1.農村家用沼氣池的池形有哪幾種?
我國農村常用的家用沼氣池池形一般為圓形、方形和長方形。實踐證明以圓形池最好,目前修建也最多。
2.修建沼氣池的基本技術要求是什么?
農村家用沼氣池是生產和貯存沼氣的裝置,它的質量好壞,結構和布局是否合理,直接關系到能否產好、用好、管好沼氣。因此,修建沼氣池要做到設計合理,構造簡單,施工方便,堅固耐用,造價低廉。
有些地方由于缺乏經驗,對于建池質量注意不夠,以致池子建成后漏氣、漏水,不能正常使用而成為“病態池”;有的沼氣池容積過大、過深,有效利用率低,出料也不方便。多年來的實踐經驗證明,沼氣池的結構要“圓”(圓形池)、“小”(容積小)、“淺”(池子深度淺);沼氣池的布局,南方多采用“三結合”(廁所、豬圈、沼氣池),北方多采用“四位一體”(廁所、豬圈、沼氣池、太陽能溫棚)。
3.怎樣修建沼氣池?
怎樣修建沼氣池,沼氣池的大小、尺寸,沼氣池使用什么材料,沼氣池修好了怎么判斷它的質量是否符合使用要求,這些問題在下面的國家標準中都能找到答案,即:
GB4750 農村家用水壓式沼氣池標準圖集;
GB4751 農村家用水壓式沼氣池質量驗收標準;
GB4752 農村家用水壓式沼氣池施工操作規程;
GB7637 農村家用沼氣管路施工安裝操作規程;
GB9958 農村家用沼氣發酵工藝規程;
GB7959 糞便無害化衛生標準。
還可以參考DB21/T-835-94北方農村能源生態模式標準。修建沼氣池不同于修建民用住房,有一些特殊要求。所以國家專門發布了有關技術標準(包括土建工程中相關的國家標準),來保證沼氣池的建造質量。如果建池質量不符合要求或者因為建池地基處理不適當,會使沼氣池漏水、漏氣,不能正常工作,則需要檢查出毛病,進行修補,費時費力。
我國沼氣技術推廣部門已形成一個網絡,各省(區)、市、縣有專門的機構負責沼氣的推廣工作,有的地區鄉鎮、村都有沼氣技術員負責沼氣推廣工作。如果你要想修建沼氣池,可以找當地農村能源辦公室(有的地方叫沼氣辦公室),簽訂合同,請他們派沼氣技術人員來幫助你修建沼氣池,因為他們是經過專門的技術培訓,經考核并獲資格證書,故修建的沼氣池質量可以得到保證。
4.修建沼氣池需要什么材料?
修建沼氣池材料主要是水泥、沙、石子、磚,還需要一些砼預制構件或選用其它成型材料做進、出料管、池蓋以及輸配氣管件、燈、灶具等。
5.修建沼氣池有哪些步驟?
(1)查看地形,確定沼氣池修建的位置;
(2)擬定施工方案,繪制施工圖紙;
(3)準備建池材料;
(4)放線;
(5)挖土方;
(6)支模(外模和內模);
(7)混凝土澆搗,或磚砌筑,或預制砼大板組裝;
(8)養護;
(9)拆模;
(10)回填土;
(11)密封層施工;
(12)輸配氣管件、燈、灶具安裝;
(13)試壓,驗收。
各地要因地制宜,就地取材,不強求一律。
6.農戶修建沼氣池多大容積合適?
沼氣池容積的大小(一般指有效容積,即主池的凈容積),應該根據每日發酵原料的品種、數量、用氣量和產氣率來確定,同時要考慮到沼肥的用量及用途。
在農村,按每人每天平均用氣量0.3~0.4立方米,一個4口人的家庭,每天煮飯、點燈需用沼氣1.5立方米左右。如果使用質量好的沼氣燈和沼氣灶,耗氣量還可以減少。
根據科學試驗和各地的實踐,一般要求平均按一頭豬的糞便量(約5公斤)入池發酵,即規劃建造1立方米的有效容積估算。池容積可根據當地的氣溫、發酵原料來源等情況具體規劃。北方地區冬季寒冷,產氣量比南方低,一般家用池選擇8立方米或10立方米;南方地區,家用池選擇6立方米左右。按照這個標準修建的沼氣池,管理得好,春、夏、秋三和發所產生的沼氣,除供煮飯、燒水、照明外還可有余,冬季氣溫下降,產氣減少,仍可保證煮飯的需要。
有的人認為,“沼氣池修得越大,產氣越多”,這種看法是片面的。實踐證明,有氣無氣在于“建”(建池),氣多氣少在于“管”(管理)。沼氣池子容積雖大,如果發酵原料不足,科學管理措施跟不上,產氣還不如小池子。但是也不能單純考慮管理方便,把沼氣池修得很小,因為容積過小,影響沼氣池蓄肥、造肥的功能,這也是不合理的。
7.為什么提倡修建圓形的沼氣池?
