水壓式沼氣池課程設計
⑴ 沼氣池設計的沼氣池的設計工藝參數
(1)產氣壓力?
水壓式沼氣池內的沼氣壓強是一個變化的數值,隨產氣和用氣條件的變化而變化。因此,水 壓式沼氣池的工作過程是一個氣壓水,水壓氣的相互交替變換過程,其壓力始終處在浮動穩 定狀態,且數值也不能維持一個確定值。為了有利於產氣和保證燃燒用氣時的壓力相對穩定 ,設計池內正常工作氣壓以≤80厘米水柱(壓強P=0?08公斤/厘米?2)為宜,池內最大氣壓 限值≤120厘米水柱。?
(2)產氣率?
我國農村沼氣池一般為常溫發酵,在設計沼氣池時,參照試驗測定的數據和生產實踐 經驗,採用產氣率標准為:在溫度變化幅度為10~28℃,發酵料液中的干物質含量為6~10 %時,每天每立方米發酵料液產氣量為0?1~0?3米?3,夏季產氣旺盛,冬季較差。因此 ,自然溫度發酵沼氣池的平均設計產氣率可採用0?15米?3/米?3·天。?
(3)貯氣容積?
所謂貯氣容積是指水壓式沼氣池的水壓間有效容積,浮罩式沼氣池的浮罩氣箱容積和氣袋式 沼氣池的氣袋容積。貯氣容積的確定與用氣情況有關。農村家用沼氣池晝夜都產氣,在 不考慮夜間照明用氣的情況下,只是白天做飯用氣,這樣設計貯氣容積時,只考慮能貯存12 小時(夜間)所產的沼氣,即貯存晝夜產氣量的50%就夠了。?
V貯氣=V有效×產氣率×50%?
(4)沼氣池容積的確定按照沼氣池的用途和日最大耗氣量確定池容積,是設計中的一個關鍵 問題。具體說,沼氣池容積確定與發酵原料的質量、產氣率以及耗能標准密切相關,也就是 說,與當前農民的生活水平和生產沼氣的技術工藝水平高低有關。
(5)投料量?
沼氣池的投料量(即有效容積),應根據不同的貯氣方式加以確定。對於水壓式沼氣池, 設計最大投料量以不大於主池容積的90%為宜,浮罩貯氣和氣袋貯氣的沼氣池,設計最大 投料量可按主池容積的95%考慮。?
(6)
(7)
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(9)未考慮池內產生負壓力情況。
⑵ 水壓式沼氣池建造步驟是什麼
第一步 選址 第二步挖坑 第三部澆築池底 第四部 砌沼氣池的池牆 第五步拱頂 第六步內澆築沼液池部分 第七部 養護完容成後開始做沼氣池的密封 第八步密封完工加水打壓 第九部 裝料第十部安裝輸氣管道
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⑷ 水壓式沼氣池的結構包括哪些部分
水壓式沼氣池在地下埋設、混凝土結構圓筒形(或環形)。其工作原理是:內在水壓式沼氣池中,容當發酵產生的沼氣逐步增多時,氣壓隨之增高(氣壓表顯示)出料間液面和池內液面形成壓力差,因而將發酵間內的料液壓到出料間,直至內外壓力平衡為止。當用戶使用沼氣時,池內氣壓下降,出料間中的料液便被壓回發酵間內,以維持內外壓力新的平衡。這樣不斷地產氣和用氣,使發酵間和出料間的液面不斷地升降的池型稱為水壓式沼氣池。
水壓式沼氣池一般由:進料口、進料管、發酵間、活動蓋、導氣管、出料管、出料間(水壓間)等組成。
圖4 常規水壓式沼氣池結構示意圖水壓式沼氣池具有構造合理、施工簡單、造價較低、管理使用方便等優點。
⑸ 水壓式沼氣池,水壓間起什麼作用
水壓間的液面跟沼氣池體內的液面就產生了一個水位差。用氣時,沼氣開關版打開,沼權氣在水壓下排出,當沼氣減少時,水壓間的料也又返回池體內,使得水位差不斷下降,導致沼氣壓力也隨之相應降低。
水壓式沼氣池有以下優缺點
①池體結構受力性能良好,而且充分利用特讓的承載能力,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。
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。
④沼氣池周圍都與土壤接觸,對池體保溫又一定的作用。
⑤由於氣壓反復變化,而且一般在4~16kPa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影響。
