以沼气为纽带的物质循环利用模式

对农业废弃物进行回收利用，产生沼气能源，并以其为核心发展农业生态经济。对有机废弃物进行厌氧发酵，使之分解并产生主要含甲烷的混合气体的工艺系统的最早记载，是1895年在英格兰的Essex成功进行的一次用腐解桶产生的沼气点亮行道灯的实验。但真正较大规模应用沼气作为照明等能源并使其商业化运作，还得首推中国。农村沼气工程的最初功能集中在能源方面。中国古语云：“开门七件事： 柴米油盐酱醋茶。” 可见薪柴在农民心目中的位置。对于居住高度分散、交通十分不便、缺乏现金购买煤炭的每一个农民家庭来说，每天做饭、烧水和取暖需要的薪柴，以及照明用的灯油，是头等大事。即使交通条件已大为改善，煤炭产量大幅度提高，电力供应普及率已经显著提高，农村能源的解决途径，仍然把沼气能放在重要地位，强调利用包括商品能源、沼气能、太阳能、小水电、风能等在内的 “多能互补” 方针。
20世纪70年代，广泛开展了对沼液、沼渣综合利用的试验，发现了它们在饲料、肥料、食用菌培养物料、特殊的生物活性物质 (生长调节、抑菌等)、农村卫生、养殖场废弃物集中处理等多方面所具有的意想不到的功效。沼气发酵工程大大促进了农村以农、牧结合为中心的多种经营，并成为各种生态农业模式的中心环节。根本原因即在于其在物质、能量多级、充分利用和物质转化方面独特的纽带作用。沼气既可以作为生活用能，亦可作为生产用能； 沼气本身所含 (40%左右) 及燃烧产生的大量二氧化碳，是农作物高产优质所需要的气体肥料； 沼渣中含有经生物降解后重新合成的营养物质，如氨基酸、菌体蛋白、矿物质、维生素等，而且去除了异味，是猪、牛等的良好再生饲料。以沼渣替代一定比例的饲料喂猪，同全部用饲料的相比，不影响猪的正常增重，从而节约了可观的饲料。沼液中也含有大量养分，可用于养鱼。沼渣含有机质40%左右，粗蛋白8%，氮、磷、钾分别为1.5%、0.5%和0.8%，且不含杂菌，是理想的食用菌的培养基； 用沼渣作优质肥料，肥效比有机肥快，而且还有改善品质、减少农药施用量的效果。沼渣由于含有大量 (10%—20%) 腐殖酸类物质，可有效地改良土壤。沼渣还可制成优质商品有机肥或营养土销售，从而增加农民的现金收入。