圓形或近似于圓形的沼氣池與長方形池比較,具有以下優點:第一,相同容積的沼氣池,圓形比長方形的表面積小,省工、省料。第二,圓形池受力均勻,池體牢固,同一容積的沼氣池,在相同荷載作用下,圓形池比長方形池的池墻厚度小。第三,圓形沼氣池的內壁沒有直角,容易解決密封問題。
8.在相同容積和發酵條件下,淺池為什么比深池的產氣率高?
首先,因為沼氣池底部發酵原料多,菌種多,是產生沼氣的主要部位。淺的圓池底增大了厭氧微生物與發酵原料的接觸面積,所以產氣比較高。其次,同一容積的池子,深度淺的池子,池底壓力比深池相對小一些,有利于厭氧微生物的活動和氣體的擴散。因此,在修建沼氣池時,要適當增大池底部的直徑,降低池子的深度(一般家庭用的沼氣池,深度宜在2米左右),便于管理維修,提高產氣量,又能減輕出料的勞動強度。當然,池子也不能過淺,過淺不利于冬季保溫和沉淀糞便中的寄生蟲卵。同時,由于池子過淺,池子的跨度越大,也會增加建池材料的用量和施工的難度。至于寒冷地區修建沼氣池的深度,由須修建在凍土層以下,或與太陽能溫棚相結合(滿足種植土層厚度即可)。
9.在南方修建“三結合”的沼氣池有哪些好處?
沼氣池、豬圈、廁所三者修在一起,是南方地區廣大群眾在實踐中創造出來的一項重要經驗。它的主要好處是:第一,人、畜糞便能自動流入池內密閉發酵,節省輸送糞入池的勞力,有利于把人、畜糞便有效地管理起來;第二,每天都有新鮮發酵原料入池,有利于提高產氣率;第三,這種沼氣池宜建在棚內或住房附近,管理方便,輸氣導管的距離較短,減少了購買輸氣管的開支;第四,有利于在冬季保持池溫。
10.在北方修建“四位一體”的沼氣池有哪些好處?
由于北方冬季寒冷的氣候使沼氣池運行較困難,并且易造成池體損壞,沼氣技術難以推廣。廣大科技人員通過技術創新的實踐,根據北方冬季寒冷的特定環境下創建北方“四位一體”生態模式,即沼氣池、豬圈、廁所、太陽能溫棚四者修在一起,它的主要好處是:第一,人、畜糞便能自動流入沼氣池,有利于糞便管理;第二,豬圈設置在太陽能溫棚內,冬季使圈舍溫度提高3~5℃,為生豬提供適宜的生長條件,縮短了生豬育肥期;第三,豬圈下的沼氣池由于太陽能溫棚而增溫、保溫,解決了北方地區在寒冷冬季產氣難池子易凍裂的技術問題,年總產氣量與無太陽能溫棚的沼氣池相比提高20%~30%;第四,高效有機肥(沼肥)增加60%以上,豬呼出的CO2,使太陽能溫棚內CO2的濃度提高,有助于溫棚內農作物的生長,既增產,又優質。
11.為什么要在沼氣池上安裝活動蓋?
活動蓋安裝在沼氣池的頂部,蓋口的大小以能容納一個成人進、出沼氣池為宜,一般直徑為60~70厘米。安裝活動蓋有以下好處:
第一,當沼氣池大換料或維修內部時,打開活動蓋后,進、出料口與活動蓋口相通,通過鼓風有利排出池內殘存的氣體,可以保證從事換料或維修人員的安全。同時,活動蓋口透光面較大,操作方便。第二,當池內發酵液表面結殼較厚,影響產氣時,可以打開活動蓋,打破糞殼,攪動糞液,使產正常。第三,當池內氣體壓力過大,超過池子的設計壓力,而壓力表又失靈時(如管道受阻),沼氣便將活動蓋板自動頂開,從而降低池內氣體壓力,避免池體破裂。
活動蓋可用混凝土制成。蓋板的形狀如保溫瓶塞,也就是頂面直徑大、底面直徑小的圓形蓋板。為了便于揭開,蓋板的厚度不宜過大(一般在15厘米左右)。安放時,蓋板周圍與蓋口的接縫處用粘性較大的泥土粘結密封(事先將粘土加水拌成膠泥狀),然后在井口圈內裝滿水,并經常補充,使粘土保持濕潤,不干裂,以達到密封的要求。
12.沼氣池的進料管與出料間合在一起為什么不好?
