建一個(gè)家用沼氣井的注意事項(xiàng)是什么?

【專家解說(shuō)】：農(nóng)村家用沼氣池設(shè)計(jì)規(guī)范 1、范圍 本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了農(nóng)村家用沼氣池(以下簡(jiǎn)稱沼氣池)設(shè)計(jì)原則要求幾何尺寸的確定和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 本標(biāo)準(zhǔn)適用于磚、水泥為建筑材料，人畜糞便為主要發(fā)酵原料的半連續(xù)發(fā)酵的家用小型(發(fā)酵間10m3以內(nèi))水壓式沼氣池設(shè)計(jì)。 2、引用標(biāo)準(zhǔn) 下列標(biāo)準(zhǔn)所包含的條文，通過(guò)在本標(biāo)準(zhǔn)中引用而構(gòu)成為本標(biāo)準(zhǔn)的條文。在標(biāo)準(zhǔn)出版時(shí)，所示版本均為有效。所有標(biāo)準(zhǔn)都會(huì)被修訂，使用本標(biāo)準(zhǔn)的各方應(yīng)探討使用下列標(biāo)準(zhǔn)最新版本的可能性。? GB/T4750---1984 農(nóng)村家用水壓式沼氣池標(biāo)準(zhǔn)圖集 GBJ 3---88 砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GBJ9---87 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 GBJ10---89 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 3 、設(shè)計(jì)原則 3.1 沼氣池宜建在畜圈或廁所地表以下，進(jìn)料間與人、畜糞入口相連通。 3.2 堅(jiān)持適用、衛(wèi)生、平面布局合理，外型美觀。 3.3 池蓋頂端復(fù)土厚度不小于200mm。 3.4 強(qiáng)度安全系數(shù)K≥2.65。 3.5 正常使用壽命20年以上。 4、設(shè)計(jì)要求 4.1 設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)。 4.1.1 沼氣壓力。 4.1.1.2 最大工作壓力13KPa。 4.1.2 產(chǎn)氣率:0.15m3/m3，d;0.2m3/m3，d; 0.25m3/m3，d;0.3m3/m3，d。 4.1.3 投料量 4.1.3.1 最小投料量按發(fā)酵間總?cè)莘e的50%。 4.1.3.2 最大投料量按發(fā)酵間總?cè)莘e的90%。 4.1.4 貯氣量 正常貯氣量為日產(chǎn)氣量的50%。 4.2 工藝流程 人畜糞便(青草及農(nóng)業(yè)廢物)→進(jìn)料間→厭氧發(fā)酵間→水壓(出料)間→農(nóng)田。在有條件的地方，可將人糞便和牲畜糞便分兩處進(jìn)料口進(jìn)入?yún)捬醢l(fā)酵間。 4.3 形狀及平面布局 形狀及平面布局按GB/T4750選用。 4.3.1 發(fā)酵間的形狀以圓形為主，受占地面積限制或地下水位較高的，可將發(fā)酵間設(shè)計(jì)成橢球形或單跨拱長(zhǎng)方形。? 4.3.2 平面布局 4.3.2.1 沼氣池應(yīng)有平面布局設(shè)計(jì)，在征得用戶同意后，方可進(jìn)行施工設(shè)計(jì)。 4.3.2.2 平面布局應(yīng)符合下列要求: a)充分利用土地資源，平面布局緊湊; b)廁所與畜圈分設(shè); c)進(jìn)、出料方便; d)導(dǎo)氣管和輸氣管不被損害; e)進(jìn)、出料間中線夾角應(yīng)大于90°，進(jìn)料間蹲位板面應(yīng)高于發(fā)酵間平面，出料間應(yīng)低于發(fā)酵間平面。 4.3.2.3 采用鋼筋混凝土板建池或有進(jìn)草料習(xí)慣的沼氣池應(yīng)增設(shè)活動(dòng)蓋。 4.3.2.4 進(jìn)、出料間都必須加蓋板，蓋板應(yīng)采用具有足夠強(qiáng)度等級(jí)的構(gòu)件。進(jìn)、出料間四周應(yīng)作表面處理。? 