沼气池修建与使用(原理 )沼气是一种优质燃料，可用来点灯、做饭。沼气灶通过导管与沼气池相连。这就是一个精心设计科学合理的沼气池模型，由活动盖、贮气室、发酵间、进料口、出料口、水压池、单向阀等主要部分组成。.这是目前我省广泛推广的“三位一体”沼气池，就是把厕所、太阳能畜禽舍与地下的沼气池建在一起。人、畜禽粪便经进料口进入沼气池厌氧发酵，产气的沼气上升到贮气室，随着沼气的逐渐增多，压强逐渐增大，池内的液面开关下降，料液通过出料管上升，经单向阀流入水压池，形成液面开关差。当打开开关用气时，贮气室内压强逐渐减小，水压池内的料液经进料口处单向阀、进料管，流人发酵间，以维持内.外压力新的平衡。这样，不断地产气和用气，使发酵间和料间的不断升降，始终维持压力平衡的状态。“三位一体”沼气池建设达到了改厕、改圈、改厨、改院的效果，综合效益显著。我省家用沼气池在国标沼气池的基础上，加以改进和完善(见模型)，改斜管进料、出料，为直管进料、出料；改水压池为水压、酸化、沉淀池，并在进料口和出料口处安装单向阀，以实现自动循环的目的。池内增设旋流布料墙为旋流布料沼气池，池内增设分流布料墙为分流布料沼气池，均可起到料液分布均匀、破壳和提高产气效率的作用。出料管下口位于沼气池内总深度的中部二分之一处，实现中层出料更有利于杀卵灭菌。另外，还可将水压池加盖太阳能温室，一年四季不打开，起到增温、保温的作用.沼气发酵原理沼气发酵原理 微生物代谢的过程称为发酵，是指有机物质在一定的水分、温度和厌氧条件下，通过各类微生物的分解代谢，最终沼气的过程。这个过程有以下三个阶段：（1）液化阶段：为产甲烷菌提供营养和为甲烷菌创造适宜的厌氧条件，消除部分毒物。（2）产酸阶段（3）产甲烷阶段：产甲烷菌群，利用以上以上两步所分解转化的小分子化合物等生成甲烷。附：发酵间与储气室称为主池。水压间的作用一是起着存放从主池挤压出来的料液作用；二是用气时起着将沼气压出的作用。一、沼气池的工作原理：当池内产生沼气时，储气间内的沼气不断增多，压力不断增高，迫使主池内液面开关下降，挤压出一部分料液到水压间内。当人们打开炉灶时，沼气池内的压力逐渐下降，水压间料液不断流回主池。这样，不断地产气和用气，使发酵间和出料间始终维持压力平衡地状态。2.4.1 备料建一个 8 立方米的沼气池需要水泥 1 吨、砂子 2 立方米、碎石(规格 13 厘米)0.6 立方米、红 砖 600 块、陶瓷管(直径 2030 厘米)12 根、钢筋(直径 14 毫米)1.2 米。如果建 10 立方米沼气池 ，其水泥、砖、砂再增加 10%，若建 6 立方米沼气池，则水泥、砖、砂比 8 立方米沼气池用量 要减少 10%。2.4.2 放线放线挖坑是保证建池质量的第一关，必须按规定尺寸施工。放线要点：划出总体平面。划出温 室、猪舍面积，猪舍在东侧或西侧。划出“模式”宽度中心线。以 O 为起点，在猪舍内侧找出池的中心点 O，以 O 为圆心，以池的半径加 6 厘米为半径划圆，确定池的位置。确定 进料口、出料口位置。要在“模式”宽度中心线上确定为进料口中心点和位于日光温室内的 出料口中心点，用白灰做好标记。1.厕所 2.进料口 3.沼气池 4.出料口5.日光温室6.模式宽度中心线 7.猪舍 8.内山墙1. 厕所 2.进料口 3.沼气池 4.出料口5.日光温室6.猪舍 7.模式宽度中心线 8.内山墙1.厕所 2.进料口 3.沼气池 4.出料口5.日光温室6.猪舍东西宽度中心线 7.猪舍2.4.3 池坑开挖在“模式”内建沼气池均采用地下埋式，沼气池土方工程采用大开挖的施工工艺。首先，应 确定好正负零的高度。池坑深度按设计图确定，即沼气池的池顶与出料口保持在一个水平 面上，并高出猪舍地面10 厘米。进料口超高地面 2 厘米，如果挖得过深使沼气池低于地平面 ，影响配套使用，挖得过浅使沼气池突出地面，给养猪和日光温室施肥造成困难。