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[农村新能源]新型农村家用沼气技术简介
wsf8191 发布于 2006-04-02 07:05
　为了适应农村发展的要求，各地根据本地区特点，通过不同规模试验，在原有水压式沼气池基础上形成了一系列新型户用沼气池技术，主要技术有：
　　1、根据本地区特点，选择最挂的发酵工艺流程．比较典型的工艺有发酵原料经预处理后，进入塞流式、混合塞流式或混合式（应用简单的料液混合措施）沼气池。
　　2、采用高效的接种物。在一定的条件下，进料采用较高的总固体浓度（可达20%），选用高质量的接种物，并保持一定的用量（超过30%）。
　　3、增加原料在池内的实际滞留时间，防止料液短路，具体方法有：
　　（1）采用矩形池。如塞流式沼气池。
　　（２）在标准池内设置隔板。
　　（３）圆筒型池内设置一个内圆，发酵原料先在内园发酵再流入外圆部分。
　　4、沼气池内增设具有搅拌作用的人力搅拌器，或利用沼气压力实现自动搅拌。
　　5、增设防止料液在池内结壳的破壳装置，具体方法有：
　　（1）采用矩形池以便在池内设置压浮导沼渣板。
　　（2）在沼气池内设置一个栅栏，可用木棍或竹子制作。
　　（3）在沼气池内设置中空的竹笼。
　　（4）封盖前在池中均匀地直捅10～15个直径为8～10厘米粗的洞，插入小竹捆，竹捆粗细等同洞口，直插到池底，池面露出20公分长。
　　6、选择适宜的沼气池位置，尽可能满足沼气综合利用的要求．如北方四结合池必须放置于阳光猪舍下面，出料间的一部分应置于阳光蔬菜大棚内。
　　7、使用秸秆作为原料的沼气池，效果好的有红泥双面革作池盖的半工厂化沼气池；塞流式秸秆自动出料沼气池；大揭盖沼气池；粪草分离式沼气池；薄铁皮太阳能干发酵沼气池。
　　8、选择适当的储气方式，当全年大多数时间池容产气率小于0.3m3/m3·天时，采用水压式储气方式。当超过0.3m3/m3·天时，一般采用分离储气方式。这样成本与效益能够保持适宜的比例。
　　 9、采用工厂化生产沼气池。能够缩短在农户家中的施工时间；在工厂、车间制造沼气池的主要部件，便于沼气池的标准化，规范化生产，保证池体质量。
　　　　　　　　　　　　　　　　　曲流布料沼气池
　　曲流布料沼气池是在"圆、小、浅"圆筒型沼气池的基础上，经过筛选而设计出具有先进发酵工艺和池型结构的新型沼气池。该池由云南省昆明市农村能源办公室研制，1989年9月通过部级鉴定。
　　一、特点
　　1、池型结构合理，原料进入池内由分流板进行半控或全控式布流，充分发挥池容负载能力，池容产气率高。
　　2、造价低廉，自身耗能少；操作简单方便，容易推广。
　　3、采用连续发酵工艺，发酵条件稳定。
　　4、池底由进料口向出料口倾斜，池底部最低点在出料口底部，在倾斜池底的作用下，形成流动推力，实现主发酵池进出料自流。
　　5、能够利用外力连动搅拌装置或内部气压进行搅拌，防止料液结壳。
　　二、技术规格
　　曲流布料沼气池采用连续发酵工艺，主发酵池容积为6m3，原料浓度要求在5%左右，日进料量为100kg左右。相关配套技术有：
　　1、曲流布料沼气池整体钢模。
　　2、曲流布料沼气地破壳装置。
　　3、曲流布料沼气池连动搅拌装置。
　　4、ZF－300型微型沼气发电机。该池池容产气率为0.9m3/m3·d，原料产气率为0.497m3/kg固形物，年产气量在1000～1600m3。
　　三、适用范围、条件
　　该池适用于经济条件好，原料丰富（日进料量100kg），耗能大的养殖业发达地区，要求家庭成员有一定的文化技术知识，特别适用于能够进行科学管理的养殖专业户、科技户或要求建设高档沼气池的农户。
塞流式自循环小型沼气池
　　塞流式自循环小型沼气池是采用塞流式进料，抽提式出料，池内自循环技术的新型沼气池。
　　一、特点
　　１、工艺流程合理，价格低廉。
　　２、采用抽提式出渣器，防止了料液的结壳和沉淀。
　　３、实现料液的自动循环，防止池内料液短路，使微生物与新鲜原料充分接触。
　　４、产气率高，占地面积小。
　　二、技术规格
