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1、 沼气池厕所建造及使用沼气池厕所建造及使用第一部分第一部分 沼气池厕所建造沼气池厕所建造（一）沼气概述（一）沼气概述（二）原理与结构（二）原理与结构（三）建造要求（三）建造要求（四）使用与保养（四）使用与保养 附：血吸虫病流行地区农村改厕管理办法附：血吸虫病流行地区农村改厕管理办法(节选节选)（一）沼气概述1.沼气的概念：沼气的概念：沼气是有机物质在厌氧环境中，在一定的温度、湿度、酸碱度的条件下，通过微生物发酵作 用，产生的一种可燃气体。由于这种气体最初是在沼泽、湖泊、池塘中发现的，所以人们叫 它沼气沼气。沼气含有多种气体，主要成分是甲烷甲烷(CH4)。沼气细菌分解有机物，产生沼气的 过程，叫
2、沼气发酵沼气发酵。根据沼气发酵过程中各类细菌的作用，沼气细菌根据沼气发酵过程中各类细菌的作用，沼气细菌可以分为两大类。可以分为两大类。第一类细菌叫做第一类细菌叫做分解菌分解菌，它的作用是将复杂，它的作用是将复杂的有机物分解成简单的有机物和二氧化碳的有机物分解成简单的有机物和二氧化碳(CO2)等等。它们当中有专门分解纤维素的，叫。它们当中有专门分解纤维素的，叫纤维分解纤维分解菌菌；有专门分解蛋白质的，叫；有专门分解蛋白质的，叫蛋白分解菌蛋白分解菌；有专；有专门分解脂肪的，叫门分解脂肪的，叫脂肪分解菌脂肪分解菌；第二类细菌叫含第二类细菌叫含甲烷细菌甲烷细菌，通常叫甲烷菌，通常叫甲烷菌，它的作用是把
3、它的作用是把 简单的有机物及二氧化碳氧化或还简单的有机物及二氧化碳氧化或还原成甲烷。原成甲烷。2.有机物变成沼气的过程：有机物变成沼气的过程：先是分解细菌将粪便、秸秆、杂草等复先是分解细菌将粪便、秸秆、杂草等复杂的有机物加工成半杂的有机物加工成半 成品成品结构简单的结构简单的化合物；化合物；后是甲烷细菌的作用下，将简单的化合后是甲烷细菌的作用下，将简单的化合物加工成产品物加工成产品 即生成甲烷。即生成甲烷。3.沼气的成分沼气的成分：沼气是一种混合气体，它的主要成分：沼气是一种混合气体，它的主要成分：(1)可燃成分可燃成分包括包括甲烷、硫化氢、一氧化碳甲烷、硫化氢、一氧化碳和重烃和重烃等气体；等
4、气体；(2)不可燃成不可燃成 分分 包括包括二氧化碳、氮和氨二氧化碳、氮和氨等气体。等气体。在沼气成分中甲烷含量为在沼气成分中甲烷含量为55%70%、二氧化、二氧化碳含量为碳含量为28%44%、硫化氢平均含量为、硫化氢平均含量为0.034%。4.沼气的理化性质 沼气是一种无色、有味、有毒、有臭的气体，它的主要成分甲烷在常温下是一种无色、无味无味、无臭无臭、无毒无毒的气体。甲烷分子式是CH4，是一个碳原子与四个氢原子所结合的简单碳氢化合物。甲烷对空气的重量比是0.54，比空气约轻一半。甲烷溶解度很少，在20、0.1千帕时，100单位体积的水，只能溶解3个单位体积的甲烷。甲烷是简单的有机化合物，是
5、优质的气体燃料。燃烧时呈蓝色火焰，最高温度可达1400 左右。纯甲烷每立方米发热量为36.8千焦。沼气每立方米的发热量约23.4千焦，相当于 0.55千克柴油或0.8千克煤炭充分燃烧后放出的热量。从热效率分析，每立方米沼气所能 利用的热量，相当于燃烧3.03千克煤所能利用的热量。（二）原理与结构（二）原理与结构 沼气池厕所是由厕所、畜圈和沼气池沼气池厕所是由厕所、畜圈和沼气池(发酵发酵池）三者连通建造而成。池）三者连通建造而成。原理：人畜粪便和各种有机废物进入沼气原理：人畜粪便和各种有机废物进入沼气池中，池中，在厌氧条件下在厌氧条件下，经微生物发酵降解，经微生物发酵降解，产生沼气和氨气等气体的
