沼气是一种新兴的生活能源，随着世界各国工业化的发展，能源危机的加剧，环境污染的日益恶化，越来越引起国内外人们广泛的重视和极大的兴趣。当前，无论能源丰富的国家或能源短缺的国家，无论是发达国家或发展中国家，都在从各方面研究它和利用它。由于沼气是一种取之不尽、用之不竭的可再生的生物能源，它具有资源丰富、造价低廉、热效率高、清洁卫生等特点，还可以综合利用，一举解决能源、环境卫生、生产有机肥料、维持环境的生态平衡等工农业生产中的重大问题。有人预料，沼气不仅是当今世界能源的一种重要补充，而且将在未来的“超工业时代”中发挥更重要的作用。现在世界上许多国家包括美国、苏联、西德、日本、法国、英国等主要的发达国家以及印度、菲律宾、泰国、南朝鲜、肯尼亚、印尼、南非以及我国等许多第三世界国家，都在积极研究和利用沼气。

一、沼气发展简史

沼气的发现、发展和利用，同其他新生事物一样，也经历一个漫长而曲折的过程。

三百多年前，人们就发现了沼气，但不知其化学成分。1776年，伏尔泰（Volta）测得了沼气的主要成分是甲烷。1875年，波波夫（Popoff）发现沼气发酵是一个微生物学过程，引起了微生物学家的广泛的兴趣，为沼气的应用奠定了基础。十九世纪末，路易斯 · 毛雷斯（Louis Mouras）在法国建立了世界上第一个处理废水的沼气池。二十世纪初，英美等国也开始在城市建立沼气池，并进行了沼气发酵理论方面的研究，到本世纪卅年代，已初步认识到：H₂和CO₂的混合物能发酵成甲烷；各种有机物都能分解成甲烷；甲烷发酵分产酸和产气两个阶段等。三十年代以后，印度等国家也开始了沼气的制取和利用。五十年代以前，沼气还只是在少数几个国家开始利用，而且主要是用于处理城市废物，消除公害方面，作为一种能源，还未受到应有的重视。因此，随着各种情况的变化，对沼气生产的兴趣也时高时低，发展缓慢。由于发展中国家在经济和社会方面的特定条件、沼气利用和研究的中心逐渐转向印度和中国等国家，越来越多的发展中国家在推广和利用沼气，不少国家还制定了沼气发展计划或规划，七十年代爆发石油危机后，工业化国家又重新重视沼气的开发和利用，并进行了广泛深入的研究。

二、中国沼气发展和利用情况

我国人民发展沼气有着悠久的历史。几百年前，四川自贡、隆昌一带就利用过天然沼气。但人工制取沼气还是廿世纪初期的事。全国解放后，我国—些省、市曾出现过群众性的推广沼气运动，但在推广过程中，由于忽视技术，操之过急，建池质量不打，使沼气推广一度陷入停顿。七十年代后期，由于我国政府的大力提倡和积极支持，全国沼气建设取得了显著成绩。沼气的制取和利用，已逐步开始由生活领域向生产领域、由城市向农村、由小型向大中型、由常温发酵向中、高温发酵技术发展、据前几年有关部门统计，我国农村小型沼气池，最高时曾发展到近700万个，有3000多万社员用上了沼气。最近几年，一些社队、国营农场、酒厂、食品厂等单位还修建了一批容积较大的沼气池。运用厌氧发酵技术处理城市污水、粪便，制取沼气，也正在广东、上海、山东等省、市试点。据不完全统计，我国城镇有大型发酵装置3600多个，污水处理厂30多座，沼气动力站300多座，小型沼气发电站1000余座。较大型的有河南南阳，四川荣县、乐至等酒精厂，上海红光制药厂、大场肉联厂、闵行污水处理厂等，其中南阳酒精厂建的三个大型沼气池总容量6000米³，日产气量达6000米³。

三、国外沼气发展概况

目前，世界上约有六十多个国家在制取和利用沼气，其中四十多个是发展中国家，它们主要目的，是利用人畜粪便、植物残渣生产沼气解决农村燃料问题。

在亚洲，除我国外，印度是沼气推广较好的国家。早在三十年代，印度就建有沼气池，1980年已建成8万多个，计划到1985年，将建池65万个，400米³以上的大中型沼气池有20多个。据统计，1980年，印度每年生产沼气1亿5200万米³，同时生产150万吨有机肥枓。他们主要以牛粪作原料、池型浮罩式、建池材料和质量都较好，产气率也较高。但需钢材水泥较多，费用太贵。一个3米³钢浮罩沼气池需400美元，推广比较困难，因此，正在研究和试用其他池型。

菲律宾：菲律宾的沼气建设是很有名的。该国的能源部非常重视沼气的建设和推广。到1980年就建有600多个沼气池。该国的一些研究机构、大学（院）校，根据中国式和印度式沼气池的结构和原理，设计出十多种新型的沼气池。马亚农场沼气综合系统的试验成功，使菲成为亚洲沼气研究中心之一。该场拥有猪15，000头，建有48个大型沼气池（2. 5×3×3米），日产气达560米³。沼气用于工厂开动机器，沼液用来养鱼和肥田。

南朝鲜：1969年就开始发展沼气，到1975年，就建了28，000口沼气池。其农用沼气池，均是一家一户的，池容为5. 5或8. 0米³。还建有一个40户的集体沼气池，池容155米³。对大型沼气池，也在研究中。

泰国：现建有沼气池3000个，其中古老式747个，印度式429个，中国水压式约2000个，计划到1986年，发展到25，000小型池，500个大型池（日产气20 ~ 50米³），主要由泰国能源局和卫生部负责推广沼气池建设和厕所相结合的工作。

