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太阳能集箱式沼气发酵装置施工
技术要点
一、 工艺特点:
1、本装置的几何形状为长方形隧道式，底部由进料口下方呈千分之一坡向出料间；发酵池墙为砖混结构，即池墙和隔墙下部4/5部分采用24墙砖，M10水泥砂浆砌筑，上部1/5处用C20钢筋混泥土浇筑24*30（宽*高）cm的圈梁。这样即可满足发酵池内沼液和沼气压力的需求，又便于顶部刚质集气装置与池墙上端圈梁内的予埋件的连接，密封更为牢固，操作也更为简易方便。同全混泥土结构池墙相比，不仅节约了大量钢材、水泥和模具费用，而且大大加快了建池进度，缩短了工期。
2、本装置在发酵池上部的贮气部分改全砖或全混泥土接个偶为太阳能集箱式全钢结构。内外多层防锈，防腐处理后，外涂高性能太阳能吸热涂层，高效率利用太阳能增加发酵温度，提高产气率。利用该装置我们测定的温度，一般以夏季35度时，发酵间上层气温可达67度，下层气温可达48度，料液温度上层可达42度，下层37度。秋季气温在25度时，上层料液温度达36度，下层料液温度达31度，均达到了沼气中温发酵的工艺要求。在早春和冬季，由于本装置上方建设有钢管大棚支架，上面覆盖塑料温棚、予处理池、计量池、进出料间都设置在大棚内，避免了冷空气的侵袭，有对太阳能加热后的料液进行了保温措施，料液发酵温度应保持在20度以上，达到了无保温，无太阳能加热的沼气池夏季发酵的温度。
3、改大中型沼气工程输配系统常用的钢质管道为燃气专用PE管和PVC给水管道。不仅能满足沼气压力要求，增加气密性，而且减少了输气阻力，抗腐蚀能力强，大大延长了管道的使用寿命，而且投资也大幅降低，施工简便，速度快。
总之，利用本装置具有池容有效容积产气率高，发酵原料分解利用率高，建池材料成本低的“两高一低”的特点。在我省乃至全国属首创。起运行效果已在南阳社旗县农业高科示范园300M3
沼气工程得到了验证，并在此基础上对不足和薄弱环节进行了多项改进，因此，设计及施工经验更为成熟可靠，建议在全省大中型畜禽场沼气工程中采用并推广。
二、 主要装置及工艺参数：
1、发酵池
（1） 发酵池容积的确定
发酵池容积主要根据每天粪便污水进料量和设计的发酵原料水力滞留期（HRT）来确定。HRT是指一个沼气池内的发酵液按体积计算被全部置换所需要的时间，通常以天为单位，可按下式计算：
HRT（天）=消化器有效容积（M3）/每天进料量（M3）
发酵池容积= 每天的污水量（M3）*HRT（天）/消化器有效容积（%）
(2)为方便施工，大中型沼气池设计为100M3池容为一个独立单元，如需建300M3容积的发酵池，可按设计几何尺寸大开挖，中间设置二道隔墙，即二隔三池进行并连。500M3沼气池设置四道隔墙，即四隔五池进行并连。
2、出料间：
（1） 出料间容积的确定：出料间容积按沼气池24小时产气量的一半来设计
即：出料间溶剂=沼气池有效容积*产气率/2
（2） 出料间可根据出料方式的不同而设置为中层出料和底层出料。出料间与发酵池的连同口大小应以方便施工。维修人员的进出为宜。
（3） 出料间上加盖板，以防人畜掉入。
2、予处理池（沉淀池）
（1）予处理池容积的确定：
予处理池的容积大小一般要能储存24小时的粪便、污水量。
（2）予处理池与计量池连接处要在距池底30cm处设置钢质格栅，以拦截原料中的各种杂物，如牛粪中的长草、鸡粪中的鸡毛大呢感悬浮物，以免堵塞污泥泵或进入发酵池中形成结壳。格栅下部的30CM容积为沉淀鸡粪，猪粪中的砂砾。要在予处理池上设置高压水管，以搅拌冲淋原料，拦截的长草杂物和沉淀的泥沙要及时清除。如有条件可设置粪草分离器、固液分离器、搅拌器、切割泵等，将会收到更好的效果。
3、计量池（酸化调节池）
计量池容积的确定一般为予处理池的2—4倍设计，应能容纳予处理池24小时污水粪便稀释后体积的综合，对原料加速厌痒消化大有好处。
4、太阳能集气钢罩
（1） 沼气发酵池内产生的沼气聚集于集气钢罩内，并通过其顶部的导气孔用管道输送至气柜。采气罩内刷防锈漆，环氧树脂防腐密封漆各一道，外部涂以防锈、树脂防腐漆和沥青保护油漆个一道，太阳能吸收率大于80%，故能很好地利用太阳能给料液增温。达到中温发酵的温度要求。
（2） 集气钢罩为3mm钢板厚这样解决了集气钢罩端头受压变形。密封难的问题，提高了沼气池在运行中的耐久性、可靠性和稳定性。
