沼气池建设技术一览Word格式文档下载.docx

1、400? 左右。纯甲烷每立方米发热量为36.8千焦。沼气每立方米的发热量约23.4千焦，相当于 0.55千克柴油或0.8千克煤炭充分燃烧后放出的热量。从热效率分析，每立方米沼气所能 利用的热量，相当于燃烧3.03千克煤所能利用的热量。 二、家用沼气池的类型 图2.1 8米3圆筒形水压式沼气池型（单位：毫米）图2.2 球形水压式沼气池构造简图图2.3 椭球形水压式沼气构造简图（单位：水压式沼气池型有以下几个优点： （1）池体结构受力性能良好，而且充分利用土壤的承载能力，所以省工省料，成本比较低。 （2）适于装填多种发酵原料，特别是大量的作物秸秆，对农村积肥十分有利。（3）为便于经常进料，厕所、猪

2、圈可以建在沼气池上面，粪便随时都能打扫进池。（4）沼气池周围都与土壤接触，对池体保温有一定的作用。水压式沼气池型也存在一些缺点，主要是：（1）由于气压反复变化，而且一般在416千帕（即40160厘米水柱）压力之间变化。这对池 体强度和灯具、灶具燃烧效率的稳定与提高都有不利的影响。（2）由于没有搅拌装置，池内浮渣容易结壳，又难于破碎，所以发酵原料的利用率不 高，池 容产气率（即每立方米池容积一昼夜的产气量）偏低，一般产气率每天仅为0.15米3/米3 左右。（3）由于活动盖直径不能加大，对发酵原料以秸秆为主的沼气池来说，大出料工作比较困难 。因此，出料的时候最好采用出料机械。图2.4 中心吊管式沼

3、气池图2.5 曲流布料水压式沼气池剖面图（单位：图2.6 双管顶返水水压式沼气池简图1.进料管 2.发酵池 3.出料联通管 4.活动盖 5.导气管 6.水压间图2.7 大揭盖水压式沼气池简图 1.大直径活动盖 2.蓄水池盖板 3.导气管图2.8 圆筒形水压式沼气池简图（单位：图2.9 干、湿发酵水压式沼气池简图 1.湿发酵区 2.干发酵区图2.10 底层出料水压式沼气池构造 1.发酵间 2.贮气间 3.进料口 4.出料口、水压间 5.导气管 6 .出料口通道三、沼气池的设计 1、沼气池的设计原理 建造“模式”中的沼气池，首先要做好设计工作。总结多年来科学实验和生产实践的经验，设计与模式配套的沼

4、气池必须坚持下列原则：（1）必须坚持“四结合”原则“四结合”是指沼气池与畜圈、厕所、日光温室相连，使人畜粪便不断进入沼气池内，保证正常产气、持续产气，并有利于粪便管理，改善环境卫生，沼液可方便地运送到日光温室蔬菜地里作肥料使用。（2）坚持“圆、小、浅”的原则“圆、小、浅”是指池型以圆柱形为主，池容612立方米，池深2米左右，圆形沼气池具有以下优点：第一，根据几何学原理，相同容积的沼气池，圆形比方形或长方形的表面积小，比较省料。第二，密闭性好，且较牢固。圆形池内部结构合理，池壁没有直角，容易解决密闭问题，而且四周受力均匀，池体较牢固。第三，我国北方 气温较低，圆形池置于地下，有利于冬季保温和安全

5、越冬。第四，适于推广。无论南方、北方，建造圆形沼气池都有利于保证建池质量，做到建造一个，成功一个，使用一个，巩固 一个，积极稳步地普及推广。小，是指主池容积不宜过大。浅，是为了减少挖土深度，也便于避开地下水，同时发酵液的表面积相对扩大，有利于产气，也便于出料。（3）坚持直管进料，进料口加箅子、出料口加盖的原则 直管进料的目的是使进料流畅，也 便于搅拌。进料口加箅子是防止猪陷入沼气池进料管中。出料口加盖是为了保持环境卫生， 消灭蚊蝇孳生场所和防止人、畜掉进池内。2、沼气池的设计依据 设计与“模式”配套的沼气池，制定建池施工方案，必须考虑下列因素：（1）选择池基应考虑土质 建造沼气池，选择地基很重

