老挝户用沼气池发展及相关技术研究简述

欣 娜，徐 锐，曾 锦

(1.云南师范大学 能源与环境科学学院，云南 昆明 650500；2中老新能源利用及合作发展实验室，云南 昆明 650500)

1 引言

近年来，世界上许多国家都在大力支持新能源的发展，老挝政府也将新能源的发展视为提高农村生活水平的重要手段，并在农村地区大力推广沼气的使用。沼气技术最早引进老挝是在上世纪八十年代由老挝农林部引入。1993年至1999年，老挝、加拿大和泰国三方开展了环境发展项目，在老挝万象市Xaysttha区的Don Xiengda村安装了8至16m3不同型号的沼气池。2005年，中国-老挝合作项目在老挝万象省推广沼气池建设(沼气池的大小主要为6～8 m3)，这些沼气池由中国专家设计，建造材料主要为混凝土。老挝政府一直致力于推进沼气项目在全国的推广实施，2006年至2012年，荷兰发展组织(SNV)联合老挝农林部开展了国家层面的沼气试点项目(BPP)。经过了五年的周期，沼气试点项目已经在5个省份安装了2680 口沼气池，覆盖了41个区和792个村庄，而这些前期安装的沼气池将在未来进行升级换代，从而推进老挝能源战略的实施。在老挝的新能源发展计划下，至2025年老挝国内将建成50000口沼气池，从而取代液化石油气在农村地区的使用。2013年，老挝科学与技术部在乌多姆赛省开展了沼气实验项目。2014年至今，中国-老挝合作的新能源项目已经安装了近50口玻璃纤维材质的沼气池。因此，现阶段对老挝国内已有的户用沼气建设项目进行有针对性地调研和总结，可以为未来在老挝更好地推广户用沼气项目奠定基础.

2 研究方法

调研团队于2018 年6月至8 月在老挝国内12个省份开展了不同方式的调研工作。对于老挝首都万象市以及万象省附近的户用沼气项目，主要采取实地调查，通过采用座谈以及问卷调查的形式，了解沼气池建造和使用情况；对于占巴塞、沙湾拿吉和阿速坡等较远的省份，采取与当地相关政府部门进行线上交流来完成调查。

3 调查结论

3.1 采用德国与中国技术的固定圆顶沼气池

1996年至1999年，老挝技术开发部门下属的科学、技术与环境处联合加拿大、泰国组成三方环境发展组织开展了早期的沼气试点项目，采用德国与中国的技术在老挝国内的不同省份建造安装了10口不同大小型号的沼气池，其中1口8m3、2口12m3和7口16m3。此类型的沼气池有一个球形圆顶和一个较平坦的底座，一根内置的管子连接沼气消化器与废料投放箱。沼气池主洞口位于圆顶的顶部，由黏土和水进行密封。8m3型号的沼气池的正常运转每天至少需要30千克的原料投放，并且保持60天的水力滞留时间，建议农户至少养殖6只黄牛或水牛。按照平均每千克投放的原料可以产生40升沼气的标准进行计算，8m3型号的沼气池平均每天可以产生1200升沼气，这足以供给一个普通家庭日常的能源需求。16m3型号的沼气池的正常运转需要每天至少60千克的原料投放，以及80天的水力滞留时间，按照之前的产气标准进行计算，16m3型号的沼气池平均每天可以产生2400升沼气。

老挝国内的大多数中小农户难以负担该项目的建造安装成本，8m3型号的沼气池建造成本大约为800美元，16m3型号的沼气池建造成本大约为1200美元。由于降低建造安装成本的可能性较低以及该类型的沼气池并不能完全适应当地自然条件，该项目的沼气池安装对于当地农户来说没有太多的吸引力，已经建造安装完成的该类型沼气池现都已停止运转。

3.2 采用中国技术的玻璃纤维沼气池

1998年至1999年，中国老挝双方合作在川圹省和万象市建造安装了5口8m3型号的玻璃纤维沼气池。2004年，中国老挝合作项目开始推行适合普通农户家庭的尺寸(6～8m3)的沼气池，在该项目的框架指导下，由中国专家监督，以万象省的Pak Ngum District，NongPhouViang village两地为试点，建造安装了30口该类型的沼气池，该项目建造安装的单个沼气池成本为350～450美元。为了满足日常家用能源需求，普通农户需要养殖3～6头猪。2009年，波里坎塞省建造安装了20口8m3的玻璃纤维沼气池。

中国-老挝合作项目所建造安装的该类型沼气池使用现有的模具和混凝土，因而建造安装过程不需要拥有较高技术的泥瓦匠，所以建造安装成本较其他项目而言更为低廉。在安装沼气池之后，每家农户每月可节省30～40公斤木炭。除此之外，农户还可将生产沼气后产生的沼液沼渣用于田间施肥或者售卖给商人以获取利润。2014年至2018年，为进一步扩大玻璃纤维沼气池在老挝的应用，中国-老挝双方在万象市、沙耶武里省、波里坎塞省以及万象省建造安装了50口玻璃纤维沼气池。

3.3 气缸柱形砖混沼气池

2018年10月至12月，老挝计划与投资部联合中国技术专家在万象市开展最新的沼气试点项目，在万象市的郊区建造安装了15口10m3型号的气缸柱形砖混沼气池。

3.4 Sunlabob沼气池

2005年，荷兰发展组织(SNV)联合老挝Sunlabob公司在万象市的Sangthong district和Ban Sorg village两地，对6m3的沼气池进行试点建造与安装，目的在于对影响沼气池正常运转的环境因素进行分析。该项目所建造安装的沼气池的平均成本约为500美元。

