如何制造，沼氣池

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       第一章 沼氣池的建造

       第一節 標 準

        按照中華人民共和國國家標準gb？──，農村家用水壓式沼氣池主要技術(shù)標準：

        1、氣密性：池內氣壓為毫米水柱時(shí)，小時(shí)漏損率小于3％。

        2、單位有效池容日產(chǎn)氣量,每m3平均日產(chǎn)氣量在0.m3

       至0.m3。

        3、正常貯氣量為日產(chǎn)氣量的％。

        4、強度安全系數K≥2.。

        5、正常使用壽命年以上。

       第二節 池型和建池技術(shù)

        一、恭城（蒙山）式池型

        1、特點(diǎn)

        該池型經(jīng)改進(jìn)，裝有2條塑管，一條是出料水管，一條是自動(dòng)排渣管。

        2、結構

        恭城式沼氣池結構分八部份，（見(jiàn)附圖1）。 ①進(jìn)料，②發(fā)酵池，③排渣池， ④水壓池， ⑤出料管，⑥排渣管，⑦進(jìn)料管，⑧活動(dòng)蓋（密封蓋）。

        3、建池技術(shù)

        ⑴容積計算

        正、反削球容積＝（池徑）3×0.

        圓柱體容積＝（池半徑）2×3.×池高

        總池容積＝正、反削球容積＋圓柱體容積

        ⑵備料

        建一座8m3沼氣池，需要粗砂2.5m3、細砂1m3、水泥1噸，鋼材公斤，碎石1m3，紅磚塊，進(jìn)、出料管各一條。

        ⑶水壓間設置

        一般水壓間大小約等于池容積的1／8強，水壓間底線(xiàn)略高于貯氣位上公分。

        ⑷建池步驟方法

        ①放線(xiàn)開(kāi)挖土方。根據需建池大小，確定池半徑長(cháng)度，畫(huà)成圓圈比實(shí)際半徑大公分，撒石灰作線(xiàn)，即可挖土。一般挖深1.8至2.2米，底部成鍋督形，凹下至公分。

        ②用磚和黃泥漿砌成模墻1米高左右，然后順著(zhù)周?chē)F澆?；炷?，厚公分池墻并充分震蕩混凝土起漿均勻為止。

        ③池頂施工有二法。一是采用拱尺施工，拱尺（竹竿）＝0.×池徑。將竹竿一端固定于池底中央部位，順著(zhù)拱尺向四周砌側磚，直至天窗。然后現澆混凝土8至公分厚，硬透后拆掉磚塊，進(jìn)行批蕩。二是預制板蓋頂法，用模具制好預制板，在池墻現澆好后，將預制板蓋上再現澆4至5公分厚混凝土。

        ④池墻池頂現澆好混凝土后，在池內壁和內頂用1∶2.5水泥細砂漿作底、中、面層的批淌，每層厚約5毫米。用棍子，木檔子出力擦實(shí)，不現砂粒，不離，③水壓間，④進(jìn)料，⑤進(jìn)料管，⑥循環(huán)水管，⑦連通管，⑧出料，⑨導氣管，⑩活動(dòng)蓋。

        3、建池技術(shù)

        ①發(fā)酵池、貯氣間、水壓間的池壁均可采用預制件或混凝土現澆而成。

        ②發(fā)酵池頂和貯氣間頂均采用預制件砌成，然后再現澆凝土厚5公分。層層壓實(shí)，互相粘連，批淌后拋光表面，杜絕漏氣。發(fā)酵池頂為拱形。

        ③施工工藝同恭城池要求一樣。

        ④該池直徑2.4m，發(fā)酵池高1m，氣室和水壓室高各0.5m

       （包括隔層約0.1m）。進(jìn)料管、活動(dòng)蓋直徑0.6m，其中管直徑至公分。循環(huán)水管直徑至公分。出料高0.5m、寬0.6m。拱頂和水壓室底預制板，每塊加2條Φ6mm鋼材。

       家用

沼氣技術(shù)是什么

       沼氣（Biogas）是有機物經(jīng)微生物厭氧消化而產(chǎn)生的可燃性氣體。由于這種氣體首先在沼澤地被發(fā)現，故名沼氣。沼氣是多種氣體的混合物，一般含甲烷～％，其余為二氧化碳和少量的氮、氫和硫化氫等。其特性與天然氣相似?？諝庵腥绾?.6～.8％（按體積計）的沼氣時(shí),就會(huì )形成爆炸性的混合氣體。沼氣除直接燃燒用于炊事、烘干農副產(chǎn)品、供暖、照明和氣焊等外，還可作內燃機的燃料以及生產(chǎn)甲醇、福爾馬林、四氯化碳等化工原料。經(jīng)沼氣裝置發(fā)酵后排出的料液和沉渣，含有較豐富的營(yíng)養物質(zhì)，可用作肥料和飼料。