6、生物化学过程，产生沼气和氨气等气体的生物化学过程，改变病原微生物和寄生虫卵的生存环境改变病原微生物和寄生虫卵的生存环境，以达到无害化处理的目的。以达到无害化处理的目的。(1).沼气发酵的原理：有机物在一定的温度、湿度及厌氧的环境下，经厌氧菌的发酵分解，将原料中6070的碳转变为沼气和二氧化碳，同时放出一些热量，其简单反应式如下:(C 6 H 10 O 6)n+nH2 O 3nCO 2 +3nCH 4 +热量热量 沼气发酵过程有两阶段、三阶段和四阶段学说。目前人们多接受三阶段理论。第一阶段为水解第一阶段为水解，如多糖先水解为单糖，进一步发酵为乙醇与脂肪酸，蛋白质则先被水解为氨基酸，再经脱氨基作用
7、产生脂肪酸和氨，脂肪被碱水解后产生醇和脂肪酸。第二阶段为酸化第二阶段为酸化，经产氢产乙酸细菌将丙酸、丁酸、乙醇等转化为乙酸、氢或二氧化碳。第三阶段为甲烷化第三阶段为甲烷化，由产甲烷细菌利用乙酸和氢、二氧化碳产生甲烷。（2）沼气发酵的条件）沼气发酵的条件 厌气环境。甲烷菌是严格厌氧的，对游离的氧极敏感，因此必须严格密闭沼气池。充足的营养。各种有机物如人畜粪、秸杆、草、污泥、垃圾及含有机物工业废料等都可作原料，但细菌需要的氮、碳应有一定比例，碳氮比最低为100 6.2，较恰当为100 14。适宜的温度。厌氧发酵最佳温度范围，中温发酵适宜的温度。厌氧发酵最佳温度范围，中温发酵3035，高温发酵，高温
8、发酵5060。低于。低于8产气很少。甲烷菌对产气很少。甲烷菌对温度很敏感，波动范围超过温度很敏感，波动范围超过3就会影响产气。温度高，就会影响产气。温度高，停留时间可缩短，一般为停留时间可缩短，一般为430天。天。适量的水份。原料与水应有一定比例，池中原料含水适量的水份。原料与水应有一定比例，池中原料含水量在量在90为宜，一般经验应将原料与水配成糊状，原料与为宜，一般经验应将原料与水配成糊状，原料与水之比为水之比为1 0.81 1.2。风干畜粪则为。风干畜粪则为1 31 5。稀。稀释时用污水较清水好。释时用污水较清水好。适合的酸碱度。环境中适合的酸碱度。环境中pH值低于值低于6或高于或高于8，
9、甲烷菌的生，甲烷菌的生长繁殖要受到很大影响，过酸长繁殖要受到很大影响，过酸pH8时可加水冲淡。一般发酵液中加入时可加水冲淡。一般发酵液中加入0.1左右的石灰效果较好。左右的石灰效果较好。控制有毒有害物质含量。原料中有毒有害物质过量时可影控制有毒有害物质含量。原料中有毒有害物质过量时可影响沼气发酵。如硫化物容许浓度为响沼气发酵。如硫化物容许浓度为200mgL，溶解重金，溶解重金属少于属少于1mgL，氨，氨150mgL。可用化学沉淀法除去有毒。可用化学沉淀法除去有毒有害物质或用稀释方法控制在容许浓度以下。有害物质或用稀释方法控制在容许浓度以下。地下部分地下部分:蹲位（蹲、坐便器）蹲位（蹲、坐便器）
10、进粪（料）口进粪（料）口进粪管进粪管沼气池（由发酵间和贮沼气池（由发酵间和贮气室组成）气室组成）出料管出料管水压间（出料池）水压间（出料池）储粪池储粪池活动盖活动盖导气管。导气管。地上部分地上部分:厕室、猪圈等。厕室、猪圈等。（3）主要结构）主要结构在池身蹲位安装便器，在池身蹲位安装便器，下端接进粪管，在进下端接进粪管，在进粪管远端再接一分叉，粪管远端再接一分叉，可以与畜圈相连，以可以与畜圈相连，以作为续粪进口，经进作为续粪进口，经进粪（料）管进入沼气粪（料）管进入沼气池。池。1.建造原则建造原则 农村家用沼气池是生产和贮存沼气的装置，农村家用沼气池是生产和贮存沼气的装置，它的质量好坏，结构和
11、布局是否合理，直它的质量好坏，结构和布局是否合理，直接关系到能否产好、用好、管好沼气。接关系到能否产好、用好、管好沼气。修建沼气池要做到设计合理，构造简单，修建沼气池要做到设计合理，构造简单，施工方便，坚固耐用，造价低廉。施工方便，坚固耐用，造价低廉。（三）建造要求（三）建造要求 2.建造标准：建造标准：GB4750 农村家用水压式沼气池标准图集；农村家用水压式沼气池标准图集；GB4751 农村家用水压式沼气池质量验收标准；农村家用水压式沼气池质量验收标准；GB4752 农村家用水压式沼气池施工操作规程；农村家用水压式沼气池施工操作规程；GB7637 农村家用沼气管路施工安装操作规程；农村家用