6、要，这是关系到建池质量和池子寿命 的问题，必须认真对待。由于沼气池是埋在地下的建筑物，因此，与土质的好坏关系很大。土质不同，其密度不同，坚实度也不一样，容许的承载力就有差异。而且同一个地方， 土层也不尽相同。如果土层松软或沙性土或地下水位较高的烂泥土，池基承载力不大，在此 处建池，承受不了，必然引起池体沉降或不均匀沉降，造成池体破裂，漏水漏气。一般 自然土层，每平方米容许承载力都超过10吨以上，在这样的自然土层上建造沼气池，是没有 什么问题的。因此，池基应该选择在土质坚实、地下水位较低，土层底部没有地道、地窖、 渗井、泉眼、虚土等隐患之处；而且池子与树木、竹林或池塘要有一定距离，以免树根、竹

7、根扎入池内或池塘涨水时影响池体，造成池子漏水漏气；北方干旱地区还应考虑池子离水源 和用户都要近些，若池子离用户较远，不但管理（如加水、加料等）不方便，输送沼气 的管道也要很长，这样会影响沼气的压力，燃烧效果不好。此外，还要尽可能选择背风向阳处建池。（2）设计池子应考虑荷载 确定荷载是沼气池设计中一项很重要的环节。所谓荷载，是指单 位面积上所承受的重量。如果荷载确定过大，设计的沼气池结构截面必然过大，结果用料过 多，造成浪费；如果荷载确定过小，设计的强度不足，就容易造成池体破裂。荷载的计算标 准一般为：池身自重（按混凝土量计算）每立方米为2.5吨左右，拱顶覆土每立方米为2吨左 右， 池内发酵原料

8、每立方米容积为1.2吨左右，沼气池产气后池内每平方米受压为1吨左右。此外，经常出现在池顶的人、畜等压力以最大量考虑为1吨左右。所以，地基和承载力至少不能 小于每平方米8吨。（3）、设计池子应考虑拱盖的矢跨比和池墙的质量建造沼气池，一般都用脆性材料，受压性 能较好，抗拉性能较差。根据削球形拱盖的内力计算，当池盖矢跨比在15.35时，是池盖 的环向内力变成拉力的分界线；大于这个分界线，若不配以钢筋，池盖则可能破裂，因此，在设计削球形池拱盖时矢跨比（即矢高与直径之比。矢高指拱脚至拱顶的垂直距离）一般在1416之间；在设计反削球形池底时矢跨比为18左右（具体的比例还应根据池子大小、 拱盖跨度及施工条件

9、等决定）。注意在砌拱盖前要砌好拱盖的蹬脚，蹬脚要牢固，使之能承 受拱盖自重、覆土和其他荷载（如畜圈、厕所等）的水平推力（一般说来，一个直径为5米，矢 跨比为15，厚度为10厘米的混凝土拱盖，其边缘最大拉力约为10吨），以免出现裂缝和下 塌的危险；其次，池墙质量必须牢固。池墙基础（环形基础）的宽度不得小于40厘米（这是工程构造上的最小尺寸），基础厚度不得小于25厘米。一般基础宽度与厚度之比，应在 1:（1.52）范围内为好。 3、沼气池容积的计算 建造沼气池，事先要进行池子容积的计算，就是说计划建多大的池子为好。计算容积的大小 原则上应根据用途和用量来确定。池子太小，产气就少，不能保证生产、生活

10、的需要；池子 太大，往往由于发酵原料不足或管理跟不上去等原因，造成产气率不高。目前，我国农村沼 气池产气率普遍不够稳定，夏天一昼夜每立方米池容约可产气0.15立方米，冬季约可产气0 .1立方米左右，一般农村五口人的家庭，每天煮饭、烧水约需用气1.5立方米（每人每天生 活 所需的实际耗气量约为0.2立方米，最多不超过0.3立方米）。同时，应考虑生产用肥。因 此 ，农村建池，每人平均按1.52立方米的有效容积计算较为适宜（有效容积一般指发酵间和 贮气箱的总容积）。根据这个标准建池，人口多的家庭，平均有效容积少一点，人口少的家 庭，平均有效容积多一点；北方地区一般气温较低，可多一点，南方地区一般气温

