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第21章 沼气池的建造

1.建设沼气池为什么必须要搞好规划?

沼气池是一个固定的建筑物,规划得如何直接影响到土地的有效利用、沼气的长期使用效果和农民家庭院落的整体美观。因此,必须注意搞好规划。

2.农村户用沼气池规划的基本原则是什么?

农村户用沼气池的规划应以“卫生安全、美观协调、方便管理”为基本原则。

3.现阶段建造什么样式和结构的沼气池最经济实用?

一般以建造砖混结构常规水压式沼气池最经济实用。

4.沼气池的建设有什么要求?

沼气池的建造必须由持有国家“沼气生产工”职业资格证书的技工按规程施工。关键要做到不漏水、不漏气。沼气池建好后要按《户用沼气池质量检查验收规范》(GB/T4751-2002)进行检查验收。

5.农户建沼气池每人按多少有效池容计算较为合适?

一般农户可选择8~10立方米沼气池较为合适。

6.农户建一个8~10立方米的沼气池每天可产多少沼气?可供多少人的炊事、照明使用?

建一个8~10立方米的沼气池,只要管理得当,每天可产气1.6~2.0立方米,可以满足一个四五口人的农户一天烧3顿饭菜,并可使一盏相当于60瓦亮度的沼气灯照明6小时。

7.规模化畜禽养殖场沼气工程可分为哪两种模式?

规模化畜禽养殖场沼气工程可分为以达标排放为主的能源环保型和以资源化利用为主的能源生态型。

8.养殖场沼气工程的规模是按照什么来确定的?

沼气工程的规模是按照养殖量、养殖品种、清粪工艺、排放要求、输气用气类型及其地形环境等因素来确定的。

9.沼气工程的规模按照其厌氧发酵池的容积大小可分为哪几种?厌氧发酵池单池的容积各为多少立方米?

可分大型、中型、小型、户用沼气4种。大型沼气工程的厌氧发酵池,单池的容积大于或等于300立方米;中型沼气工程的厌氧发酵池,单池的容积大于或等于50立方米小于300立方米;小型沼气工程的厌氧发酵池,单池的容积大于或等于20立方米小于50立方米。

10.在沼气工程中,升流式厌氧污泥床(UASB)高效厌氧消化工艺,其主要工艺特点是什么?

其主要工艺特点是增加了三相分离器。

11.在沼气工程中,厌氧滤器(AF)高效厌氧消化工艺,其主要工艺特点是什么?

其主要工艺特点是增加了填料层。

12.在沼气工程中贮气柜的有效容积,按日产气量的多少设计?

一般按日产气量的50%~60%设计。

13.100立方米沼气工程的设计产气率为多少?

每立方米池容平均日产气量大于或等于0.4立方米。

14.为什么提倡修建圆形的沼气池?

因为圆形或近似圆形的沼气池与长方形池比较,具有以下优点:

(1)相同容积的沼气池,圆形比长方形的表面积小,省工、省料。

(2)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。

(3)圆形沼气池的内壁没有直角,容易解决密封问题。

15.什么是砖混结构沼气池?

所谓砖混结构沼气池就是池底、池墙采用混凝土整体现浇,池拱盖采用无模卷拱法用砖砌筑。这种方法建池施工方便,适应性强,使用寿命长。

16.选择池容时需考虑哪些因素?

既要考虑生活用能,又要考虑养殖规模,还要综合考虑,统筹兼顾用户人口、发酵原料、用肥数量等因素来确定池容。

17.农村户用沼气池池容主要有哪几种?

农村户用沼气池池容主要有6立方米、8立方米、10立方米。

18.沼气池贮气容积指的是什么?

贮气容积是指水压式沼气池水压间的有效容积(或出料间容积)。

19.农村家用沼气池设计产气率一般按多少计算?

家用沼气池设计产气率平均以0.15m3/m3·d计算。

20.沼气中温发酵的容积产气率(年均值)一般为多少?

一般为1.5~2.5m3/m3·d。

21.沼气常温发酵的容积产气率(年均值)一般为多少?

一般为0.15~0.20m3/m3·d。

22.家用沼气池的设计气压是多少?为什么?

家用沼气池的设计气压是0.06kg/cm3。因为沼气池的产气量和沼气池内气压紧密相关,随着气压的增加,其产气量相应减少。据测定,甲烷细菌在40厘米静水压力下,可正常生长和活动,但对压力的变化极为敏感,因此沼气发酵要求沼气池内气压相对稳定,并且宜小不宜大,一般农用沼气池供燃烧和照明时设计气压取用0.02~0.06kg/cm3。即20~60厘米水压较为合适。沼气池气压过大容易损坏池体,造成渗漏,同时对充分燃烧不利;压力过低,不利于沼气的输送和使用。

23.目前农村家用沼气池设计贮气量时应考虑贮存多长时间所产的气?

家用沼气池设计贮气量时应考虑贮存12小时所产的气,即最大昼夜产气量的一半。

24.底层出料水压式沼气池由哪几部分组成?底层出料水压式沼气池池型有哪些优点?