在亚洲，还有尼泊尔、巴基斯坦、孟加拉国、斯里兰卡等地各建了几百个沼气池。

在非洲约有18个国家从事沼气的试验和推广。

1978年，埃及科学院开展了发展沼气的研究工作。在国外，他们参观了中国、印度、泰国的沼气发展情况。并对国内不同类型的农村作了典型调查。还对发展沼气的最佳发酵条件、杀虫率和沼气肥工效作了研究。在此基础上建立了三种类型沼气池：即中国式矩形池、圆柱形池、回流式太阳能池。

在坦桑尼亚，1976年开始发展沼气。到1979年，在印度专家帮助下，已建成29个示范池。后来发现中国式沼气池可以就地取材，价格便宜，发酵原料除牛粪外，还可使用秸秆等农业废物，所以改用中国式沼气池进行实验。

在肯尼亚，1957年开始就建有印度浮罩式沼气池。由于建一口最小的沼气池需2500肯尼亚先令，至少需5头牛的粪便，而肯尼亚40%的农民，年收入不到2000先令，养5头牛以上的农户只占13%，所以只有少数农民能建沼气池。若使用秸秆等小农容易得到的原料，又必须对印度式沼气池加以改进，否则无法使用。为此，肯尼亚的许多科研单位，对各种类型中国式沼气池进行了研究。

在非洲南部的莱索托，十分重视沼气发展工作，他们派员到中国培训学习沼气技术后，先后建了十个中国式沼气池。1984年4月，又邀请中国专家帮助建了三个示范池，并培训了30名沼气技术干部，还帮助进行了2×15米³池子的设计工作。

在拉丁美洲各国农村，由于长期用木柴作燃料，致使燃料奇缺，森林破坏，环境污染，生态失去平衡，加上许多地方农村厕所无盖，细菌到处传播，痢疾、寄生虫病很普遍，尤其在儿童中发病率较高。

在危地马拉，1952年就建有危地马拉式沼气池14口，成为拉丁美洲沼气中心。1977年，又修建了中国式和印度式沼气池。通过示范，人们发现沼气池不仅可以产气、产肥，而且还在卫生和保持生态平衡方面有着巨大的生命力，因而拉美许多国家纷纷建立沼气推广机构，修建了各种不同类型沼气池。

1980年4月，拉美能源组织召开了拉美国家沼气技术讨论会。后来在中美洲的洪都拉斯、危地马拉，加勒比海的牙买加、海地，南美洲的巴西、圭亚那、玻利维亚等国家修建了中国式、危地马拉式沼气池。为了减少石油进口，1978年，巴西就把发展沼气作为国家的里点项目，计划在农村、城市和农产品加工行业中推广。据统计，1981年，在巴西农村就建有60，000口沼气池。在城市的酿造业、屠宰业、制革业等建有300口大型沼气池。

亚非拉发展中国家开发沼气的详细情况见表。

在西欧各国，特别是英、法和联邦德国，早在十九世纪就发现沼气是一种可燃气体，并制取成功和用于街道照明。用厌氧法处理污泥污水，在西欧有着悠久的历史。以英国伦敦为例，早在1920年，就已实际上使用了加湿式污泥清化器。它有15个污水处理站，负责处理1628平方公里内720万人口83，335万米³污水（年总量）。据英国公共卫生部1973年度统计，以每米³污水产90 ~ 150升沼气计，1972年度共回收沼气（CH₄约60%）达8，800万米³，回收沼气作为柴油机燃料或作为发电机和空气压缩机的动力，许多处理站所需动力能基本自给。

据欧洲共同体调查，共同体成员国（包括瑞士在内）共有501座沼气工厂。

在美国，发展沼气已有60多年的历史。主要用于处理城市有机废物。美国的有机废物资源，十分丰富。每年生产的有机废物有：农业废物4.3亿吨，家畜粪便20多亿吨，城市固体废物1.6亿吨，城市污水污泥0.13亿吨。为了处理这些有机废物，美国许多地方建有几十米到上万米的沼气池。

美国城市垃圾的处理，以坑填法为主，通过坑填法回收沼气。美国利用农业废物生产沼气比较普遍。美国一家公司专门制造25 ~ 50头奶牛农场的厌氧消化装置，到1983年已制造1，000套，每一装置每天能产50 ~ 150米³沼气。梅森 · 狄克松农场公司于1979年安装了一座处理1，400奶牛粪便的沼气装置，日产沼气800米³。汉弥登标准公司设计安装一座处理10，000头牛粪便的厌氧消化装置。

美国还利用荒地开办能源农场和利用浅海建立海洋农场（生产大型海藻）。这些农场的产品作为生产沼气的廉价原料，沼气的成本约为28米³（1，000立方英尺）值2美元。

在五十年代，沼气在日本农村就已得到普及，当时由于发酵装置没有加热保温设备，冬季温度下降而停止产气，加上石油燃料比较普及，甲烷发酵装置曾一度停止。自1973年石油危机以来，农村发酵装置又逐渐开始恢复，大部分为地下式和浮罩式，为防止冬季低温，采用浴池废热水加温或用塑料棚覆盖。

日本用于沼气发酵的废物资源亦是很丰富的。有人估计，若将1982年全部家畜粪便进行中温发酵，所产沼气用以代替石油、可节省3. 4%石油。日本有机垃圾年产约2亿吨，可产45亿米³甲烷，相当于1972年度液化天然气产量的3倍，约等于日本产原油的5倍，约占输入原油量的2%。

根据1972年度公用下水道统计，全日本污水处理站产气总量为6，600万米³/年，低于英国伦敦一个市的产气量。

据日本三机工业公司调查，日本污水处理站电力自给率仅为30%，而在联邦德国和英国，很多污水处理站的电力都能自给。

[据《沼气科技动态》等文献]