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沼气技术怎么利用?怎么修建沼气池比较经济适用?

农村家用沼气池的池形有哪几种?它由哪几部分组成?  我国农村常用的家用沼气池池形一般为圆形、方形和长方形。实践证明以圆形池最好,目前修建也最多。  修建沼气池的基本技术要求是什么?  农村家用沼气池是生产和贮存沼气的装置,它的质量好坏,结构和布局是否合理,直接关系到能否产好、用好、管好沼气。因此,修建沼气池要做到设计合理,构造简单,施工方便,坚固耐用,造价低廉。  有些地方由于缺乏经验,对于建池质量注意不够,以致池子建成后漏气、漏水,不能正常使用而成为"病态池";有的沼气池容积过大、过深,有效利用率低,出料也不方便。多年来的实践经验证明,沼气池的结构要"圆"(圆形池)、"小"(容积小)、"浅"(池子深度浅);沼气池的布局,南方多采用"三结合"(厕所、猪圈、沼气池),北方多采用"四位一体"(厕所、猪圈、沼气池、太阳能温棚)。  怎样修建沼气池?"  怎样修建沼气池,沼气池的大小、尺寸,沼气池使用什么材料,沼气池修好了怎么判断它的质量是否符合使用要求,这些问题在下面的国家标准中都能找到答案,即:  GB4750 农村家用水压式沼气池标准图集;  GB4751 农村家用水压式沼气池质量验收标准;  GB4752 农村家用水压式沼气池施工操作规程;  GB7637 农村家用沼气管路施工安装操作规程;  GB9958 农村家用沼气发酵工艺规程;  GB7959 粪便无害化卫生标准。  还可以参考DB21/T-835-94北方农村能源生态模式标准。修建沼气池不同于修建民用住房,有一些特殊要求。所以国家专门发布了有关技术标准(包括土建工程中相关的国家标准),来保证沼气池的建造质量。如果建池质量不符合要求或者因为建池地基处理不适当,会使沼气池漏水、漏气,不能正常工作,则需要检查出毛病,进行修补,费时费力。  我国沼气技术推广部门已形成一个网络,各省(区)、市、县有专门的机构负责沼气的推广工作,有的地区乡镇、村都有沼气技术员负责沼气推广工作。如果你要想修建沼气池,可以找当地农村能源办公室(有的地方叫沼气办公室),签订合同,请他们派沼气技术人员来帮助你修建沼气池,因为他们是经过专门的技术培训,经考核并获资格证书,故修建的沼气池质量可以得到保证。  修建沼气池需要什么材料?  修建沼气池材料主要是水泥、沙、石子、砖,还需要一些砼预制构件或选用其它成型材料做进、出料管、池盖以及输配气管件、灯、灶具等。  修建沼气池有哪些步骤?  (1)查看地形,确定沼气池修建的位置;  (2)拟定施工方案,绘制施工图纸;  (3)准备建池材料;  (4)放线;  (5)挖土方;  (6)支模(外模和内模);  (7)混凝土浇捣,或砖砌筑,或预制砼大板组装;  (8)养护;  (9)拆模;  (10)回填土;  (11)密封层施工;  (12)输配气管件、灯、灶具安装;  (13)试压,验收。  各地要因地制宜,就地取材,不强求一律。  农户修建沼气池多大容积合适?  沼气池容积的大小(一般指有效容积,即主池的净容积),应该根据每日发酵原料的品种、数量、用气量和产气率来确定,同时要考虑到沼肥的用量及用途。  在农村,按每人每天平均用气量0.3~0.4立方米,一个4口人的家庭,每天煮饭、点灯需用沼气1.5立方米左右。如果使用质量好的沼气灯和沼气灶,耗气量还可以减少。  根据科学试验和各地的实践,一般要求平均按一头猪的粪便量(约5公斤)入池发酵,即规划建造1立方米的有效容积估算。池容积可根据当地的气温、发酵原料来源等情况具体规划。北方地区冬季寒冷,产气量比南方低,一般家用池选择8立方米或10立方米;南方地区,家用池选择6立方米左右。按照这个标准修建的沼气池,管理得好,春、夏、秋三和发所产生的沼气,除供煮饭、烧水、照明外还可有余,冬季气温下降,产气减少,仍可保证煮饭的需要。  有的人认为,"沼气池修得越大,产气越多",这种看法是片面的。实践证明,有气无气在于"建"(建池),气多气少在于"管"(管理)。沼气池子容积虽大,如果发酵原料不足,科学管理措施跟不上,产气还不如小池子。但是也不能单纯考虑管理方便,把沼气池修得很小,因为容积过小,影响沼气池蓄肥、造肥的功能,这也是不合理的。  为什么提倡修建圆形的沼气池?  圆形或近似于圆形的沼气池与长方形池比较,具有以下优点:第一,相同容积的沼气池,圆形比长方形的表面积小,省工、省料。第二,圆形池受力均匀,池体牢固,同一容积的沼气池,在相同荷载作用下,圆形池比长方形池的池墙厚度小。第三,圆形沼气池的内壁没有直角,容易解决密封问题。  在相同容积和发酵条件下,浅池为什么比深池的产气率高?  首先,因为沼气池底部发酵原料多,菌种多,是产生沼气的主要部位。浅的圆池底增大了厌氧微生物与发酵原料的接触面积,所以产气比较高。其次,同一容积的池子,深度浅的池子,池底压力比深池相对小一些,有利于厌氧微生物的活动和气体的扩散。