⑥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,池容產氣率偏低,一般產氣率僅為0.15m/m·d左右。
⑦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。
⑹ 沼氣池的設計依據
設計與「模式」配套的沼氣池,制定建池施工方案,必須考慮下列因素: 在「模式」內建沼氣池均採用地下埋式,沼氣池土方工程採用大開挖的施工工藝。首先,應 確定好正負零的高度。池坑深度按設計圖確定,即沼氣池的池頂與出料口保持在一個水平 面上,並高出豬舍地面10厘米。進料口超高地面2厘米,如果挖得過深使沼氣池低於地平面 ,影響配套使用,挖得過淺使沼氣池突出地面,給養豬和日光溫室施肥造成困難。具體尺寸如表2.1所示。
為了便於安放建池模具或利用磚模澆築池體,減少材料損耗,池坑要規圓上下垂直。對於土質良好的地區坑壁可挖直,取土時由中間向四周開挖,開挖至坑壁時留有一定餘地,然後按定位樁找出中心點,並釘一固定的木樁,用一條繩的一端固定在中心點的木樁上,繩的另一端拴上一把小把鋤,使鋤刀到中心點的長度等於池的半徑加上牆厚度6厘米劃圓,刮掉阻礙通道的砂土,邊挖邊修整池坑,直到設計深度為止。池坑挖好後馬上將池底修成鍋底形狀;由鍋底中心至水壓間底部挖一條U形淺槽,下返坡度5%。對於土質鬆散的地方,地面以下8 0厘米應放坡取土,坡度大小要看土質鬆散程度而定,以坑壁不坍塌為原則,同時挖好進、出料口坑。如有地下水出現,池底要挖集水坑,以便排水。
建池時遇到地下水,可採用「避、引、堵」的辦法來解決。「避」就是避開地下水,盡量不在多雨季節施工,選擇地下水位較低、地勢較高的地方建池,水網地區可建圓球形池或提高池身,建成半地下池。「引」就是引開地下水,施工前挖排水溝,盡量將水引走。池牆滲水,可將竹管插入滲水處或在池壁上鑿星(「Y」)形小溝,使水集中從溝內流至池底。對於池底滲水,可採用十字溝或環形溝集水,並在池底中央挖一較深小井,使水流入井內汲走,待工程告一段落無滲水排出時再填此井。「堵」就是堵住地下水,對池內個別小泉眼,可用磚頭、小石塊塞緊。若大面積滲水,可採用水玻璃葯液防滲劑摻入水泥進行粉刷,快速凝固, 堵塞有效。同時,在土質差、地下水位高處建池,池底下面還必須設置沙卵石墊層,其墊層的施工可先鋪砌卵石,再用水沉法使沙子擠滿卵石空隙,起到確保建池質量的作用。如建 池場地確無地下水,池底以下可不加墊層及排水措施。 「模式」中的沼氣池拱蓋用磚砌,「模式」中的沼氣池一般採用 直管進料,在砌築池拱蓋前要安裝好進料管,一般利用直徑200毫米、長600毫米左右的陶瓷 管,管內穿繩拴掛在地面的木樁上,進料管喇叭口朝上,上下垂直,緊貼池壁固定好。插入 池內深度拱角250~300毫米為宜。砌築拱蓋可用鐵鉤或掛繩法固定磚,先由進料管處開始砌 ,進料管周圍要用水泥加固。砌築拱蓋的磚,要選擇質量好的,先用水浸濕,保持外濕內干,用1∶2水泥砂灰砌築,砂灰和易性要好,灰口飽滿,磚與磚要頂緊,每砌築一圈,要用小石片嵌牢,邊砌築邊注意拱蓋弧度,每砌築3~5圈,拱蓋外壁用1∶3水泥砂灰抹嚴抹實, 拱角處第1圈磚上層抹灰時,厚度要達到30~50毫米,用以代替圈樑。隨砌隨抹灰,隨即由外向內均勻地回填土。回填土前,進料管上部也要砌幾層磚,防止回填土由進料管進入池內,進料口寬以240毫米為宜,長度因戶而異。注意第一次回填土約60%即可,防止塌方 ,其餘土量 在次日池內密封前回填一部分,整體池完工10天後可全部回填完。池拱蓋施工圖如 圖2.13所示。在砌築池拱蓋的同時,應把水壓間的上部砌好。水壓間上半部用1/4 磚立砌,1∶3水泥砂灰澆築。
