户用沼气池建设与使用管理

　　一、沼气池的建设

　　(一)沼气池池型选择

　　目前，我区农村推广应用的户用沼气池主要池型是水压式沼气池和上流式浮罩沼气池。

　　1、水压式沼气池

　　它主要由进料口、发酵池。天窗口、出料口、水压间几部分构成。它的工作原理是：料液从中部入池，发酵产气聚集于发酵池上部，挤压池内料液排至进料口、水压间，使进料口、水压间液面上升，池下降；用气时靠进料口、水压间液面上升产生的压力差将池内贮气挤压进行输送。水压式沼气池的特点是结构紧凑，建池成本相对较低，适合经济条件较差地区的农户建池。不足之处是池温受用气时料液回流影响，冬季产气率相对较低；用气压力不稳定，初始气压高，末尾气压低。

　　2、上流式浮罩沼气池

　　主要由进料口、发酵池、天窗口、出料管、溢流管、屯粪池和水封池、导向支架、贮气柜等部件缉成。它的工作原理是：发酵原料从底部人池产气上流，经溢流管溢出；产气通过管道由浮罩(又称贮气柜)贮存，推动浮罩上浮，用气时靠浮罩重力挤压输送。其主要特点是：①基本上做到满装料：能最大限度地发挥发酵池的有效容积；②冬季不会因水压间料液在用气时回流入池而影响池温：保持池温恒定，提高冬季产气率；③用气压力稳定，容易满足和适应灯具、炉具对额定热负荷的要求，提高燃具使用的热效率；④能直观地了解存气量多少。但建池成本相对较高，建池技术要求较严，特别是对出料管、溢流管、屯粪池各部件的尺寸位置要求安砌准确，浮罩制作要圆正均匀，水封池要密实无渗漏。

　　(二)沼气池容积确定

　　沼气池容积是指发酵池净空容积。其大小应根据建池农户用气需求、养殖规模和料液在池内滞留期等因素确定。一般来说，农村4口之家，炊事燃料全部使用沼气，每天需用气1.5立方

　　米左右。如果沼气池原料充足，按常温发酵，每立方米池容每天可产沼气150—200升，建8—10立方米沼气池就够了。对养殖专业户，则应根据养殖规模来确定建池容积，一般存栏100千克牲猪，需建池1立方米。沼气池的池容选择有一个系列，国家农村户用沼气池标准图集对此进行了规定，实际建池时应根据农户具体情况按标准选取。

　　(三)沼气池规划选址

　　农户建造沼气池要选择适当的建池位置，并根据具体情况规划选址。选址的原则是：①发酵池最好建在猪(牛、羊)圈内，以利冬季保温(如在室外，则要背风向阳)。②进料口应与猪(牛、羊)圈、厕所排粪口相连通，做到自流进料。③应与公路、铁路、河堤及交通要道保持一定距离，并尽量避免在树林、竹林地段建池，避免树根、竹根等对沼气池的破坏。④合理确定屯粪池(水压间)、溢流管、出料管、导流沟、输气管道的位置及走向，力求方便管理。⑤水封池、贮气柜应尽量邻近厨房，以方便用气。

　　(四)建池材料准备

　　为保证建池施工顺利进行，农户建池前必须做好备料工作。备料的种类和数量，一般根据建池容积由技术员开具备料清单。以混凝土整体现浇10立方米上流式浮罩沼气池为例，包括各种盖板及附属设施在内，理论备料量需准备的建筑材料为：425号水泥约1.35吨，中沙1.9立方米，粒径O.5—3厘米卵石或碎石2.4立方米，红砖600块；配件材料：直径6毫米钢筋约70米，DN25水煤气管1.2米，DNl5水煤气管或直径18毫米钢筋2.5米，长80毫米、直径8-10毫米铜管(或沼气专用导气管)2根，直径100毫米PVC管或无渗漏且内壁圆滑的水泥管3.5米(用作出料管、溢流管)，直径250毫米、长1.1米水泥管或陶管(用作进料管)l根以及铁丝若干。因池坑质量和工艺差别，实际备料可在此基础上增加5%一10%，以免造成停工待料。同时，备料时还应注意材料质量。

　　①水泥：水泥标号选定后，要注意出厂日期，因为水泥的强度是随着贮存时间增长而逐渐下降的，正常情况下，贮存3个月约下降20%，6个月下降30%，1年下降40%，所以要采用出厂3个月以内的水泥，如果水泥已结块，就不能用来建池。