沼氣池的進管是新鮮發酵原料入池的地方,出料間是取出經過發酵后肥料的地方。如果進料管與出料間合在一起,在平時少量出料時,就把新入池的發酵原料取出使用,這既不能使新鮮原料得到充分發酵、產氣,也不利于沉降、殺滅新鮮糞便中的寄生蟲卵。因此,在修建沼氣池時,進、出料間(管)一定要分開,并盡可能使它們安置在對稱的位置上。
13.出料間可以代替水壓箱嗎?
出料間是可以代替水壓箱的。沼氣池的出料間與主池相通,它的水位隨氣體的產生、消耗而升降,也可以使貯氣箱內的沼氣保持相對的壓力,起到了水壓箱的作用。出料間容積(家用水壓式沼氣池)一般可按沼氣池日產氣量的二分之一左右設計。
14.怎樣檢查沼氣池是否符合質量要求?
修建沼氣池的技術人員,在建好沼氣池后,都要對沼氣池進行檢查,除了在施工過程,對每道工序和施工的部分要按相關標準中規定的技術要求檢查外,池體完工后,就對沼氣池各部分的幾何尺寸進行復查,池體內表面應無蜂窩、麻面、裂紋、砂眼和孔隙,無滲水痕跡等明顯缺陷,粉刷層不得有空殼和脫落。接下來最基本的和主要的檢查是看沼氣池有沒有漏水、漏氣。檢查的方法有兩種:一種是水試壓法,另一種是氣試壓法。
(1)水試壓法
向池內注水,水面至進出料管封口線水位時可停止加水,待池體濕透后標記水位線,觀察12小時。當水位無明顯變化時,表明發酵間的進出料管水位線以下不漏水,才可進行試壓。
試壓前,安裝好活動蓋,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10千帕(1000毫米水柱)時,停止加水,記錄水位高度,穩壓24小時,如果氣壓表水柱差下降0.3千帕(300毫米水柱)內,符合沼氣池抗滲性能。
(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、出料管口及活動蓋嚴格密封,裝上氣壓表,向池內充氣,當氣壓表壓力升到8千帕時停止充氣,并關好開關。穩壓觀察24小時,若氣壓表水柱差下降在0.24千帕以內,沼氣池符合抗滲性能要求。
15.如何計算沼氣池的產氣率?
沼氣池在運行過程中有機物質產氣的總量叫沼氣的產氣量。而有機質單位重量的產氣量叫原料產氣率,它是衡量原料發酵分解好壞的一個主要指標。單位池容積在單位時間內的產氣量為沼氣池的池容產氣率。在農村,一般常采用池容產氣率來衡量沼氣發酵的正常與否。比如,一個6立方米的水壓沼氣池,通過流量計的計數,每天生產沼氣1.2立方米,因此它的池容產氣率應為1.2/6=0.2立方米/(立方米·天)。通過池容產氣率計算,我們可以發現沼氣發酵是否正常,從而查找原因,提高沼氣的產氣量。
16.怎樣保持沼氣池的發酵溫度?
農村沼氣發酵都采用自然溫度發酵。所以沼氣的產氣量隨著季節變化較大,1~2月份產氣量最低,一般為0.08~0.1立方米/(立方米·天),7~8月份最高,可達0.2~0.3立方米/(立方米·天),因而在冬季要采取一些保溫措施,才有利于提高沼氣產氣率。
根據我國農村的條件,一般可采用以下方法。
(1)將沼氣池建于背風向陽處,北方露天的沼氣池必須建在凍土層以下,發酵間上面可澆筑三合土,再用土覆蓋、夯實;進、出料口也不宜修得過大。
(2)沼氣池進、出料口和水箱都要加蓋,冬天還須用農作物秸稈覆蓋5~6厘米厚。
(3)將沼氣池修在豬圈、廁所之下,是防寒保溫的有效方法之一,北方有條件的應將沼氣池建在太陽能溫棚內。
(4)有條件的地方,可以用太陽能熱水器,在補料時,加一些熱水入池,以提高池內溫度。
(5)在補料時可適當添加熱性原料,如酒糟、馬糞等。
17.怎樣調節沼氣池的酸堿度(pH值)?