4.4 厭氧發(fā)酵間容積 4.4.1 發(fā)酵間容積計(jì)算公式 V=(V1-V2)K1 -----------------------------------------------------(1) 式中:V---發(fā)酵間容積m3; V1---發(fā)酵料液體積m3; V2---氣室容積m3; K1---容積保護(hù)系數(shù)，取0.9~1.05。 4.4.1.1 發(fā)酵料液體積; V1=[(n1+n2)k2+n3]T---------------------------------------------(2) 式中:V1---發(fā)酵料液體積m3;n1是產(chǎn)人糞便總量。 按常住人口×0.006m3/頭，d~0.0013m3/頭，d取值m3; n2-是產(chǎn)牲畜糞便總量。 按養(yǎng)豬頭數(shù)×0.006m3/頭，d~0.15m3/頭，d取值m3; n3---每日舍外能定量收集糞便總量m3 k2 ---收集系數(shù)，取值0.5~1.0; T- 原料滯留期(d);蔬菜區(qū)t取30，平壩農(nóng)業(yè)區(qū)取35，丘陵農(nóng)區(qū)取40 。 4.4.1.2 氣室容積 V2=1/2V1K3---------------------------------------------------------(3) 式中:V1---發(fā)酵料液體積m3; V2 ---氣室容積m3; K3 ---原料產(chǎn)氣率，按本規(guī)范4.1.2取值。 4.4.2 發(fā)酵間的容積不小于6.0m3，(養(yǎng)豬超過(guò)10頭或養(yǎng)牛超過(guò)3頭的農(nóng)戶)應(yīng)采用其它工藝，進(jìn)行施工設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)在有關(guān)參數(shù)上作調(diào)整。? 5、沼氣幾何尺寸的確定 5.1 發(fā)酵間容積和幾何尺寸 按4.4.1計(jì)算出容積后，再按下式計(jì)算池蓋削球體，池底削球體和圓柱體池身的幾何尺寸。? 發(fā)酵間總?cè)莘e按下式計(jì)算:? 5.1.1 沼氣池的直徑根據(jù)用戶平面布置確定。 5.1.2 發(fā)酵間池蓋削球體凈容積和矢高。 5.1.2.1 按下式計(jì)算池蓋削球體矢高。 f1=D/a1---------------------------------------------------------------(4) 式中:f1---池蓋削球體矢高m; D-圓柱體形池身直徑m; a1-直徑矢高的比值，取5~6。 5.1.2.2 按下式計(jì)算池蓋削球體凈容積 Q1=π/6f1(3R2-R)----------------------------------------------(5) 式中: Q1-池蓋削球體凈容積m3; π-圓周率，取3.1416; f1-池蓋削球體矢高m; R-池身圓柱體內(nèi)半徑m。 5.1.3 發(fā)酵間池身圓柱體將容積和池墻高度 5.1.3.1 發(fā)酵間池身圓柱體凈容積 Q2=V-Q1-Q3--------------------------------------------------------(6) 式中:Q2-發(fā)酵間池身圓柱體凈容積m3; V-發(fā)酵間總?cè)莘em3; Q1-池蓋削球體凈容積m3; Q3-發(fā)酵間池底削球體凈容積m3。 5.1.3.2 發(fā)酵間池身圓柱體同度 H=Q2/πR2-----------------------------------------------------------(7) 式中:π-圓周率，取值3.1416; R-發(fā)酵間池身圓柱體半徑m; H-發(fā)酵間池身圓柱體高度m。 5.1.4 發(fā)酵間池底削球體矢高和凈容積。 5.1.4.1 按下式計(jì)算池底削球體矢高。 f2= D/α2---------------------------------------------------------------(8) 式中:f2-池底削球體矢高m; D-池身圓柱體直徑m; α2-直徑與池底矢高的比值，取值8~10。 5.1.5 按下式計(jì)算池底削球體凈容積。 Q3=π/6f2(3R2-f22)--------------------------------------------------------------(9) 式中:Q3-發(fā)酵間池底削球體凈容積m3; π-圓周率，取3.1416; f2-池底削球體矢高m; R-池身圓柱體內(nèi)半徑m。 