为了便于安放建池模具或利用砖模浇筑池体，减少材料损耗，池坑要规圆上下垂直。对 于土质良好的地区坑壁可挖直，取土时由中间向四周开挖，开挖至坑壁时留有一定余地，然 后按定位桩找出中心点，并钉一固定的木桩，用一条绳的一端固定在中心点的木桩上，绳的 另一 端拴上一把小把锄，使锄刀到中心点的长度等于池的半径加上墙厚度 6 厘米划圆，刮掉 阻 碍通道的砂土，边挖边修整池坑，直到设计深度为止。池坑挖好后马上将池底修成锅底形状；由锅底中心至水压间底部挖一条 U 形浅槽,下返坡度 5%。对于土质松散的地方，地面以下 8 0 厘米应放坡取土，坡度大小要看土质松散程度而定，以坑壁不坍塌为原则，同时挖好进、出料口坑。如有地下水出现，池底要挖集水坑，以便排水。建池时遇到地下水，可采用“避、引、堵”的办法来解决。“避”就是避开地下水，尽量不 在 多雨季节施工，选择地下水位较低、地势较高的地方建池，水网地区可建圆球形池或提高池 身，建成半地下池。“引”就是引开地下水，施工前挖排水沟，尽量将水引走。池墙渗水， 可将竹管插入渗水处或在池壁上凿星(“Y”)形小沟，使水集中从沟内流至池底。对于池底 渗水，可采用十字沟或环形沟集水，并在池底中央挖一较深小井，使水流入井内汲走，待 工程告一段落无渗水排出时再填此井。“堵”就是堵住地下水，对池内个别小泉眼，可用砖 头、小石块塞紧。若大面积渗水，可采用水玻璃药液防渗剂掺入水泥进行粉刷，快速凝固， 堵塞有效。同时，在土质差、地下水位高处建池，池底下面还必须设置沙卵石垫层，其垫层 的施工可先铺砌卵石，再用水沉法使沙子挤满卵石空隙，起到确保建池质量的作用。如建 池场地确无地下水，池底以下可不加垫层及排水措施。2.4.4 利用混凝土浇筑 6、8、10 立方米沼气池的现场 施工四位一体生态型大棚模式中的沼气池，一般采用组合式建池。所谓组合式建池就是池底、池 墙、水压间下部采用混凝土整体现浇，池拱盖及水压间上部采用砖砌。在现浇拌制混凝土时 ，必须控制水灰比0.65，砂子中泥土含量3%，云母含量0.5%，碎石中最大粒径3 厘米，泥土含量2%。混凝土浇筑工序必须连续进行，间断时间不得超过 1 小时，浇筑时必须 振捣密实，防止出现蜂窝麻面现象。施工顺序如下：(1)砌筑出料口通道 出料口通道用红砖及砂灰砌筑，水泥:砂 子12.5。为了便于施工及出料，其通道口宽 50 厘米，高 70 厘米，顶部起拱，但上 口距池上拱角不得小于 35 厘米，防止产气多时水面下返而跑气。(2)池墙及水压间下部的浇筑 池墙及水压间下部的浇筑可采用钢模、木模及砖模，一般上 述模具为内模，而以池壁为外模。由于钢模造价高，很少采用，而木模和砖模用的较多。若 一个村里建多个沼气池，采用木模较方便，若只建一个，则采用砖模为宜。采用砖模的一般 砌法是：先把砖用水浸湿，防止拆模困难。每块砖横向砌筑，每层砖砖缝错开，不用带泥口 或灰口，做到砌一层砖用混凝土浇筑一层，振捣密实后再砌第二层。混凝土配合重量比为水 泥砂子碎石133，池墙高 1 米，厚 0.05 米。(3)池拱盖的施工 目前，“模式”中的沼气池拱盖用砖砌，“模式”中的沼气池一般采用 直管进料，在砌筑池拱盖前要安装好进料管，一般利用直径 200 毫米、长 600 毫米左右的陶瓷 管，管内穿绳拴挂在地面的木桩上，进料管喇叭口朝上，上下垂直，紧贴池壁固定好。插入 池内深度拱角 250300 毫米为宜。砌筑拱盖可用铁钩或挂绳法固定砖，先由进料管处开始砌 ，进料管周围要用水泥加固。砌筑拱盖的砖，要选择质量好的，先用水浸湿，保持外湿内干，用 12 水泥砂灰砌筑，砂灰和易性要好，灰口饱满，砖与砖要顶紧，每砌筑一圈，要用小石片嵌牢，边砌筑边注意拱盖弧度，每砌筑 35 圈，拱盖外壁用 13 水泥砂灰抹严抹实， 拱角处第 1 圈砖上层抹灰时，厚度要达到 3050 毫米，用以代替圈梁。随砌随抹灰，随即由外向内均匀地回填土。