       沼氣是一些有機物質(zhì)（如秸稈、雜草、樹(shù)葉、人畜糞便等廢棄物）在一定的溫度、濕度、酸度條件下，隔絕空氣（如用沼氣池），經(jīng)微生物作用（發(fā)酵）而產(chǎn)生的可燃性氣體。沼氣是氣體的混合物，其中含甲烷～％，此外還含有二氧化碳、硫化氫、氮氣和一氧化碳等。它含有少量硫化氫，所以略帶臭味。發(fā)酵是復雜的生物化學(xué)變化，有許多微生物參與。反應大致分兩個(gè)階段：（1）微生物把復雜的有機物質(zhì)中的糖類(lèi)、脂肪、蛋白質(zhì)降解成簡(jiǎn)單的物質(zhì)，如低級脂肪酸、醇、醛、二氧化碳、氨、氫氣和硫化氫等。（2）由甲烷菌種的作用，使一些簡(jiǎn)單的物質(zhì)變成甲烷。

       要正常地產(chǎn)生沼氣，必須為微生物創(chuàng )造良好的條件，使它能生存、繁殖。沼氣池必須符合多種條件。首先，沼氣池要密閉。有機物質(zhì)發(fā)酵成沼氣，是多種厭氧菌活動(dòng)的結果，因此要造成一個(gè)厭氧菌活動(dòng)的缺氧環(huán)境。在建造沼氣池時(shí)要注意隔絕空氣，不透氣、不滲水。其次，沼氣池里要維持～℃，因為通常在這種溫度下產(chǎn)氣率最高。第三，沼氣池要有充足的養分。微生物要生存、繁殖，必須從發(fā)酵物質(zhì)中吸取養分。在沼氣池的發(fā)酵原料中，人畜糞便能提供氮元素，農作物的秸稈等纖維素能提供碳元素。第四，發(fā)酵原料要含適量水，一般要求沼氣池的發(fā)酵原料中含水％左右，過(guò)多或過(guò)少都對產(chǎn)氣不利。第五，沼氣池的pH值一般控制在7～8.5。

       沼氣是由意大利物理學(xué)家A.沃爾塔于年在沼澤地發(fā)現的。年俄國人Β.П.奧梅良斯基分離出了第一株甲烷菌（但不是純種）。目前世界上已分離出的甲烷菌種近株，中國于年首次分離甲烷八疊球菌成功。

       世界上第一個(gè)沼氣發(fā)生器（又稱(chēng)自動(dòng)凈化器）是由法國L.穆拉于年將簡(jiǎn)易沉淀池改進(jìn)而成的。年在德國、年在美國分別建造了備有加熱設施及集氣裝置的消化池，這是現代大、中型沼氣發(fā)生裝置的原型。第二次世界大戰后，沼氣發(fā)酵技術(shù)曾在西歐一些國家得到發(fā)展，但由于廉價(jià)的石油大量涌入市場(chǎng)而受到影響。后隨著(zhù)世界性能源危機的出現，沼氣又重新引起人們重視。年新的沼氣發(fā)酵工藝流程──高速率厭氧消化工藝產(chǎn)生。它突破了傳統的工藝流程，使單位池容積產(chǎn)氣量(即產(chǎn)氣率)在中溫下由每天1立方米容積產(chǎn)生0.7～1.5立方米沼氣,提高到4～8立方米沼氣，滯留時(shí)間由天或更長(cháng)的時(shí)間縮短到幾天甚至幾個(gè)小時(shí)。中國于世紀年代初期由羅國瑞在廣東省潮梅地區建成了第一個(gè)沼氣池,隨之成立了中華國瑞瓦斯總行,以推廣沼氣技術(shù)。年中國農村戶(hù)用沼氣池的數量達 萬(wàn)個(gè)。目前中國高速率厭氧消化工藝生產(chǎn)性試驗裝置已在糖廠(chǎng)和酒廠(chǎng)正常運行。