5.2 表面積 發(fā)酵間內(nèi)總表面積按下式計(jì)算? S=S1+S2+S3-----------------------------------------------------------------(10) 式中: S-內(nèi)總表面積m2; S1-池蓋削球體內(nèi)表面積m2; S2-池身圓柱體內(nèi)表面積m2; S3-池底削球體內(nèi)表面積m2。 5.2.1 池蓋削球體球面內(nèi)表面積計(jì)算。 5.2.1.1按下式計(jì)算池蓋削球面曲率半徑: ρ1=D2+4f12/8f1=R2+f1/2f1--------------------------------------------------(11) 式中:ρ1-池蓋削球面曲率半徑m; R-池身圓柱體內(nèi)半徑m; D-池身圓柱體內(nèi)直徑m; f1-池畫削球體內(nèi)表面矢高m。 5.2.1.2 按下式計(jì)算池蓋削球內(nèi)表面積 S1=2πρ1f1=π(R2+R) ----------------------------------------------------(12) 式中: S1-池蓋削球面內(nèi)表面積m2; R-池身圓柱體半徑m; ρ1-池蓋削球面曲率半徑m; f1-池蓋削球面矢高m; π-圓周率，取3.1416。 5.2.2 圓柱體池身內(nèi)表面積 S2=πDH------------------------------------------------------------(13) 式中:S2-池身圓柱體內(nèi)表面積m2; D-池身內(nèi)圓柱體直徑m; H-池身圓柱體高度m; π-圓周率，取3.1416。 5.2.3 池底削球體內(nèi)表面積 5.2.3.1 按下式計(jì)算池底削球體曲率半徑? ρ2=D2+4f1α2/8f2=R2+f22/2f2------------------------------(14) 式中:ρ2-池底削球體曲率半徑m; D-池身圓柱體內(nèi)直徑m; R-池身圓柱體內(nèi)半徑m; f2-池底削球體內(nèi)矢高m。 5.2.3.2 按下式計(jì)算池度削球體內(nèi)表面積 S3=2πρ2f2=π(R2+f22)---------------------------------------(15) 式中:S3-池底削球體內(nèi)表面積m2; ρ2-池底削球體曲率半徑m; f2-池氏削球體矢高m; R-池身圓柱體內(nèi)半徑m; π-圓周率，取3.1416。 5.3 進(jìn)料間 5.3.1 進(jìn)料間由蹲位板，進(jìn)料口(管)組成。 5.3.1.1 蹲位板幾何尺寸。蹲位板分普通蹲位板和防蛆蹲位板。 a)普通蹲位板幾何尺寸是:長(zhǎng)×寬×厚=720mm×420mm×80mm，中部預(yù)留長(zhǎng)×寬=360mm×1 50mm和長(zhǎng)方形孔; b)防蛆蹲位板幾何尺寸:防蛆蹲位板平面和中部方孔尺寸相同，為達(dá)到防蛆效果，應(yīng)在中部 方孔下增加高度120mm，寬度為40mm的防蛆線。有條件的應(yīng)在內(nèi)表面貼光面瓷磚或玻璃。 5.3.1 進(jìn)料口(管)由上部長(zhǎng)方形槽和下部園管組成。 a)上中長(zhǎng)方形槽幾何尺寸是長(zhǎng)×寬×深=600mm×320mm×500mm; b)下中園管宜采用Φ200-Φ300預(yù)制混凝土管或現(xiàn)澆混凝土管，管與池墻角不小于30° 5.3.2 有條件的農(nóng)戶應(yīng)在進(jìn)料前增設(shè)人糞處理裝置，其容積按下式計(jì)算: Q4=n1×m×30÷1000-----------------------------------------------------------(16) 式中:Q4-人糞處理坑容積m3; n1-人均日產(chǎn)糞便量kg; m-進(jìn)廁人數(shù)，人; 30-糞便處理時(shí)間，天。 5.4 出料間(水壓間) 5.4.1 出料間有三個(gè)作用: a)出渣; b)進(jìn)池維修; c)調(diào)節(jié)池內(nèi)壓力; d)控制最小投料量。 