11、较高，可少一点。如一个五口人的家庭，建造一个810立方米的沼气池，管理得好，所产 沼气基本上能满足一家人一年四季煮饭、烧水或点灯的需要，在北方即使在冬季气温较低，产气量有所减少的情况下，仍可供煮两餐饭或烧开水用。所以一般家庭养猪存栏610头，日光 温室面 积在100150米2，可建6、8、10米3的沼气池为宜。对于建在野外的四位一体生态型大 棚模式，一般“模式”面积为667平方米（1亩）左右，这时，养猪头数可增 加，沼气池容 积大一些为好，但这不是绝对的，因为若沼气池容积满足不了炊事用能及蔬菜生产用肥的需 要，可由外界补充能源及肥料，从而使“模式”正常运行。5、 沼气池的施工技术 （1）备料

12、建一个8立方米的沼气池需要水泥1吨、砂子2立方米、碎石（规格13厘米）0.6立方米、红 砖 600块、陶瓷管（直径2030厘米）12根、钢筋（直径14毫米）1.2米。如果建10立方米沼气池 ，其水泥、砖、砂再增加10%，若建6立方米沼气池，则水泥、砖、砂比8立方米沼气池用量 要减少10%。（2）放线 放线挖坑是保证建池质量的第一关，必须按规定尺寸施工。图2.11是三种“模式”总体放 线布置图，供放线时参考。以图2.11中A图为例说明放线要点：划出总体平面。划出温 室、猪舍面积，猪舍在东侧或西侧。划出“模式”宽度中心线。以O为起点，在猪舍内侧找出池的中心点O，以O为圆心，以池的半径加6厘米为半径

13、划圆，确定池的位置。确定 进料口、出料口位置。要在“模式”宽度中心线上确定为进料口中心点和位于日光温室内的 出料口中心点，用白灰做好标记。1.厕所 2.进料口 3.沼气池 4.出料口 5.日光温室6.模式宽度中心线 7.猪舍 8.内山墙1. 1. 厕所 2.进料口 3.沼气池 4.出料口 5.日光温室 6.猪舍 7.模式宽度中心线 8.内山墙1.厕所 2.进料口 3.沼气池 4.出料口 5.日光温室6.猪舍东西宽度中心线 7.猪舍 图2.11 不同“模式”总体放线布置图（3）池坑开挖 在“模式”内建沼气池均采用地下埋式，沼气池土方工程采用大开挖的施工工艺。首先，应 确定好正负零的高度。池坑深度

14、按设计图确定，即沼气池的池顶与出料口保持在一个水平 面上，并高出猪舍地面10厘米。进料口超高地面2厘米，如果挖得过深使沼气池低于地平面 ，影响配套使用，挖得过浅使沼气池突出地面，给养猪和日光温室施肥造成困难。具体尺寸如表2.1所示。容积/米3内直径/米池墙高/米池顶矢高/米池顶曲率半径/米水压间深/米直径/米68102.402.703.001.000.480.540.601.741.962.182.102.280.901.102.1 610米3沼气池结构规格标准为了便于安放建池模具或利用砖模浇筑池体，减少材料损耗，池坑要规圆上下垂直。对于土质良好的地区坑壁可挖直，取土时由中间向四周开挖，开挖至

15、坑壁时留有一定余地，然后按定位桩找出中心点，并钉一固定的木桩，用一条绳的一端固定在中心点的木桩上，绳的 另一 端拴上一把小把锄，使锄刀到中心点的长度等于池的半径加上墙厚度6厘米划圆，刮掉 阻 碍通道的砂土，边挖边修整池坑，直到设计深度为止。池坑挖好后马上将池底修成锅底形状；由锅底中心至水压间底部挖一条U形浅槽,下返坡度5%。对于土质松散的地方，地面以下8 0厘米应放坡取土，坡度大小要看土质松散程度而定，以坑壁不坍塌为原则，同时挖好进、出料口坑。如有地下水出现，池底要挖集水坑，以便排水。建池时遇到地下水，可采用“避、引、堵”的办法来解决。“避”就是避开地下水，尽量不 在 多雨季节施工，选择地下水