沼氣池適宜的酸堿度為pH值為6.5~7.5,過高過低都會影響沼氣池內微生物的活性。在正常情況下,沼氣發酵的pH值有一個自然平衡過程,一般不需調節,但在配料不當或其它原因而出現池內揮發酸大量積累,導致pH值下降,俗稱酸化,這時,便可采取以下措施。
(1) 如果是因為發酵料液濃度過高,可讓其自然調節并停止向池內進料。
(2)可以加一些草木灰或適量的氨水,氨水的濃度控制在5%(即100公斤氨水中,95公斤水,5公斤氨水)左右,并注意與發酵液充分攪拌均勻。
(3)用石灰水調節。用此方法,尤其要注意逐漸加石灰水,先用2%的石灰水澄清液與發酵液充分攪拌均勻,制定pH值,如果pH還偏低,則適當增加石灰水澄清液,充分混勻,直到pH值達到要求為止。
18.怎樣監測沼氣池酸堿度?
有一種專門測試酸堿度的試紙,將這種試紙條在沼液里浸一下,將浸過的紙條與測試酸堿度的標準紙條比較,浸過沼液的紙條上的顏色與標準試紙上的顏色一致的便是沼氣池料液的酸堿度數值,即pH值。
19.農村哪些原料可作沼氣發酵原料?
原料是產生沼氣的物質基礎,具備充足的發酵原料才能保證沼氣發酵的持續運行。用于沼氣發酵的原料主要是各種有機廢棄物,如農作物秸桿、禽畜糞便、人糞尿、水浮蓮、樹葉雜草等。用不同的原料時要注意碳、氮元素的配比。同時,不是所有的植物都可作為沼氣發酵原料。例如,桃葉、百部、馬錢子果、皮皂皮、元江金光菊、元江黃芩、大蒜、植物生物堿、地衣酸金屬化合物、鹽類和剛消過毒的禽畜糞便等,都不能進入沼氣池。它們對沼氣發酵有較大的抑制作用,故不能作為沼氣發酵原料。
20. 農材沼氣池的沼氣發酵工藝有哪幾種?
根據農村常見的發酵原料有三種:主要分為1.秸桿沼氣發酵、2.全秸桿與人畜糞便混合沼氣發酵和3.完全用人畜糞便沼氣發酵原料。各種不同的發酵工藝,投料時原料的搭配比例和補料量不同。比如,采用全秸桿進行沼氣發酵,在投料時可一次性將原料備齊,并采用濃度較高的發酵方法;采用秸桿與人畜糞便混合發酵,則秸桿與人畜糞便的比例按重量比宜為1:1,在發酵進行過程中,多采用人畜糞便的補料方式;而完全采用人畜糞便進行沼氣發酵時,在南方農村最初投料的發酵濃度指原料的干物質重量占發酵料液重的百分比,用公式表示為:濃度=(干物質重量/發酵液重量)×100%控制在6%左右,在北方可以達到8%,在運行過程中采用間斷補料或連續補料的方式進行沼氣發酵。
21.如何估算沼氣發酵原料的產量?
在農村以人畜糞便為發酵原料時,可以根據能提供多少發酵原料來決定修建沼氣池的容積。一般來說,一個成年人一年可排糞尿600公斤左右,禽畜糞便的排泄量(此數據供參考),
禽畜糞便的排泄量:
豬 :(體重40~50公斤)2.0~2.5公斤/ 天·頭;
牛 :18~20公斤/天·頭;
雞 : 0.1~ 0.2公斤/天·只;
羊 : 2公斤/天·只
因此,在農村4口之家宜修池6立方米的沼氣池,而5口之家則可以修建8立方米的沼氣池
22.如何準備沼氣發酵原料?
農村最主要的發酵原料是人畜糞便和秸桿,人畜糞便不需要進行預處理。而農作物秸桿由于難以消化,必須顧先經過堆漚才有利于沼氣發酵。
在北方由于氣溫低,宜采用坑式堆漚:首先將秸桿鍘成3厘米(一寸長)左右,踩緊堆成30厘米(一尺)厚左右,潑2%的石灰澄清液并加10%的糞水(即100公斤秸桿,用2公斤石灰澄清液,10公斤糞水)。照此方法鋪3~4層,堆好后用塑料薄膜覆蓋,堆漚半月左右,便可作發酵原料。
在南方由于氣溫較高,用上述方法直接將秸桿堆漚在地上即可。