　　②沙：沙粒要干净，其含泥量不能超过沙子质量的3%，云母含量不能超过0.5%，粗细均匀(粒径在0.15—0.5毫米)，无杂草杂质。

　　③卵石、碎石：浇筑池体用的卵石、碎石粒径应在0.5—3厘米，含泥量不能大于2%，如果含泥量大，则需冲洗干净才能使用。

　　④砖：砖的质量要达到外观尺寸整齐，各面平整，无过大翘曲，没有裂纹，断面组织均匀，棱角完整无缺。

　　(五)施工安全注意事项

　　在建池过程中必须注意做好以下几点：

　　l、放样前必须详细了解池址周围地质情况，在松软地基处建池，沼气池边线必须离墙基l米以上，以防墙基垮塌。

　　2、松软地基、土质不好的池坑，必要时排桩加固，防止塌方。

　　3、钢模支撑连接要牢固，扣件、插销应安全可靠，墙模顶模应搭接有效。

　　4、池坑周围l米内不要堆放重物，池体载物(混凝土、回填土)应由下而上沿螺旋线均匀铺放，禁止一边满铺一边空。

　　5、回填土夯实禁用畜力踩踏，防止人、畜从天窗口掉入池内。

　　6、池内施工要戴安全帽，进出池坑必须用扶梯。

　　7、夏季池内施工必须通风降温，防止温高中暑。

　　(六)沼气池质量检验

　　沼气池竣工后要进行质量检查，只有经检查验收合格的沼气池才能投入使用，否则即便成功也属违章行为。质量检查验收采用看、量、查的方式进行。

　　①看：首先看沼气池各部位工艺水平。构成沼气池的进、出料口，活动盖、天窗口、水压司、发酵池(上流式浮罩沼气池还包括水封池、贮气柜、支架、屯粪池等)应结构牢固，通道畅通、缝隙均匀，表面光滑无砂眼毛刺，特别是进料口与猪圈、厕所应连接有效，池顶三口(进料口、天窗口、出料口)不高于房屋(猪圈、厕所)地面；其次看沼气池各附属设施(脱硫器、凝水瓶、各种安全盖板、灯、炉灶具)是否配套齐全，安装规范、有效及输气管道走向是否合理。

　　②量：根据图纸及设计要求，各部位尺寸特别是上流式浮罩沼气池溢流管、出料管、浮罩与水封池间隙、支架高度等应不超出规定范围。

　　③查：即借助工具(手电、电灯、小木槌等)对全池(特别是主池内)进行检查，要求无渗水漏水，无翘壳裂纹和砂眼，并在此基础上按国家标准进行试水试压。

　　试压方法有水试压法和气试压法。

　　水试压法：向池内注水，水面升至零压线位时停止加水，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，表明发酵间及进出料管水位线以下不漏水，之后方可进行试压。试压时先安装好活动盖，并做好密封处理，安上u型水柱气压表后继续向池内加水，待u型水柱气压表数值升至最大设计工作气压时停止加水，记录u型水柱气压表数值，观察24小时。若气压表下降数值小于设计工作气压的3%，可确认该沼气池的抗渗性能符合要求。

　　气试压法：池体加水试漏同水试压法。确定池墙不漏水之后，抽出池中水，将进出料管口及活动盖严格密封，装上u型水柱气压表，向池内充气，当u型水柱气压表数值升至设计工作气压(8lOOrran水柱)时停止充气，并关好开关，观察24小时。若u型水柱气压表下降数值小于设计工作气压的3%，可确认该沼气池的抗渗性能符合要求。

　　浮罩式沼气池，须对贮气浮罩进行气压法检验。

　　浮罩试压：先把浮罩安装好后，在导气管处装上u型水柱气压表，再向浮罩内打气，当浮罩上升到设计最大高度时，停止打气，观察24小时，1U型水柱气压表水柱下降数值小于设计工作气压的3%，可确认该浮罩的抗渗性能符合要求。

　　二、沼气池使用与日常管理

　　(一)沼气池发酵原料及预处理

　　可作为沼气发酵的原料很多，最常用的是：人、畜粪便及各种农作物秸秆，大型酒厂、味精厂、柠檬酸厂、屠宰场的有机废水，前者是户用沼气池使用的原料，后者是大中型沼气工程使用的原料。

　　农作物秸秆、鲜牛粪便等，需要进行预处理才能投入沼气池。通常的预处理方法是：把收集到的原料，加入一定数量的猪粪拌和后盖上塑料膜堆沤，让沼气微生物大量繁殖，破坏农作物秸秆表层，使其软化，待秸秆颜色变深、纤维软化后方可作为发酵原料投入沼气池。

　　(二)沼气池的初始装料

　　沼气池第一次投料量为池子容积的80%，最大投料量不超过池子容积的85%，留下一点容积，运行后继续进料。如用鸡粪，每立方米池容装333千克，再加867千克；如果用猪粪，每立米池容加353千克牛粪，再加水667千克；若是牛粪，每立米池容加353千克牛粪，再加水647千克；若是马粪，每立方米池容加马粪273千克，加水727千克。如因原料暂时不足，一次性投料不能达到要求的投料量，其最小投料容积应该超过进、出料管(上流式沼气池为溢流管)下口上沿15厘米，以封闭发酵池。第一次投料浓度一般采用6-10%。在这个范围内，夏季由于气温高，原料分解快，料液浓度除鸡粪外一般在6%左右，冬季由于原料分解慢，一般为10%左右。以禽粪、人粪为主的发酵原料，初始装料浓度应适当减小，待沼气池能正常产气后再逐步加大浓度。

　　(三)新建沼气池的起动

　　新建沼气池按初始装料情况分两种方法进行起动：

　　1、用人、畜粪便作原料的沼气池启动：初次投料，应将备好的菌种(发酵原料10—15%的老沼气池排出的沼渣或猪栏、牛栏排出的陈年粪便污水)投入池内，再将原料投入池内，敞开1—2天，让其充分好氧，适应环境，然后加水封盖。一般3—4天后可放气试火。

　　2、以农作物秸秆为原料的沼气池启动：先将秸秆切断成5—10厘米长，加入2%的石灰澄清液和10%的沼液或陈年粪水(加入量以料堆不出水为宜)，堆沤3—5天后入池，也可以与沼液或陈年粪水(按发酵原料的30%)分层装入沼气池，敞开3—5天，然后加水封盖。一般5天后可放气试火。

　　注意：气温较低季节不宜投料启动。

　　(四)