回填土前，进料管上部也要砌几层砖，防止回填土由进料管进入池内，进料口宽以 240 毫米为宜，长度因户而异。注意第一次回填土约 60%即可，防止塌方 ，其余土量 在次日池内密封前回填一部分，整体池完工 10 天后可全部回填完。在砌筑池拱盖的同时，应把水压间的上部砌好。水压间上半部用 1/4 砖立砌，13 水泥砂灰浇筑。当砌筑池拱盖要封口时，在拱顶正中央安放直径为 910 毫米的铜导气管，插入深度以池内 密封层完工后露出 10 毫米左右为宜，拱顶中央用 4 条 500700 毫米长铁筋摆放成字型，抹 灰要加厚加固，以防沼气池运行时压力过大涨坏气箱。在导气管周围，砌一个深 200300 毫 米，边长 180200 毫米的方型围护墙，在输气管引出方向预留出缺口。猪舍地面以下可砌暗 沟或放一个内径为 2050 毫米铁管或塑料护管，以便引出输气管。导气管上面盖上活动盖板， 防止输气管被猪啃坏。活动盖板规格 240毫米240 毫米，厚度为 5060 毫米，可用 2 块红砖代替。(4)池底施工 池底先铺一层碎石，用 14 的水泥砂浆将碎石缝隙灌满，然后再用水泥、砂 子、碎石以 133 的混凝土浇筑池底，厚度要达到 812 厘米。(5)沼气池池体内部密封 由砖和混凝土组合建造的沼气池只靠结构层还不能满足防渗漏要 求 ，必须对池体进行密封处理才能不漏气、不漏水。沼气池密封层采用 7 层做法和 3 层做法两种 ，贮气室及池内进料管部分采用 7 层做法；池底、池墙、水压间、出料口通道等采用 3 层做法。其 7 层做法第 1 层用 450水泥砂灰刷浆，灰水0.31；第 2 层抹水泥砂子1 2.5 的水泥砂灰，厚度为 0.81 厘米；第 3 层抹 0.1 厘米厚素灰；第 4 层抹水泥砂子12 的水泥砂灰，厚度为 0.4 厘米；第 5 层抹 0.1 厘米厚的素灰；第 6 层用 11 的细砂灰抹 0.3 0.4 厘米；第 7 层刷素灰浆 3 遍。而 3 层做法是第 1 层与7 层做法中的第 2 层一起做；第 2 层与 7 层做法中的第 6 层一起做；第 3 层与 7 层做法中的第 7 层一起做。(6)养护 用混凝土浇筑的每个部位，都要进行养护，要求在平均气温大于 5条件下自然 养护，外露混凝土应加盖草帘浇水养护，养护时间为 710 天。春、秋要注意早晚防冻。为达到养护目的，在沼气池密封处理以后要把出料口、进料口、池顶口用薄膜盖严。自然养护 期达到后经检查试压就可以投料使用。建池完工 24 小时后如果下雨应及时向池内加水，加水量应是池内装料容积的一半，以防地下水位上涨鼓坏池体。(7)检查验收 新建沼气池和大换料后保养维护的旧池，必须经过检查验收合格，方可投料 使用。其检验方法分为两种：直接检查法 必须全池强度养护达到 70%以上才能进行，用手指或小木棒叩击无翘壳空响 。全池内壁无渗水痕迹，无裂缝、砂眼、孔隙等肉眼可见的缺陷；池外输气管线、开关 等配套设施安装齐全牢固。试压检查法 在直接检查完好的基础上，推荐采用气压检验为主，水压法检验为辅，亦可 混合使用。一般作法是装水至进、出料管上端 20 厘米高度，观测 12 小时，水位降低无明显变 化，视为不漏水；再用打气筒(机)充气(或灌水增压)，使压力表达到设计压力的 50%，观察 2 4 小时，若压力不降低，继续打气至设计压力，再观测 24 小时，压力降低值在设计压力的 3% 以内，视为不漏气。亦可采用空池封闭进出料口建造沼气池，事先要进行池子容积的计算，就是说计划建多大的池子为好。计算容积的大小 原则上应根据用途和用量来确定。池子太小，产气就少，不能保证生产、生活的需要；池子 太大，往往由于发酵原料不足或管理跟不上去等原因，造成产气率不高。目前，我国农村沼 气池产气率普遍不够稳定，夏天一昼夜每立方米池容约可产气 0.15 立方米，冬季约可产气 0 .1 立方米左右，一般农村五口人的家庭，每天煮饭、烧水约需用气 1.5 立方米(每人每天生 活 所需的实际耗气量约为