　　池容一般为４m3，体积有机负荷可变化在1～3kgTS/m3·天范围，原料满足时，地温大于200℃，池容产气率为0.5m3/m3·d，地温10℃，池容产气率达0.25m3/m3·d，
南方地区年产气量可达450m3。
　　三、适用范围、价格
　　该池适用于养殖业发达的南方地区。
造价低廉，池容４m3，造价260～300元，每立方米成本为65～70元。
溢流式小型高效户用沼气池
溢流式小型高效产用沼气池是在水压式沼气池的基础上，采用上流式厌氧污泥床（UASB）和厌氧过滤器等高效发酵装置的新型沼气池。
　　一、特点
　　1、发酵充分，发酵原料流经路径长，克服了水压式沼气池易短路的问题，原料分解充分，利用率高。
　　2、压力稳定，不仅有利于灯、灶具燃烧，还解决了由于水压池压力变化大，影响沼气微生物的代谢活性问题。
　　3、管理方便，不需大换料。
　　4、具有较高的产气率，平均池容产气率为0.4m3/m3·d。
　　5、主要部件可工厂化生产，保证建池质量。
　　二、技术规范
　　发酵池按照ＧＢ-4750-84，将４m3水压式沼气池池体下降300mm，池体直径扩大100mm，天窗口直径为114mm，改活动盖为储气浮罩，水压间改为长方形阶梯出料间。
　　池容为6m3，池容产气率为0.4m 3/m3·d，原料产气率为0.3m3/kgTS。
　　三、适用范围、条件
　　该池以粪便为主要发酵原料，适宜养猪较多（3-5头）的农户推广适用。
　　分离浮罩沼气池
　　上流式浮罩沼气池以禽畜粪便为发酵原料，从上流式厌氧池底部进料，沼液经厌氧池从上部通过溢流管自溢流入贮粪池；沼渣通过设置在其底部的出料口排入贮粪池，或者回流到料管，起到搅拌和污泥菌种回流的作用，以保留菌种，并使发酵原料与新鲜料液混合均匀，加快发酵原料的分解。沼气贮存在浮置内供用户使用。
　　一、特点
　　１、构造简单，施工方便。可使用目前已推广的水压式沼气池的模具。
　　２、提高了池容产气率和原料的利用率。解决了沼气产气率低，夏冬季产气不均衡和冬季产气的问题。
　　３、解决了出料难的问题。三年之内不要下池出沉渣，劳动强度轻，安全可靠。
　　４、管理简单。能自动进料，自动溢料，满足农户用肥需要，每年管理用工不超过一个工日。
　　二、技术规格
　　该池以人畜禽粪便为发酵原料。采用常温发酵，沼气池年平均产气率达0.3m3/m3·天以上，在池温100℃时，以猪粪为发酵原料，池容产气率可达0.15m3/m3·d以上，原料产气率比水压式沼气池提高115％。一个8m3的上流式浮罩沼气池，只要原料充足，年产气在500m3以上。
　　三、适用范围
　　该池广泛适用于以人、畜、禽粪便为发酵原料的农村户用沼气池或畜牧场沼气工程，地温在10℃以上均能正常运行，不受地区限制。
　　　　　　　　　　　　　两步发酵多功能沼气池　
　　　两步发酵多功能沼气池是根据沼气发酵分产酸、产甲烷阶段进行的原理，将沼气发酵原料的水解产酸和产甲烷分别在不同池内完成的一种沼气池。
　　一、特点
　　１、管理使用方便，常年不需要大出料，在发酵启动阶段需要利用沼渣沼液时，通过循环出料管，用活塞进行人工搅拌和出料。
　　２、产气率高。在原料充足，发酵正常的情况下，产气率比常规池提高2倍以上，冬季采用适当的保温措施可正常使用，并且产气量越高，搅拌强度越大，而且搅拌越强．产气率更高，整个系统处于良性循环。
　　３、由于循环出料管和下循环管组成的料液自动循环系统，可自动完成搅拌、破壳工作，避免了表面结壳和底层沉淀。
　　4、占地面积小，酸化池可根据地形随意布置，或采用顶返水形式，将酸化池紧靠池顶布局。
　　5、产酸池料温高，沼气池微生物降解秸秆和转化甲烷速度快。
　　二、技术规范
　　该池总池容为６m3，其发酵池为４m3，产酸池可根据产酸量和稳定pH值的需求而定，一般为２m3左右。循环出料管的下口与池底应保持500mm，下循环管的上口距池顶与池墙表面线200mm，循环出料管三通口下沿距离下循环管口保持300mm，下循环管可采用Ｕ型管或直型管，其最底部位距池墙与池顶交面线700mm。
　　发酵原料以麦草、麦糠、玉米秸、碎草为主，发酵原料干物质浓度控制在20～30%。
　　三、使用范围及条件