16、位较低、地势较高的地方建池，水网地区可建圆球形池或提高池 身，建成半地下池。“引”就是引开地下水，施工前挖排水沟，尽量将水引走。池墙渗水， 可将竹管插入渗水处或在池壁上凿星（“Y”）形小沟，使水集中从沟内流至池底。对于池底 渗水，可采用十字沟或环形沟集水，并在池底中央挖一较深小井，使水流入井内汲走，待 工程告一段落无渗水排出时再填此井。“堵”就是堵住地下水，对池内个别小泉眼，可用砖 头、小石块塞紧。若大面积渗水，可采用水玻璃药液防渗剂掺入水泥进行粉刷，快速凝固， 堵塞有效。同时，在土质差、地下水位高处建池，池底下面还必须设置沙卵石垫层，其垫层 的施工可先铺砌卵石，再用水沉法使沙子挤满卵石空隙，

17、起到确保建池质量的作用。如建 池场地确无地下水，池底以下可不加垫层及排水措施。6、 利用混凝土浇筑6、8、10立方米沼气池的现场施工 四位一体生态型大棚模式中的沼气池，一般采用组合式建池。所谓组合式建池就是池底、池 墙、水压间下部采用混凝土整体现浇，池拱盖及水压间上部采用砖砌。在现浇拌制混凝土时 ，必须控制水灰比0.65，砂子中泥土含量3%，云母含量0.5%，碎石中最大粒径3厘米，泥土含量2%。混凝土浇筑工序必须连续进行，间断时间不得超过1小时，浇筑时必须 振捣密实，防止出现蜂窝麻面现象。施工顺序如下：（1）砌筑出料口通道 出料口通道如图2.12所示。出料口通道用红砖及砂灰砌筑，水泥:砂 子1

18、2.5。为了便于施工及出料，其通道口宽50厘米，高70厘米，顶部起拱，但上 口距池上拱角不得小于35厘米，防止产气多时水面下返而跑气。（2）池墙及水压间下部的浇筑 池墙及水压间下部的浇筑可采用钢模、木模及砖模，一般上 述模具为内模，而以池壁为外模。由于钢模造价高，很少采用，而木模和砖模用的较多。若 一个村里建多个沼气池，采用木模较方便，若只建一个，则采用砖模为宜。采用砖模的一般 砌法是：先把砖用水浸湿，防止拆模困难。每块砖横向砌筑，每层砖砖缝错开，不用带泥口 或灰口，做到砌一层砖用混凝土浇筑一层，振捣密实后再砌第二层。混凝土配合重量比为水 泥砂子碎石133，池墙高1米，厚0.05米。 图2.1

19、2 出料口通道（单位：（3）池拱盖的施工 目前，“模式”中的沼气池拱盖用砖砌，“模式”中的沼气池一般采用 直管进料，在砌筑池拱盖前要安装好进料管，一般利用直径200毫米、长600毫米左右的陶瓷 管，管内穿绳拴挂在地面的木桩上，进料管喇叭口朝上，上下垂直，紧贴池壁固定好。插入 池内深度拱角250300毫米为宜。砌筑拱盖可用铁钩或挂绳法固定砖，先由进料管处开始砌 ，进料管周围要用水泥加固。砌筑拱盖的砖，要选择质量好的，先用水浸湿，保持外湿内干，用12水泥砂灰图2.13 池拱盖施工图砌筑，砂灰和易性要好，灰口饱满，砖与砖要顶紧，每砌筑一圈，要用小石片嵌牢，边砌筑边注意拱盖弧度，每砌筑35圈，拱盖外壁