5.4.2 出料間設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列要求: a)最大投料量水平線以上為水壓間，水壓間的斷面(水平斷面)可以是圓形，也可以是橢圓形 或長(zhǎng)主形;? b)發(fā)酵間與出料間相連通的門洞幾何尺寸是:高度按4.1.3最小投料量計(jì)算，寬度500mm ~700mm。 5.5 發(fā)酵間與出料間的幾何尺寸，可按附表選用。 6、沼氣池的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 6.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般規(guī)定 6.1.1 可采用磚與現(xiàn)澆混凝土、石料與現(xiàn)澆混凝土、鋼筋混凝土預(yù)制砌塊與現(xiàn)澆混凝土組合結(jié)構(gòu)，也可采用全混凝土結(jié)構(gòu)。按GBJ3規(guī)定月平均氣混低于-50C的地區(qū)，沼氣池的外露部分，不得采用砌塊結(jié)構(gòu)。? 6.1.2 使用本規(guī)范時(shí)，對(duì)于一般性荷載的確定、構(gòu)件截面計(jì)算和地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等，應(yīng)按相應(yīng)的 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范的規(guī)定執(zhí)行。對(duì)于興建在地震區(qū)、濕陷性黃土或膨脹土等地區(qū)的沼氣池結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)，還應(yīng)符合現(xiàn)行的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范規(guī)定。? 6.2 荷載 6.2.1 沼氣池的設(shè)計(jì)荷載，按GBJ9原則，按其性質(zhì)可分為下列兩類: a)恒荷載:包括結(jié)構(gòu)自重、土壓力(土的豎向和側(cè)向壓力)等; b)活荷載:包括水壓力(池內(nèi)料液液壓力、地下水壓力、浮托力、設(shè)計(jì)水壓力等設(shè)施(畜欄 、食槽等)荷載和人、畜荷載等。 6.2.2 作用于各部的荷載 6.2.2.1 作用于池蓋上的荷載 a)自重荷載:自重荷載按池蓋的材料而定，一般情況下，磚體容重取19kN/m3，水泥砂漿20KN/m3，混凝土23~24KN/m3; b)覆土荷載:由于池蓋是削球形，所以覆土荷載是一個(gè)變量，它隨半張角的減少而相應(yīng)減少 ，設(shè)計(jì)時(shí)，填土容重一般取18KN/m3 c)活荷載:地面的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值一般取2KN/m2; d)氣壓荷載:一般取12kp。 6.2.2.2 作用于池墻上的荷載: a)由地面活荷載引起的土壓力; b)地下水位以上的土壓力; c)地下水位以下的土壓力; d)地下水產(chǎn)生的靜水壓力; e)池內(nèi)發(fā)酵料液液壓荷載; f)池內(nèi)氣壓荷載。 6.2.2.3 作用于沼底上的荷載: a)垂直于池底內(nèi)壁的池氣氣壓荷載; b)池內(nèi)發(fā)酵料液液壓荷載; c)池底邊界以上所有能傳來(lái)的垂直荷載; d)池底自重荷載; e)地基土對(duì)池底的反作用力; f)地下水上浮力。 6.3 荷載組合、 在設(shè)計(jì)中應(yīng)按最不利荷載組合計(jì)算。? 6.3.1 池蓋荷載組合 6.3.1.1 對(duì)池蓋徑向力最不利組合是:池蓋自重+覆土荷載+地面活荷載。 6.3.1.2 對(duì)池蓋環(huán)向力最不利組合是:池蓋自重+覆土荷載+氣壓荷載。 6.3.2 池蓋支座荷載組合 池蓋支座荷載最不利組合是:池蓋自重、覆土荷載、地面活荷載的聯(lián)合作用產(chǎn)生的水平推力 。? 6.3.3 池墻荷載組合。 6.3.3.1 施工階段:強(qiáng)度未達(dá)設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)，應(yīng)按實(shí)際標(biāo)號(hào)進(jìn)行驗(yàn)算，其荷載除自重外，還應(yīng)考慮墻外回填土?xí)r的夯實(shí)預(yù)壓力。? 6.3.3.2 使用階段: a)對(duì)環(huán)向拉力，無(wú)地下水作用，無(wú)地面活荷載作用時(shí)投料產(chǎn)氣階段為最不利; b)對(duì)彎矩，空池情況在地下水、地面荷載、土壓力聯(lián)合作用下為最不利情況。 