　　适用于种植业、养殖业发达地区，尤其是种植专业户和养殖专业户等原料丰富的农户。建筑一个池容为8m3；壁厚80～100mm的沼气池，需水泥850～900kg，砂子、石子各2.5m3。
　　　　　　　　　　　　　　　　塔式小型高效沼气池
　　一、特点
　　1、沼气装置已工厂化生产，用钢丝网水泥制成预制件、现场组装。
　　2、节省材料、成本低。可节省建材10～15%，降低成本13%。
　　３、施工方便、适合广大农村使用，标准化、规范化程度高。
　　４、产气率高。
　　５、出料方便，配有简易提粪器，供搅拌和出料用。
　　二、技术规格
　　池容产气率0.44m3/m3.d；原料利用率0.3m3/kgTS，年产气600m3。
　　　　　　　　　　　　　　　小型组合折流式沼气池
　　小型组合折流式沼气池采用了折流式斗墙布水、料液自动循环技术，池体由多个箱体组合而成，可工厂化生产，与普通农用沼气池相比，克服了手工现场浇注时间长，成本高，制造困难的缺点，它的研制成功使沼气建设由手工制作向工业化、商品化大规模生产成为可能，对农村的沼气建设起着积极作用。
　　一、特点
　　1、耐久性好，取材方便，制造容易，能工厂化生产。
　　2、适应性广，施工方便，时间短，占地面积小，池体强度高，整个沼气池可以搬迁。
　　3、产气率和原料分解率高，池容产气率在0.4m3/m3·d。
　　二、技术规范
　　1、技术参数
　　（１）地基承载力大于７t/m3，地下水位应低于0.7米。
　　（２）气箱贮气能力为0.75m3，贮气气压设计最高为7840帕（800毫米水柱），以出料管下口标高为限压高度，以出料管作为自动限压安全装置，最大装料容积95%。
　　（３）埋置深度2.2米，池体总重1500kg，占地2.5m2。
　　（４）采用湿发酵工艺，干物质浓度在１０%以下，启动采用清水（半池）加接种物。再逐渐按日定量加入发酵原料。布水方式采用空心斗墙折流布水。利用沼气产生的动力，发酵料液自动单向循环出水和回水，用塑料薄膜软管作单向止向阀。
　　2、材料与处理
　　（１）钢丝网采用直径Ф0.9～1毫米冷拉钢丝织网，网格10Ｘ10毫米，钢丝强度4000kg／cm2，无锈蚀。
　　（２）钢筋采用低碳冷拉钢丝Ф3。
　　（３）箱体预制构件砂浆为400号，盖板等混凝土构件为300号。
　　（４）钢丝网水泥构件保护层为２毫米。
　　（５）密封层采用水泥水玻璃浆或其它防水密封涂料。涂料必须不怕水且不与水泥起化学反应。
　　3、安装与施工
　　（１）土坑开挖必领留足施工位置，坑体保持水平和平整。严格控制标高，安装前必须吊线检查一遍。开挖时不能直劈开挖的应视土质留足坡度。
　　（２）有地下水应开挖引水坑，安装时加强排水。若地下水位过高区（或雨季施工），池体安装后，应在下半池中装水或在下半池池体留有排水孔，也可在土坑壁钉桩压住下半池，防止定位后地下水位过高将池体浮起。
　　（３）接缝处应清理基面并打毛，先刷一遍水泥净浆，然后放接头砂浆。接头砂浆1：1。
　　（４）安装接缝和回填土必须在一天内连续完成，防止中途出现不利天气或地下水的破坏。
　　（５）安装完毕后即可作第一遍密封施工。密封层采用水泥砂浆和水泥净浆或水泥水玻璃浆。在水泥砂浆密封试压合格后再采用防水涂料密封。
　　（６）沼气池箱体安装后，在作密封处理前作好池坑周围的回填土。回填土必须层层夯实。若泥土太湿、太粘可适当掺砂。
　　（７）入孔及盖板（活动盖）施工。入孔设方孔，孔周围必须按图纸要求加固加厚，孔壁平直，坡度与盖板一致。入孔盖板设方形反盖，盖板四周成棱台，锥度与入孔坡度一致。
　　（８）管路安装要求室外埋地，有一定坡度，在管路最低点装排水装置，室内要求横平竖直。管材采用PVC硬管和高压聚乙烯半硬管，在接近沼气炉时允许用一小段软管连接。
　　4、检验方法
　　（１）按照先检验沼气地各部尺寸、标高、进料沟、溢料口等，然后试验。
　　（２）试压可采用水试压或空气试压。充气或加水试压前，沼气池水压箱内应加足水，防止加压过速过高使沼气池上下脱节。
　　（３）试压压力800mm水位，观察２４小时，下降在３%以内合格。

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