20、用13水泥砂灰抹严抹实， 拱角处第1圈砖上层抹灰时，厚度要达到3050毫米，用以代替圈梁。随砌随抹灰，随即由外向内均匀地回填土。回填土前，进料管上部也要砌几层砖，防止回填土由进料管进入池内，进料口宽以240毫米为宜，长度因户而异。注意第一次回填土约60%即可，防止塌方 ，其余土量 在次日池内密封前回填一部分，整体池完工10天后可全部回填完。池拱盖施工图如 图2.13所示。在砌筑池拱盖的同时，应把水压间的上部砌好。水压间上半部用1/4 砖立砌，13水泥砂灰浇筑。当砌筑池拱盖要封口时，在拱顶正中央安放直径为910毫米的导气管，插入深度以池内 密封层完工后露出10毫米左右为宜，拱顶中央用4条5007

21、00毫米长铁筋摆放成字型，抹 灰要加厚加固，以防沼气池运行时压力过大涨坏气箱。在导气管周围，砌一个深200300毫 米，边长180200毫米的方型围护墙，在输气管引出方向预留出缺口。猪舍地面以下可砌暗沟或放一个内径为2050毫米铁管或塑料护管，以便引出输气管。导气管上面盖上活动盖板， 防止输气管被猪啃坏。活动盖板规格240毫米240毫米，厚度为5060毫米，可用2块红砖代替，如图2.14所示。图2.14 导气管安装位置示意图（4）池底施工 池底先铺一层碎石，用14的水泥砂浆将碎石缝隙灌满，然后再用水泥、砂 子、碎石以133的混凝土浇筑池底，厚度要达到812厘米。（5）沼气池池体内部密封 由砖和

22、混凝土组合建造的沼气池只靠结构层还不能满足防渗漏要求 ，必须对池体进行密封处理才能不漏气、不漏水。沼气池密封层采用7层做法和3层做法两种 ，贮气室及池内进料管部分采用7层做法；池底、池墙、水压间、出料口通道等采用3层做法。其7层做法第1层用450水泥砂灰刷浆，灰水0.31；第2层抹水泥砂子1 2.5的水泥砂灰，厚度为0.81厘米；第3层抹0.1厘米厚素灰；第4层抹水泥砂子12的水泥砂灰，厚度为0.4厘米；第5层抹0.1厘米厚的素灰；第6层用11的细砂灰抹0.3 0.4厘米；第7层刷素灰浆3遍。而3层做法是第1层与7层做法中的第2层一起做；第2层与7层做法中的第6层一起做；第3层与7层做法中的第

23、7层一起做。（6）养护 用混凝土浇筑的每个部位，都要进行养护，要求在平均气温大于5条件下自然 养护，外露混凝土应加盖草帘浇水养护，养护时间为710天。春、秋要注意早晚防冻。为达到养护目的，在沼气池密封处理以后要把出料口、进料口、池顶口用薄膜盖严。自然养护 期达到后经检查试压就可以投料使用。建池完工24小时后如果下雨应及时向池内加水，加水量应是池内装料容积的一半，以防地下水位上涨鼓坏池体。（7）检查验收 新建沼气池和大换料后保养维护的旧池，必须经过检查验收合格，方可投料 使用。其检验方法分为两种：直接检查法 必须全池强度养护达到70%以上才能进行，用手指或小木棒叩击无翘壳空响 。全池内壁无渗水痕

24、迹，无裂缝、砂眼、孔隙等肉眼可见的缺陷；池外输气管线、开关 等配套设施安装齐全牢固。试压检查法 在直接检查完好的基础上，推荐采用气压检验为主，水压法检验为辅，亦可 混合使用。一般作法是装水至进、出料管上端20厘米高度，观测12小时，水位降低无明显变 化，视为不漏水；再用打气筒（机）充气（或灌水增压），使压力表达到设计压力的50%，观察2 4小时，若压力不降低，继续打气至设计压力，再观测24小时，压力降低值在设计压力的3% 以内，视为不漏气。亦可采用空池封闭进出料口、直接充气试压的方法，要求同上。试压 中最好将输气管路全部接通，分别检查有否渗漏现象。检查中如有漏水、漏气者，须查明部 位、原因。经