底层出料水压式沼气池由发酵间、水压间、贮气间、进料管、出料口通道、导气管、水封圈和活动盖等部分组成。其优点有:

(1)结构合理,便于操作管理。该池体结构受力性能好,能充分利用土壤的承载能力,省工省料,成本低。它能与日光温室、畜禽舍、厕所相连接组成“四位一体”生态模式,还能与厕所、畜禽舍连接一起组成“三位一体”生态模式,使人畜粪便直接进入沼气池,在需要利用沼肥时可用通过安装在水压间的出料器抽渣出料,解决了出料难的问题。

(2)经济耐用,便于推广。各种建沼气池的材料都能用来建该池,它的总造价比较便宜,只要管理得当,使用寿命可达20年以上。

(3)它可以利用农村各种发酵原料制取沼气。

25.旋流布料型沼气池的抽渣管有什么作用?

(1)日常出料和底部出渣。

(2)循环搅拌。抽渣管抽出的料液从抽渣间流入酸化间,经酸化间与进料间单向通道进入进料间,再由进料管流入沼气池,完成循环搅拌。

26.旋流布料型沼气池增加了旋流布料墙有什么作用?

增加了旋流布料墙,增大了料液的流程,使发酵更充分,同时旋流布料墙还兼有破壳、富集菌种等功能,可大大提高沼气池产气率。

27.怎样设计料液投料量?

应根据不同的贮气方式确定不同的料液投料量。对于目前农村推广的水压式沼气池,发酵间内设有贮气部分,发酵间和贮气间没有固定的分界线,是随着沼气多少而变化的。设计最大料液投料量为发酵间净容积的85%,初始料液投料量确定为发酵间净容积的70%。

28.有人认为“沼气池修得越大,产气越多”,这种看法对吗?

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。但是不能只考虑管理方便,就把沼气池修得很小。因为容积过小,影响沼气池蓄肥、造肥的功能,这是不合理的。

29.建农村户用沼气池时怎样选择池址?

(1)应选在背风向阳、远离树木、旧井、旧窖和公路、铁路、通讯和电力设备,周围没有遮阳建筑物的地方。

(2)根据当地的地质水文情况,选择土质坚实、地下水位低的地方。

(3)沼气池要靠近畜禽舍及厕所,有利于沼气池的进料和越冬管理。

(4)池址距厨房不要超过25米为宜。

30.常规水压式沼气池进料口设在什么位置?

进料口设在畜禽舍地面,由设在地下的进料管与沼气池相连通。进料口的设定位置,应该和出料口及池拱盖中心的位置在一条线上,如果条件受限,进料口、池拱盖、出料口的中心点连线,必须大于120度,否则应在池内加筑旋流或阻流墙,目的是防止排出未发酵的料液,造成料液短路。

31.活动盖口设置在什么部位?

活动盖口设置在池盖的顶部,盖口的大小以能容纳一个成人进、出沼气池为宜。

32.“四位一体”能源生态模式的设计原理是什么?

“四位一体”能源生态模式的设计原理是以土地资源为基础,以太阳能为动力,以沼气建设为纽带,通过生物质能转化技术,在农户庭院或田园,将沼气池、禽畜舍、厕所、日光温室组合在一起而构成的能源生态综合利用体系。

33.在北方修建“四位一体”能源生态模式有哪些好处?

由于北方冬季寒冷使沼气池运行较困难,并且易造成池体损坏。广大科技人员通过技术创新和实践,在北方冬季寒冷的特定环境下创建了北方“四位一体”生态模式,即沼气池、猪圈、厕所、太阳能温室四位一体。它的主要好处是:

(1)人、畜粪便能自动流入沼气池,有利于粪便管理。

(2)猪圈设置在太阳能温室内,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。

(3)猪圈下的沼气池由于太阳能温室而增温、保温,解决了北方地区在寒冷冬季产气难、沼气池易冻裂的技术问题,年总产气量与无太阳能温室的沼气池相比提高20%~30%。

(4)高效有机肥(沼肥)增加60%以上,猪呼出的二氧化碳,使太阳能温室内二氧化碳的浓度提高,有助于温室内农作物的生长,既增产又优质。

34.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。

35.沼气池做好后怎样进行漏水检查?

打开活动盖,向池内灌水至活动盖口,待池壁吸足水,水位稳定后,在水压间画出水位线,静止一昼夜后,水位没有下降,或下降不超过2厘米,说明不漏水。如漏至一定位置,未继续下降,根据这一位置,检查它的上方,可能有裂缝或空洞,采取相应的补修措施。

36.沼气池做好后怎样进行漏气检查?

将水灌至活动盖口下缘70~80厘米处,盖上活动盖并封好,将导气管接上压力表、开关,并关住开关,继续由进料口向池内灌水。当压力表上升到8千帕(压力表读数8)时,停止加水同时在出料间液面上做好标记,经24小时后,观察压力表指针是否下降,或出料间液面是否下降,以确定是否漏气。一般水位没有下降或下降不超过2厘米,即为不漏气。如果压力表出现负压,说明沼气池漏水,应检查漏水部位,进行补修。

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