       沼氣是一種混合氣體，主要成分是甲烷(CH4)和二氧化碳(C)。甲烷占％一％，二氧化碳占％一％，還有少量氫、一氧化碳、硫化氫、氧和氮等氣體。由于含有可燃氣體甲烷，故沼氣可做燃料。沼氣是細菌在厭氧條件下分解有機物的一種產(chǎn)物。城市有機垃圾、污水處理廠(chǎng)的污泥、農村的人畜糞便、作物秸稈等，皆可做產(chǎn)生沼氣的原料。細菌分解有機物的過(guò)程，大體分為兩個(gè)階段：第一階段，將復雜的高分子有機物質(zhì)轉化為低分子的有機物，例如乙酸、丙酸、丁酸等；第二階段，將第一階段的產(chǎn)物轉化為甲烷和二氧化碳。

       在上述過(guò)程中，起發(fā)酵分解作用的是多種細菌共同作用的結果。為了使沼氣發(fā)酵持續進(jìn)行，必須提供和保持沼氣發(fā)酵中各種微生物所需的生活條件。產(chǎn)生甲烷的細菌是厭氧的，少量的氧也會(huì )嚴重影響其生長(cháng)繁殖。這就需要一個(gè)能隔絕氧的密閉消化池。溫度在厭氧消化過(guò)程中是一個(gè)重要因素，甲烷菌能在0一℃的溫度范圍內生存，有分別適應低溫(℃)、中溫(℃)、高溫(℃)的各類(lèi)細菌，最適宜的繁殖溫度分別為℃、℃、℃左右。甲烷菌生長(cháng)繁殖最適宜的pH值約為7．0一7．5，超出此范圍，厭氧消化的效率就會(huì )降低。在厭氧消化過(guò)程中擔負廢棄物發(fā)酵作用的細菌，還需要氮、磷和其他營(yíng)養物質(zhì)。投入沼氣池的原料比例，大體上要按照碳氮比等于：1一：1。此外，還應控制影響沼氣發(fā)酵的有害物質(zhì)濃度。

       在農村怎樣開(kāi)發(fā)使用沼氣.

       一、4—5口之家，一般建一個(gè)8立方米的沼氣池，就夠用了。

       二、一般需要二千元左右。主要是材料費用約一千元，如水泥、沙石、磚塊、少許鋼筋；建池技工的工資三百多元；沼氣器材三百多元，如沼氣灶、壓力表、管道、脫硫器等等；挖池力資歷元左右；小工費用不著(zhù)元左右。

       三、沼氣難以液化灌裝。因為沼氣的主要成份是甲烷，液化點(diǎn)的溫度太低，要求的壓力太大。

農村戶(hù)用沼氣池修建有哪些技術(shù)要點(diǎn)？

       在選用建池材料時(shí)，要在保證建池質(zhì)量的前提下，因地制宜就地取材，減少運輸，降低成本，具體建池材料有：

       ①普通黏土磚：紅磚、青磚均可。磚的質(zhì)量要達到外觀(guān)尺寸整齊，各平面平整。無(wú)過(guò)大翹曲，沒(méi)有裂紋，斷面組織均勻，棱角完整無(wú)缺。

       ②水泥：一般選用號普通硅酸鹽水泥，火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥和礦渣硅酸鹽水泥。水泥的強度是隨著(zhù)貯存的時(shí)間而逐漸下降的，正常情況下貯存3個(gè)月，強度大約下降%，6個(gè)月下降%，一年下降%。所以，在建池選用水泥時(shí)要了解該水泥的生產(chǎn)日期，采用3個(gè)月以?xún)瘸鰪S(chǎng)的水泥。如水泥有結塊，就不能再用來(lái)建池。水泥硬化時(shí)的溫度、濕度越高則水化越快，凝結硬化也快，反之凝結硬化越慢。溫度低于0℃，凝結硬化結束，水灰比越小，凝結速度越快。

       ③沙：一般采用河沙、海沙、山沙。其質(zhì)量要求：沙的粒徑為0.～0.5毫米，含泥量不要超過(guò)沙子重量的3%，如含泥量多，不能用于建沼氣池。云母含量不能超過(guò)沙的0.5%，最好選用中沙粗沙。

       ④碎石：澆筑沼氣池用的混凝土中的碎石直徑為0.5～3厘米，不能超過(guò)3厘米。含泥量不應大于2%，如果含泥量大，必須用水沖洗干凈才能用。

       ⑤水：拌制混凝土、砂漿以及養護用的水，要用飲用水。

       （2）沼氣池的施工技術(shù)