25、修补使强度达到要求后，再经复验合格，方可投料使用。但使用前，必须将多 余的水抽去。未经复验合格者，不得勉强使用。“四位一体”农村能源生态模式 “四位一体”农村能源生态模式（简称“模式”）是指在日光温棚内以沼气技术为核心，连接养殖技术和种植技术，发展高产、优质、高效农业的一种模式。“模式”系统既可充分利用农民零碎劳动时间，又能提高资源的利用率和产出率，实现多层次综合利用，具有土地、能源、时间、饲料、劳动力五资源高效利用和经济、环境、社会循环可持续发展的特点。1.1.1 “模式”的系统布局 北方能源生态模式的系统布局图 1.栅栏 2.溢水槽 3.进料口 4.厕所 5.进料管 6.过廊7.沼气池 8

26、.猪舍 9.出料口 10.日光温室这一模式是在庭院中建一个610立方米的地下水压式沼气池，池顶建一个1020平 方米猪舍 ，侧面配建1平方米的厕所，与猪舍平行的是蔬菜温室。猪舍与蔬菜之间由带换气孔的山墙隔开，全部设置于塑料大棚内，如图所示。 “模式”根据建筑材料不同，可分为竹木结构和钢砖结构。竹木结构指在建筑中，沼气池采用砖、水泥砌筑或混凝土浇筑而成，温室由土泥后墙、竹木骨架组成。其优点是简单易行，成本低，但使用寿命短。钢砖结构是沼气与竹木结构相同，温室部分为复合砖墙，钢骨架， 优点是使用寿命长，但成本较高。根据结构方位布局不同，还可分为前后结构和左右结构模式。前后结构是指沼气池、猪舍、厕所位

27、于日光温室的后部；左右结构是指沼气池、猪舍、厕所位于日光温室的一端。这两种结构主要取决于农户庭院的大小，常用的是左右结构。（杨巍 摘自黑龙江农村能源网）新沼气池投料模式。本文出自: 能源世界网 作者: mysky 点击率: 152我们在实践中摸索出一套新沼气池投料模式,成效显著。现将其介绍如下： 投料分三步。第一步是选料。应以人、畜鲜粪便为主,料液严禁消毒。810立方米的沼气池，应备料3,5004,500斤左右,并加少量的水在空闲猪栏中进行堆沤1015天即可。第二步是接种。先向空池内投入沼液或污泥水,然后加水至池容的1/3处,再将已堆沤处理的粪料1,000斤左右投入池中,并进行充分搅拌,观察2

28、3天,发现有气泡产生时已经接好菌种。第三步是投料。将余下的2,5003,500斤粪料投入池中,同时加水至天窗口下边缘,进行充分搅拌即可封盖。23天后,沼气池开始产气。 用这种方式投料,新沼气池产气迅速,甲烷含量高,易燃好用。“三位一体”沼气综合利用技术 76沼气开发及综合利用技术，是以土地资源为基础，以太阳能为动力，以沼气为纽带，集能源、养殖和种植为一体，把沼气、生物、肥料、饲料有机结合在一起的生产模式，可以充分利用农户庭院养猪、种菜、净化环境。沼气可用于做饭、点灯、储粮；沼液、沼渣可用于作物的叶面喷施，培肥地力、生产绿色食品，满足人民生活需要。 一、沼气池建设的技术要点：沼气开发与综合利用技术目前得到了广大农民群众的认可，但沼气池建设质量的好坏是该技术能否获得综合利用的关键之关键，建池时需要技术人员现场指导，把好沼气池建设的技术关。主要包括：（）选择好建池位置：把沼气池建在向阳的猪圈下面，不仅节约用地，且有利于冬季沼气池保温；有条件的农户，实行“四位一体”联建，出料间的一部分置于日光温室内，释放出的二氧化碳供蔬菜生长需要。（）池容的选择：一般口之家，以建m3 的沼气池为宜。（）满足粪便发酵工艺的一切条件：严格的厌养环境。即建池要密封，保证不漏气、不渗水；充足的发酵原料。一般养头猪或头牛加上家庭人口的人