6.3.4 池底荷載組合 空池為最不利情況，此時(shí)的荷載為池底地基反力及沿圓周均勻分布的池身線荷載。? 在進(jìn)行池底地基強(qiáng)度驗(yàn)算時(shí)，投料產(chǎn)氣階段為最不利情況;在沼氣池抗浮驗(yàn)算時(shí)，空池為最不利情況。? 6.4 構(gòu)造要求 6.4.1 用于修建沼氣池的砌塊和砂漿，按GBJ3-8821?1的規(guī)定，應(yīng)符合下列強(qiáng)度等級(jí)要求:? a)燒結(jié)普通磚的強(qiáng)度等級(jí):MU10~MU15 b)混凝土砌塊的強(qiáng)度等級(jí):MU15~MU20 c)石材的強(qiáng)度等級(jí):MU30~MU40 d)砂漿強(qiáng)度等級(jí):砌筑砂漿＞M7.5、抹灰砂漿＞1:3。 6.4.2 用于修建沼氣池的混凝土，掃GBJ10-892 1.1的規(guī)定，應(yīng)符合下列強(qiáng)度要求: a)現(xiàn)澆混凝土強(qiáng)度等級(jí)不低于C15; b)預(yù)制鋼筋混凝土的強(qiáng)度等級(jí)不低于C20。 根據(jù)GBJ10-89第7.1.1條的規(guī)定，預(yù)制鋼筋混凝土板的厚度小于150mm時(shí)，鋼筋間距不大 于200mm，鋼筋直徑不小于6.5mm。 6.4.3 各部位的斷面要求: a)球形池蓋的混凝土厚度不小于60mm; b)池墻厚度:用于弧形墻的砌塊不小于60mm;混凝土現(xiàn)澆不小于60mm，方形池墻:砌塊砌筑厚度不小于120mm，現(xiàn)澆混凝土厚度不小于100mm; c)削球池底板混凝土厚度不小于60mm。 6.5 沼氣池采用密封防腐涂料時(shí)，涂料應(yīng)符合下列要求: a)具有濕固性能好，吸水能力強(qiáng)的水性涂料; b)透氣系數(shù)應(yīng)小于1010cm3，cm/cm2，s，dapa; c)具有與水泥砂漿良好的親合性。 沼氣池安全運(yùn)行注意事項(xiàng) 為了確保沼氣池正常產(chǎn)氣，安全運(yùn)行，杜絕不安全事故發(fā)生，在日常管理操作中應(yīng)注意以下幾個(gè)方面。 一、土方開(kāi)挖時(shí)，應(yīng)做好安全防護(hù)措施，保護(hù)施工人員安全。 二、養(yǎng)護(hù)時(shí)，必須用臨時(shí)蓋板封住每個(gè)外露口，以防人畜踩空，掉入池內(nèi)。 三、進(jìn)料后，必須密封各個(gè)出口。當(dāng)開(kāi)始產(chǎn)氣時(shí)，每天應(yīng)排放廢氣30分鐘以上，以防止氣壓過(guò)高掀起活動(dòng)蓋。 四、嚴(yán)禁在導(dǎo)氣管口試火，以防發(fā)生回火，引起池體爆炸等不安全事故發(fā)生。 五、使用燈灶具前應(yīng)認(rèn)真閱讀使用說(shuō)明書(shū)，具體使用時(shí)應(yīng)規(guī)范操作，及時(shí)清理灶面雜物。 六、當(dāng)沼氣壓力達(dá)到九個(gè)氣壓時(shí)，應(yīng)及時(shí)放氣，以免氣壓過(guò)高損壞池體。 七、嚴(yán)禁在沼氣池5米范圍內(nèi)生火，以防不安全事故發(fā)生。 八、經(jīng)常檢查各活動(dòng)蓋是否密封完好，禁止在活動(dòng)蓋上踩踏。 九、經(jīng)常檢查輸氣管道各連接部位是否漏氣，若室內(nèi)有臭雞蛋味時(shí)，應(yīng)立即關(guān)閉氣源，打開(kāi)門窗通風(fēng)、疏散人員。嚴(yán)禁點(diǎn)火，待室內(nèi)相對(duì)無(wú)味時(shí)，盡快檢修漏氣部位。 十、清池或檢查池體時(shí)，應(yīng)先抽空池內(nèi)原料，然后用鼓風(fēng)機(jī)清除池內(nèi)殘余氣體，等氧氣充足時(shí)，再下池操作，同時(shí)操作時(shí)嚴(yán)禁煙火，若需照明，可用手電筒或電燈。 十一、沼氣池并非垃圾坑，嚴(yán)禁向池內(nèi)投放各種農(nóng)藥及重金屬化合物、鹽類等有機(jī)廢棄物，以免沼氣池中毒。 十二、利用沼液追肥時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照需用濃度施用，以免產(chǎn)生肥害。