12、沼气管路施工安装操作规程；GB9958 农村家用沼气发酵工艺规程；农村家用沼气发酵工艺规程；GB7959 粪便无害化卫生标准。粪便无害化卫生标准。NY/T466户用农村能源生态工程北方模式设计和使用规范 NY/T467户用农村能源生态工程南方模式设计和使用规范3.沼气池选址要求：沼气池选址要求：1.土质坚实；土质坚实；2.地下水位低；地下水位低；3.土层底部没有地窖、渗井、虚土等隐患；土层底部没有地窖、渗井、虚土等隐患；4.远离树木；远离树木；5.背风向阳；背风向阳；6.靠近畜禽舍、厕所；靠近畜禽舍、厕所；7.有利于沼气池进料、越冬。有利于沼气池进料、越冬。8.由于户用沼气池的压力有限，池址与
13、厨房之间的输气管由于户用沼气池的压力有限，池址与厨房之间的输气管路不宜超过路不宜超过25米。米。把沼气池建在了屋内背阴处，造成沼气池池温不易上升，影响了产气量；输气管路过长、拐弯过多，致使灶前压力过低、火小，并且管道内有积水存留。4.施工队伍要规范：施工队伍要规范：选择接受过专门建池技术培训、实际操作合格，并持有专业技工证的人员建池才能保证沼气池的结构合理，质量可靠。有的建池户为省钱、图方便，自家建池，甚至有的用户自己建过后又去给别人建，这些人员由于没有经过培训，不懂得沼气池工作原理及施工中的技术要点，造成所建沼气池出现各种各样的质量问题。常见的错误：进料管平直，进料管上口靠上，造成贮气室减小
14、；进料管过于倾斜，进料管过于靠下，造成入料时易堆料；沼气池拱顶部位比出料间高，减小了贮气室。施工人员为图省事，在采用支模施工法时把拱顶部位做成了圆锥形，从而影响了沼气池的使用寿命。建池一定要严格专业施工！建池一定要严格专业施工！5.一定要留活动盖。一定要留活动盖。无论何种池型均需留有活动盖。活动盖主要有以下用途：无论何种池型均需留有活动盖。活动盖主要有以下用途：第一，采用土模法施工时，活动盖口可作清理废物的出口。第一，采用土模法施工时，活动盖口可作清理废物的出口。第二，沼气池第一次投料或大换料时，从活动盖口入料既方便，又能保证所装原第二，沼气池第一次投料或大换料时，从活动盖口入料既方便，又能保
15、证所装原料充足。此外，还可避免大换料往外出料时形成负压。料充足。此外，还可避免大换料往外出料时形成负压。第三，当池内发酵料液表面产生结壳、影响产气时，可以打开活动盖，破碎浮渣第三，当池内发酵料液表面产生结壳、影响产气时，可以打开活动盖，破碎浮渣层，并搅动料液，使沼气池恢复正常产气。层，并搅动料液，使沼气池恢复正常产气。第四，当沼气池需要进行内部维修时，打开活动盖，进、出料口与活动盖口相通，第四，当沼气池需要进行内部维修时，打开活动盖，进、出料口与活动盖口相通，便于通风、采光，排出池内有害气体，预防安全事故。便于通风、采光，排出池内有害气体，预防安全事故。第五，当池内气体压力过大，超过池子的设计
16、压力时，沼气便将活动盖板自动顶第五，当池内气体压力过大，超过池子的设计压力时，沼气便将活动盖板自动顶开，从而降低池内压力，避免池体破裂。开，从而降低池内压力，避免池体破裂。6.修建沼气池的步骤修建沼气池的步骤(1)查看地形，确定沼气池修建的位置；查看地形，确定沼气池修建的位置；(2)拟定施工方案，绘制施工图纸；拟定施工方案，绘制施工图纸；(3)准备建池材料；准备建池材料；(4)放线；放线；(5)挖土方；挖土方；(6)支模（外模和内模）；支模（外模和内模）；(7)混凝土浇捣，或砖砌筑，或预制混凝土大混凝土浇捣，或砖砌筑，或预制混凝土大板组装；板组装；(8)养护；养护；(9)拆模；拆模；(10)回填土；回填土；(11)密封层施工；密封层施工；(12)输配气管件、灯、灶具安装；输配气管件、灯、灶具安装；(13)试压，验收。试压，验收。7.修建沼气池的要领：修建沼气池的要领：“圆圆”（圆形池）（圆形池）“小小”（容积小）（容积小）“浅浅”（池子深度浅）（池子深度浅）圆形或近似于圆形的沼气池与长方形池比较，具圆形或近似于圆形的沼气池与长方形池比较，具有的优点：有的优点：第一，相同容积的沼气池，圆