因此,在修建沼气池时,要适当增大池底部的直径,降低池子的深度(一般家庭用的沼气池,深度宜在2米左右),便于管理维修,提高产气量,又能减轻出料的劳动强度。当然,池子也不能过浅,过浅不利于冬季保温和沉淀粪便中的寄生虫卵。同时,由于池子过浅,池子的跨度越大,也会增加建池材料的用量和施工的难度。至于寒冷地区修建沼气池的深度,由须修建在冻土层以下,或与太阳能温棚相结合(满足种植土层厚度即可)。  在南方修建"三结合"的沼气池有哪些好处?  沼气池、猪圈、厕所三者修在一起,是南方地区广大群众在实践中创造出来的一项重要经验。它的主要好处是:第一,人、畜粪便能自动流入池内密闭发酵,节省输送粪入池的劳力,有利于把人、畜粪便有效地管理起来;第二,每天都有新鲜发酵原料入池,有利于提高产气率;第三,这种沼气池宜建在棚内或住房附近,管理方便,输气导管的距离较短,减少了购买输气管的开支;第四,有利于在冬季保持池温。  在北方修建"四位一体"的沼气池有哪些好处?  由于北方冬季寒冷的气候使沼气池运行较困难,并且易造成池体损坏,沼气技术难以推广。广大科技人员通过技术创新的实践,根据北方冬季寒冷的特定环境下创建北方"四位一体"生态模式,即沼气池、猪圈、厕所、太阳能温棚四者修在一起,它的主要好处是:第一,人、畜粪便能自动流入沼气池,有利于粪便管理;第二,猪圈设置在太阳能温棚内,冬季使圈舍温度提高3~5℃,为生猪提供适宜的生长条件,缩短了生猪育肥期;第三,猪圈下的沼气池由于太阳能温棚而增温、保温,解决了北方地区在寒冷冬季产气难池子易冻裂的技术问题,年总产气量与无太阳能温棚的沼气池相比提高20%~30%;第四,高效有机肥(沼肥)增加60%以上,猪呼出的CO2,使太阳能温棚内CO2的浓度提高,有助于温棚内农作物的生长,既增产,又优质。  为什么要在沼气池上安装活动盖?  活动盖安装在沼气池的顶部,盖口的大小以能容纳一个成人进、出沼气池为宜,一般直径为60~70厘米。安装活动盖有以下好处:  第一,当沼气池大换料或维修内部时,打开活动盖后,进、出料口与活动盖口相通,通过鼓风有利排出池内残存的气体,可以保证从事换料或维修人员的安全。同时,活动盖口透光面较大,操作方便。第二,当池内发酵液表面结壳较厚,影响产气时,可以打开活动盖,打破粪壳,搅动粪液,使产正常。第三,当池内气体压力过大,超过池子的设计压力,而压力表又失灵时(如管道受阻),沼气便将活动盖板自动顶开,从而降低池内气体压力,避免池体破裂。  活动盖可用混凝土制成。盖板的形状如保温瓶塞,也就是顶面直径大、底面直径小的圆形盖板。为了便于揭开,盖板的厚度不宜过大(一般在15厘米左右)。安放时,盖板周围与盖口的接缝处用粘性较大的泥土粘结密封(事先将粘土加水拌成胶泥状),然后在井口圈内装满水,并经常补充,使粘土保持湿润,不干裂,以达到密封的要求。  沼气池的进料管与出料间合在一起为什么不好?  沼气池的进管是新鲜发酵原料入池的地方,出料间是取出经过发酵后肥料的地方。如果进料管与出料间合在一起,在平时少量出料时,就把新入池的发酵原料取出使用,这既不能使新鲜原料得到充分发酵、产气,也不利于沉降、杀灭新鲜粪便中的寄生虫卵。因此,在修建沼气池时,进、出料间(管)一定要分开,并尽可能使它们安置在对称的位置上。  出料间可以代替水压箱吗?  出料间是可以代替水压箱的。沼气池的出料间与主池相通,它的水位随气体的产生、消耗而升降,也可以使贮气箱内的沼气保持相对的压力,起到了水压箱的作用。出料间容积(家用水压式沼气池)一般可按沼气池日产气量的二分之一左右设计。  怎样检查沼气池是否符合质量要求?  修建沼气池的技术人员,在建好沼气池后,都要对沼气池进行检查,除了在施工过程,对每道工序和施工的部分要按相关标准中规定的技术要求检查外,池体完工后,就对沼气池各部分的几何尺寸进行复查,池体内表面应无蜂窝、麻面、裂纹、砂眼和孔隙,无渗水痕迹等明显缺陷,粉刷层不得有空壳和脱落。接下来最基本的和主要的检查是看沼气池有没有漏水、漏气。检查的方法有两种:一种是水试压法,另一种是气试压法。  (1)水试压法。  向池内注水,水面至进出料管封口线水位时可停止加水,待池体湿透后标记水位线,观察12小时。当水位无明显变化时,表明发酵间的进出料管水位线以下不漏水,才可进行试压。  试压前,安装好活动盖,用泥和水密封好,在沼气出气管上接上气压表后继续向池内加水,当气压表水柱差达到10千帕(1000毫米水柱)时,停止加水,记录水位高度,稳压24小时,如果气压表水柱差下降0.3千帕(300毫米水柱)内,符合沼气池抗渗性能。  (2)气试压法。  第一步与水试压法相同。在确定池子不漏水之后,将进、出料管口及活动盖严格密封,装上气压表,向池内充气,当气压表压力升到8千帕时停止充气,并关好开关。稳压观察24小时,若气压表水柱差下降在0.24千帕以内,沼气池符合抗渗性能要求。
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