       ①備料：一般建一個(gè)立方米的沼氣池，如果磚混結構，需水泥1.5噸，沙子3立方米，碎石（規格1～3厘米）2.5立方米，磚塊，6號鋼筋千克，內徑厘米的陶瓷管2根，導氣管一根。如用混凝土現澆需水泥1.7噸，沙4立方米、碎石（規模1～3厘米）5立方米、6號鋼筋千克，內徑厘米的陶瓷管2根，導氣管一根。

       ②放線(xiàn)：放線(xiàn)挖坑是保證建池質(zhì)量的第一關(guān)，必須嚴格按照規定尺寸施工，首先在廁所及相鄰的圍墻一側用灰線(xiàn)標記，圍墻一側要空開(kāi)一定的安全距離，根據主池直徑加厘米的長(cháng)度量出主池的中心點(diǎn)，以池中心點(diǎn)為圓心，以池半徑加厘米為半徑畫(huà)圓，并用灰線(xiàn)標出沼氣池的位置。在廁所一側標出進(jìn)料口的位置，在進(jìn)料口對面或左右不超過(guò)°范圍內確定出料間位置。在所劃灰線(xiàn)外側厘米以外打下6根木樁，其中一根作為標高基準樁。然后拉3條線(xiàn)，一條長(cháng)線(xiàn)通過(guò)主池和出料間中心，另外兩條短線(xiàn)分別與長(cháng)線(xiàn)在主池中心、出料間中心相交。

       ③池坑開(kāi)挖：為施工方便和減少材料消耗，池坑要挖得規園，上下垂直。取土時(shí)由中間向四周開(kāi)挖，挖至坑壁時(shí)留有一定余地，然后按定位樁找出中心點(diǎn)，中心點(diǎn)釘一固定木樁，用一條繩的一端固定在中心點(diǎn)木樁上，繩的另一端拴上一小鋤，使鋤到中心點(diǎn)的長(cháng)度等于池的半徑加上池墻厚度，用它劃圓，刮掉阻礙通道的土，邊挖邊修整池坑，直到設計深度為止，按標準把池底挖成鍋底形狀。由池底中心至出料間底部挖一凹型淺槽，下返5%。同時(shí)挖好進(jìn)出料口坑槽。

       ④池底施工：池底施工前，如土質(zhì)疏松，可先夯實(shí)，如土質(zhì)堅硬就可直接用混凝打底。一般用1∶3∶3的混凝土澆筑池底，厚度厘米。如土質(zhì)不好，視情況適當加厚。如澆筑厚度厘米以上可分兩層澆筑，效果要比一次澆筑要好。沿池壁周?chē)衫迕讓挼乃綆?，以使修筑池墻。如地下水位高，要在出料間留下集水坑。

       ⑤砌筑出料口通道：在筑池墻前要先做出料口通道，用磚和1∶2.5的沙灰砌筑出料口通道，其通道口寬～厘米，高厘米，上口距池上拱角不得小于厘米。

       ⑥池墻施工：池墻施工采用“活動(dòng)輪桿法”砌筑。砌筑時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：一是磚在砌前先浸濕，保持面干內濕。二是磚與磚之間內口頂緊，外口嵌牢，砂漿飽滿(mǎn)，豎逢錯開(kāi)。三是磚與土壁之間5厘米寬的空隙用1∶3∶3的混凝土澆筑，砌一層磚澆筑一層混凝土，并用鐵棒振出漿來(lái)，填充密實(shí)，不留孔隙。四是池墻砌到～厘米時(shí)，把進(jìn)料管按°角插入池墻，用混凝土與池墻筑為一體。五是進(jìn)料管、水壓間的施工應與主池在同一標高處進(jìn)行。六是池墻砌到一米高應放一圈6號鋼筋，在池墻上端，用1∶3∶3的混凝土筑一道°角的圈梁。

       ⑦池頂施工：采用“單磚漂拱法”砌池頂。砌筑時(shí)，應選用規則的優(yōu)質(zhì)磚。磚要預先淋濕，但不宜濕透。漂拱用的水泥砂漿要用黏性好的1∶1的細砂漿。砌磚時(shí)砂漿要飽滿(mǎn)，用“雙桿靠扶法”進(jìn)行支撐，用兩根木棒，一根長(cháng)度為池頂的曲率半徑，為施工方便，另一根木棒要短些。砌完一圈要用片石嵌緊。每砌3圈在頂部抹1厘米的1∶2.5的砂漿，抹時(shí)不能與磚抹齊，要空出2～3厘米來(lái)，否則下一圈很容易掉落。砌時(shí)前3圈可用整塊磚以后每圈用的磚逐步變小，最后一圈用半磚砌筑。當砌至倒數第二圈時(shí)，可在朝廚房的一側把出氣管安上。當砌至留下厘米的口時(shí)，砌筑完畢?？蓪⒁昏F盆或鋁盆放在口上，然后用1∶3∶3的混凝土澆筑5厘米厚。待凝固后將鐵盆取出，在上口周?chē)迕讓捰没炷良雍?～5厘米，并抹平。