经研究，该项目所建造安装的沼气池在注水量大于投放容器容量的50%时，其生产沼气的效率达到最高。沼气池内部的产气微生物为嗜温型，最佳生存温度为35～37℃。在最佳环境条件下，该类型沼气池一年可产生900 m3的沼气。但由于缺乏日常维护知识及排除故障的能力，该项目大部分沼气池现已停止工作，并且试点地区的农户在周边能获得成本更低的能源，这些都使得试点地区的农户对沼气池的建造安装失去了兴趣。

3.5 采用GGC模型的Lao-Neth沼气池

2009年至2010年由位于印度尼西亚首都雅加达的UNESCO组织提供技术、老挝当地社区提供50%的资金补助的沼气项目在乌多姆赛省的Houn District开展，一共建造安装了5口6m3型号的沼气池，建造安装的沼气池按照印度尼西亚的UNESCO组织提供的GGC模型进行前期设计[1]。2011年，为解决养猪场的污水处理和能源生产问题，该项目在万象省建造安装16m3该类型沼气池以解决当地养猪场关于能源、经济以及环境三方面的问题。

该类型的沼气池主要由以下几个部分组成：用于投放动物排泄物的进料口、沼气发酵池、沼气储存室、废料出料口、沼气输送装置及和沼液沼渣储存池。水和动物排泄物的混合物在进料口出进入沼气发酵池，混合物产生的沼气会被输送至沼气储存室，沼液沼渣由出料口溢出至外置的沼液沼渣储存池，最后沼气将通过气体输送管道被输送至厨房。

3.6 不同类型沼气池分布情况

老挝国内20世纪80年代正式引入沼气技术，在此之后的近30年时间里，老挝国内相关部门与其他国家及国际组织进行了一系列沼气池建设项目。为保证沼气技术能够在老挝农村被广泛而安全有效地使用，此前所开展的一系列项目均为试点项目，由不同组织采用不同技术来进行具体实施，以此来检验出最适合老挝国内农户及其周边环境的沼气池类型。由于沼气试点项目至今仍在开展，尚未得出最终结论。因此，本文仅就目前老挝国内已开展的试点项目进行总结回顾。根据不完全统计，1986年至2018年老挝国内已建成的沼气池分布情况如表1所示。

表1 老挝国内建成沼气池分布情况 Tab.1 Spread situation of biogas digesters in Laos

由表1可知，老挝国内的沼气试点项目已经在12个省级行政区域内开展，主要集中在万象市、沙湾拿吉省、川圹省和万象省四个区域，而沼气池的类型又主要以4m3和6m3的沼气池安装使用最多。其中，4m3的沼气池已经在5个不同省份建造安装了82口，占建成沼气池数量的40.00%；6m3的沼气池建造在7个不同省份建造安装了102个，占建成沼气池数量的49.76%；8m3、10m3及12m3的沼气池都只在2个省份建造安装，分别占建成沼气池数量的2.44%、2.44%和0.97%；而16m3的沼气池在7个不同省份完成建造安装，占建成沼气池数量的4.39%。

4 存在问题

尽管老挝国内近三十年来联合国际组织开展了一些沼气试点项目，但项目过程中建造安装的沼气池现今大都被农户遗弃。原因大致总结如下：(1)沼气池建造安装后，当地缺乏足够的技术人员进行后期维护工作，而农户本身缺乏相关维护知识，导致大量沼气池功能逐步减退直至被遗弃；(2)相当一部分沼气试点项目涉及到的农户为农村中低收入人群，而这类人群对当地开展的沼气项目缺乏了解，并且其负担的沼气池建造费用相较家庭收入占比很高，进而对沼气技术逐渐失去兴趣，沼气池建造不久后便被废弃；(3)老挝国内农户的生产生活习惯与沼气技术的使用相冲突，老挝国内的农户对牲畜大多采取放养的养殖方式，只有少数时期会在晚上将牲畜进行圈养，这会导致部分农户的牲畜排泄物收集不足，致使沼气生产效率较低，难以满足家庭日常生活需要，除此之外，老挝仍有部分农户处于刀耕火种的生活状态，家庭住处迁移频率较高，对于沼气池这种相对固定的生活及生产设备而言，其并不适合流动性较高的农户家庭。以上几点原因分析基本覆盖了当前老挝国内已经开展的户用沼气试点项目所面临的问题。

5 解决对策

针对以上提出的老挝国内户用沼气项目存在的问题，现提出如下解决对策：(1)对于开展沼气项目的地区，应派遣技术人员长期留守以应对各种意外情况，在沼气池建成后，项目团队应对沼气用户进行简单有效的技能培训，可印发使用手册以保证沼气用户对沼气设备的熟练使用；(2)在开展沼气项目之前，先要在目标地区进行项目可行性调查，包括当地农户平均收入水平、沼气项目在当地的知晓度和当地农户对沼气技术使用的兴趣，同时采取多种手段加强对农村地区沼气技术的宣传，使得沼气使用的益处深入人心；(3)对老挝农户的生产生活习惯进行深入调查之后，在沼气使用潜力较大的地区改进当地农户的生产生活习惯，例如将牲畜圈养以方便收集排泄物或者农户固定生活住所以方便沼气池长期使用。