當砌築池拱蓋要封口時,在拱頂正中央安放直徑為9~10毫米的銅導氣管,插入深度以池內 密封層完工後露出10毫米左右為宜,拱頂中央用4條500~700毫米長鐵筋擺放成#字型,抹 灰要加厚加固,以防沼氣池運行時壓力過大漲壞氣箱。在導氣管周圍,砌一個深200~300毫 米,邊長180~200毫米的方型圍護牆,在輸氣管引出方向預留出缺口。豬舍地面以下可砌暗 溝或放一個內徑為20~50毫米鐵管或塑料護管,以便引出輸氣管。導氣管上面蓋上活動蓋板, 防止輸氣管被豬啃壞。活動蓋板規格240毫米×240毫米,厚度為50~60毫米,可用2塊紅磚代替,如圖2.14所示。 新建沼氣池和大換料後保養維護的舊池, 必須經過檢查驗收合格,方可投料 使用。其檢驗方法分為兩種:
①直接檢查法 必須全池強度養護達到70%以上才能進行,用手指或小木棒叩擊無翹殼空響。全池內壁無滲水痕跡,無裂縫、砂眼、孔隙等肉眼可見的缺陷;池外輸氣管線、開關 等配套設施安裝齊全牢固。
②試壓檢查法 在直接檢查完好的基礎上,推薦採用氣壓檢驗為主,水壓法檢驗為輔,亦可 混合使用。一般作法是裝水至進、出料管上端20厘米高度,觀測12小時,水位降低無明顯變 化,視為不漏水;再用打氣筒(機)充氣(或灌水增壓),使壓力表達到設計壓力的50%,觀察2 4小時,若壓力不降低,繼續打氣至設計壓力,再觀測24小時,壓力降低值在設計壓力的3% 以內,視為不漏氣。亦可採用空池封閉進出料口、直接充氣試壓的方法,要求同上。試壓 中最好將輸氣管路全部接通,分別檢查有否滲漏現象。檢查中如有漏水、漏氣者,須查明部 位、原因。經修補使強度達到要求後,再經復驗合格,方可投料使用。但使用前,必須將多 余的水抽去。未經復驗合格者,不得勉強使用。以上所寫的是水壓式沼氣池的建設方法,主要是適應農村沼氣池建設,國家檢測是5年農村,5年城市。
沼氣池日常安全運行管理
日常運行管理技術:
1、新池啟動以純凈的牛、馬糞為佳。8m³沼氣池需牛、馬糞2m³;,入池前,在池外堆漚5-7天,以富集菌種,加快啟動。
2、新池啟動時,應用溫水啟動。水溫30℃—50℃為宜,禁止使用冷水啟動,延長啟動時間。
3、進料後,按要求密封好各活動蓋,特別注意密封好天窗口,以防漏氣。
4、啟動初期所產氣體為廢氣,不能燃燒,應排放廢氣7天,每天排放30分鍾以上。
5、使用燈、灶具前,應認真閱讀使用說明,規范操作。日常注意及時清理燈、灶具上的雜物,保持清潔。
6、勤進料、勤出料。8m3沼氣池每天應進夠20kg的新鮮畜禽糞便。進多少、出多少,禁止大出料,以免影響產氣。
7、加強日常攪拌,可每天利用抽渣活塞或木棒攪動料液十分鍾以上,促進發酵,提高產氣率。
8、經常觀測壓力變化情況,當沼氣壓力達到9個以上時,應及時用氣或放氣,以免壓力過大損壞壓力表和池體。
9、經常檢查各介面、管路、用具是否密封、損壞、老化、堵塞,若發現問題,及時檢修。
10、加強越冬管理,入冬前應適量加入牛、馬糞等熱性原料,池外加蓋保溫膜,確保冬季正常產氣。
⑺ 水壓式沼氣池的翻譯,誰能幫翻譯一下
這是通用的8立方水壓式沼氣池的國標建造方法。但水壓間較小,6口人用使用有些緊張。如果採用深埋或沼氣罐技術安裝,冬季還可以使用。
⑻ 水壓式沼氣池有哪些特點
水壓式沼氣池在我國已有50多年的歷史,是我國農村目前推廣的主要池型,具有受力合理、構造簡單、取材容易、施工方便、成本較低、適應性強等優點,適合我國農村當前技術、經濟水平和資源狀況,並為廣大群眾所接受,也受到國際上的重視。
水壓式沼氣池通常是由發酵間、貯氣箱、活動蓋、導氣管、進料口、出料口(也稱水壓間)6部分組成,一般為圓形、球形和橢球形。典型的橢球形水壓沼氣池結構如圖2-1所示。
圖2-1 橢球形水壓式沼氣池結構示意圖
(1)水壓式沼氣池的優點
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。
④沼氣池周圍都與土壤接觸,對池體保溫有一定的作用。
(2)水壓式沼氣池的缺點
①由於氣壓反復變化,而且壓力一般在4~16千帕之間變化。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,一般每天每立方米池容產氣僅為0.15米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。