       ⑧蓄水圈施工：池頂蓄水圈直徑厘米，高度一般厘米。蓄水圈內壁四周要空3～5厘米距離，外壁要離開(kāi)導氣管2～3厘米。

       ⑨池頂活動(dòng)蓋施工及出料口蓋等幾個(gè)蓋子的施工：活動(dòng)蓋以澆筑池頂上口用的鐵盆為模具，用1∶3∶3混凝土澆筑，厚度最少厘米，中間要加鋼筋提手。其他幾個(gè)蓋板也可同時(shí)澆筑，出料口蓋板厚度7厘米，澆筑時(shí)中間用放一臉盆，留下小口，以臉盆為模具做小蓋，要有提手，方便出料觀(guān)察時(shí)隨時(shí)打開(kāi)。其他幾個(gè)蓋板、蓄水圈、導氣管、集水管等蓋板一般厚度在5厘米左右。

       ⑩密封層施工：由磚和混凝土組合建造的沼氣池只靠結構層還不能滿(mǎn)足防滲要求，必須在沼氣池結構層內壁抹密封材料才能保證沼氣池不漏水、不漏氣。密封層施工以前，必須將結構層內壁的砂漿、灰、混凝土毛邊等剔除并用水泥修補好缺損。沼氣池密封層采用七層做法和三層做法兩種，貯氣箱及池內進(jìn)料管部位采用七層做法，池底、池壁、水壓間用三層做法。

       （3）質(zhì)量檢查

       ①直觀(guān)檢查：進(jìn)入池內仔細觀(guān)察池壁、池底、池頂及進(jìn)料管、出料間過(guò)道與池體銜接處等常見(jiàn)容易漏水漏氣的地方有無(wú)裂縫、砂眼、小氣孔等。并用小木棒敲擊池體各部分，如有空響，立即查明原因進(jìn)行修補。

       ②漏水檢查：漏水檢查可二步進(jìn)行，在池子完工并養護5～7天后，先灌厘米深的水，靜置一晝夜，看水面是否下降，如不下降說(shuō)明池底不漏水。繼續灌水至出料間過(guò)道頂厘米的地方，經(jīng)過(guò)一晝夜，如果水位下降在2厘米以?xún)日f(shuō)明池墻也不漏水。

       ③漏氣檢查：將活動(dòng)處用膠泥封好，接上總開(kāi)關(guān)、氣壓表，從進(jìn)料口用氣壓泵或三輪車(chē)排氣管向池內打氣，當氣壓達到4～6千帕時(shí)，關(guān)住總開(kāi)關(guān)，并在出料間做水位線(xiàn)記號，觀(guān)察小時(shí)，如水位不下降，或下降不超過(guò)2厘米，說(shuō)明不漏氣。也可用池內加水的方法進(jìn)行漏氣檢查。

怎樣檢查沼氣池是否符合質(zhì)量要求？

       （1）水試壓法

       向池內注水，水面至進(jìn)出料管封口線(xiàn)水位時(shí)停止加水，待池體濕透后標記水位線(xiàn)，觀(guān)察小時(shí)。當水位無(wú)明顯變化時(shí)，表明發(fā)酵間的進(jìn)出料管水位線(xiàn)以下不漏水，才可進(jìn)行試壓。

       試壓前，安裝好活動(dòng)蓋，用泥和水密封好，在沼氣出氣管上接上氣壓表后繼續向池內加水，當氣壓表水柱差達到千帕時(shí)，停止加水，記錄水位高度，穩壓小時(shí)，如果氣壓表水柱差下降0.3千帕以?xún)?，即符合沼氣池抗滲性能要求。

       （2）氣試壓法

       第一步與水試壓法相同。在確定池子不漏水之后，將進(jìn)、出料管口及活動(dòng)蓋嚴格密封，裝上氣壓表，向池內充氣，當氣壓表壓力升到8千帕時(shí)停止充氣，并關(guān)好開(kāi)關(guān)。穩壓觀(guān)察小時(shí)，若氣壓表水柱差下降在0.千帕以?xún)?，即符合沼氣池抗滲性能要求。