的二氧化碳就有0.35ｍ3左右。它可使容积315ｍ3大棚二氧化碳达0.12％。用水压间料液冲洗厕所或沼气池进料口，可使主发酵间料液循环到水压间，从而释放二氧化碳。增加棚内二氧化碳浓度的措施还需与足够的水肥的条件相结合。燃烧沼气使棚内温度过高时应及时通风换气。新建沼气池或大换料时，有的地方需对发酵原料进行堆沤处理，这种堆沤将释放氨气等有毒气体，因此千万不能在有蔬菜的棚内进行。
      总之，沼气建设已进入了一个新的发展时期，突破了发展沼气只为解决做饭、点灯的老框框。综合利用的形式、内容与日俱增，已经成为目前农村能源建设和生态农业的主要内容。
 

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