沼氣池的建造技術2

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圖2.3  橢球形水壓式沼氣構造簡圖(單位:毫米)

 

水壓式沼氣池,是我國推廣最早、數量最多的池型,是在總結三結合圓、小、 活動蓋直管進料中層出料等群眾建池的基礎上,加以綜合提高而形成的 三結合就是廁所、豬圈和沼氣池連成一體,人畜糞便可以直接打掃到沼氣池媔i行發酵。圓、小、淺就是池體圓、體積小、埋深淺。活動蓋就是沼氣池頂加活動蓋板。

 

水壓式沼氣池型有以下幾個優點:

  (1)池體結構受力性能良好,而且充分利用土壤的承載能力,所以省工省料,成本比較低。

(2)適於裝填多種發酵原料,特別是大量的作物秸稈,對農村積肥十分有利。

(3)為便於經常進料,廁所、豬圈可以建在沼氣池上面,糞便隨時都能打掃進池。D

(4)沼氣池周圍都與土壤接觸,對池體保溫有一定的作用。

水壓式沼氣池型也存在一些缺點,主要是:

(1)由於氣壓反復變化,而且一般在416千帕(40160釐米水柱)壓力之間變化。這對池 體強度和燈具、灶具燃燒效率的穩定與提高都有不利的影響。

(2)由於沒有攪拌裝置,池內浮渣容易結殼,又難於破碎,所以發酵原料的利用率不高,池 容產氣率(即每立方米池容積一晝夜的產氣量)偏低,一般產氣率每天僅為0.153/3 左右。

(3)由於活動蓋直徑不能加大,對發酵原料以秸稈為主的沼氣池來說,大出料工作比較困難 。因此,出料的時候最好採用出料機械。

 

2.2  變型的水壓式沼氣池

2.中心吊管式沼氣池

 

 

(1)中心吊管式沼氣池(見圖2.4)  將活動蓋改為鋼絲網水泥進、出料吊管,使其有一管三用的功能(代替進料管、出料管和活動蓋),簡化了結構,降低了建池成本,又因料液使沼氣 池拱蓋經常處於潮濕狀態,有利於其氣密性能的提高。而且,出料方便,便於人工攪拌。但是,新鮮的原料常和發酵後的舊料液混在一起,原料的利用率有所下降。

2.5  曲流布料水壓式沼氣池剖面圖(單位:毫米)

 

 

 (2)曲流布料水壓式沼氣池(見圖2.5)該池型是由昆明市農村能源環保辦公室於1984年設計成功的一種新池型。它的發酵原料不用秸稈,全部採用人、畜、禽糞便。原料的含水量在95%左右(不能過高)。該池型有如下特點:

(1)在進料口咽喉部位設濾料盤。

(2)原料進入池內由布料器進行半控或全控式布料,形成多路曲流,增加新料擴散面,充分 發揮池容負載能力,提高了池容產氣率。

(3)池底由進料口向出料口傾斜。

     (4)擴大池牆出口,並在內部設隔板,塞流固菌。

(5)池拱中央、天窗蓋下部吊籠,輸送沼氣入氣箱。同時,利用內部氣壓、氣流產生攪拌作用,緩解上部料液結殼。

(6)把池底最低點放在水壓間底部。在傾斜池底作用下,發酵液可形成一定的流動推力,實 現進出料自流,可以不打開天窗蓋把全部料液由水壓間取出。

2.3  其他各種變型的水壓式沼氣池

除了上述兩種變型的水壓式沼氣池外,各地還根據各自的具體使用情況,設計了多種其他變型的水壓式沼氣池型。如:為了減少占地面積、節省建池造價、防止進出 料液相混合、增加 池拱頂氣密封性能的雙管頂返水水壓式沼氣池(見圖2.6);為了便於出料的大揭蓋水壓式沼 氣池(見圖2.7)和便於底層出料的圓筒形水壓式沼氣池(見圖2.8);為了多利用秸草類發酵 原料而採用的弧形隔板、幹濕發酵水壓式沼氣池(見圖2.9)

 

圖2.6  雙管頂返水水壓式沼氣池簡圖

1.進料管  2.發酵池  3.出料聯通管C4.活動蓋  5.導氣管  6.

 

圖2.7  大揭蓋水壓式沼氣池簡圖

 

 

1.大直徑活動蓋  2.蓄水池蓋板  3.導氣管

 

圖2.8  圓筒形水壓式沼氣池簡圖(單位:毫米)

 

 

圖2.9  幹、濕發酵水壓式沼氣池簡圖

1.濕發酵區  2.幹發酵區

 

2.4  無活動蓋底層出料水壓式沼氣池

無活動蓋底層出料水壓式沼氣池是一種變型的水壓式沼氣池。該池型將水壓式沼氣池活動蓋取消,把沼氣池拱蓋封死,只留導氣管,並且加大水壓間容積,這樣可避免因沼氣池活動蓋 密封不嚴帶來的問題,在我國北方農村,與模式”配套新建的沼氣池提倡採用這種池型。本書將介紹該種沼氣池的建造技術。無活動蓋底層出料水壓式沼氣池的構造如圖2.10所示 。沼氣池為圓柱形,斜坡池底。它由發酵間、貯氣間、進料口、出料口、水壓間、導氣管等 組成。

圖2.10  底層出料水壓式沼氣池構造C

1.發酵間  2.貯氣間  3.進料口C4.出料口、水壓間  5.導氣管  6 .出料口通道

 

 

(1)進料口與進料管  進料口與進料管分別設在豬舍地面和地下。廁所、豬舍及收集的人畜 糞便,由進料口通過進料管注入沼氣池發酵間。

(2)出料口與水壓間  出料口與水壓間設在與池體相連的日光溫室內。其目的是便於蔬菜生 產施用沼氣肥,同時出料口隨時放出二氧化碳進入日光溫室內促進蔬菜生長。水壓間的下端 通過出料通道與發酵間相通。出料口要設置蓋板,以防人、畜誤入池內。

(3)池底  池底呈鍋底形狀,在池底中心至水壓間底部之間,建一U型槽,下返坡度5%,便於 底層出料。D  (4)工作原理  ?未產氣時,進料管、發酵間、水壓間的料液在同一水平面上。?產氣時, 經微生物發酵分解而產生的沼氣上升到貯氣間,由於貯氣間密封不漏氣,沼氣不斷積聚,便 產生壓力。當沼氣壓力超過大氣壓力時,便把沼氣池內的料液壓出,進料管和水壓間內水位 上升,發酵間水壓下降,產生了水位差,由於水壓氣而使貯氣間內的沼氣保持一定的壓力。 ?用氣時,沼氣從導氣管輸出,水壓間的水流回發酵間,即水壓間水位下降,發酵間水位上 升。依靠水壓間水位的自動升降,使貯氣間的沼氣壓力能自動調節,保持燃燒設備火力的穩 定。?產氣太少時,如果發酵間產生的沼氣跟不上用氣需要,則發酵間水位將逐漸與水壓 間水位相平,最後壓差消失,沼氣停止輸出。