5、 钢质贮气柜
（1） 钢质贮气柜容积的确定：
可按发酵池总容积日产气量的1/2 —1/3 设计，气柜的出口压力可根据用气布点的多少和输送距离长短来确定，一般因控制在2500—5000Pa之间。
（2） 钢质贮气柜的布置原则
贮气柜应布置在集中用气点附近，其优点是沼气从发酵装置脱硫后，利用其自身压力送至气柜，不需要消耗动力。且因输送途中无用户或很少用户，所以可采用较小管径，节约管道投资费用。由于贮气柜靠近用户，所以管线长度短，各用户灶前压力稳定，使灶具在良好状态下工作，具有较高热效率。
对于供气规模很小的沼气工程，可将气柜布置在气源附近，以利于统一管理。
7、贮气柜水封池
（1） 贮气柜水封池为了便于施工，可根据地下水位情况修建成半池上式。由于全钢结构耗资太大，一般修建为钢筋结构、池底、池墙均为双排钢筋，起钢筋直径和分布间距应根据气柜容积大小和受力情况计算确定。
（2） 气柜的进出气管道在穿越水封池壁时，一定要在管道上焊制止水环，止水环四周的混凝土一定要捣实。
（3） 水封池竣工后必须进行注水实验，48小时不漏水为合格。使用过程中，应勤检查水封池内水位情况，如损耗则应及时添加。
（4） 气柜顶部四周和水封池外沿要设置钢管护栏，并设置爬梯，以保证施工、维修、参观人员的安全。并要在规定的范围内设置防火警示标志。
8、沼气脱硫装置：
由于沼气成份中含有30%左右的CO2及少量的H2S特别是H2S对沼气输配系统和灶具有较强的腐蚀作用，H2S本身及燃烧时生成的SO2对人体也有毒害作用。故一般大中型沼气工程中，均应考虑设置脱硫塔（罐）。但因脱硫塔制作成本高，运行管理不便，脱硫塔需经常更换或再生，密封难，操作麻烦，故建议在每个沼气用户购置使用简便小型脱硫器，不仅成本低，而且更新容易，效果也不错。
9、脱水管理
沼气从厌氧发酵装置产出时含有大量水分，特别是在中文35度运行的沼气池，沼气中的含水量为48%/m3，冷却到20度时，沼气中的含水量只有19%/m3，即每m3沼气在从35度降温到20度的过程中会有21g水冷凝。本装置昼夜温差大，沼气中含水量较多，容易使管道堵塞，所以在沼气输配系统中应设置脱水装置。脱水装置应视输送距离长短均布设置。并设置在管道沟最低处，两端管道以千分之三坡度坡向脱水器，脱水器下端应安装阀门，当输气管道被水堵塞造成沼气灯忽明忽暗，灶具火焰忽大忽小时，应即时打开脱水器排水阀们放水。
施工技术要点
1、土方工程
沼气工程在场地平整及清理后，要根据总平面布置图上的设计要求进行定位与放线工作。同时进行高程测定，确定沼气池相关部位的标高。定位工作，一般用经纬仪及钢尺进行。土方基槽开挖要用机械进行，做到快挖快建，以防雨水浸入，造成塌方，影响土壁稳定。
2、基槽放线
基础放线应根据基础的设计尺寸和埋置深度，土的类别及密实度，地下水位高低，气候条件不同情况，确定是否需留工作满和放坡，从而定出挖土边线和进行放线工作，确保沼气池各部位几何尺寸的精确。
3、基础施工
混凝土基础工前，应检查基底，清除杂物，弹出基础的轴线及边线，有垫层的要弹出垫层的边线，如基础土质坚硬密度均匀，可只在基础上浇筑C20 20CM厚
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技术要点
一、 工艺特点:
1、本装置的几何形状为长方形隧道式，底部由进料口下方呈千分之一坡向出料间；发酵池墙为砖混结构，即池墙和隔墙下部4/5部分采用24墙砖，M10水泥砂浆砌筑，上部1/5处用C20钢筋混泥土浇筑24*30（宽*高）cm的圈梁。这样即可满足发酵池内沼液和沼气压力的需求，又便于顶部刚质集气装置与池墙上端圈梁内的予埋件的连接，密封更为牢固，操作也更为简易方便。同全混泥土结构池墙相比，不仅节约了大量钢材、水泥和模具费用，而且大大加快了建池进度，缩短了工期。
2、本装置在发酵池上部的贮气部分改全砖或全混泥土接个偶为太阳能集箱式全钢结构。内外多层防锈，防腐处理后，外涂高性能太阳能吸热涂层，高效率利用太阳能增加发酵温度，提高产气率。利用该装置我们测定的温度，一般以夏季35度时，发酵间上层气温可达67度，下层气温可达48度，料液温度上层可达42度，下层37度。秋季气温在25度时，上层料液温度达36度，下层料液温度达31度，均达到了沼气中温发酵的工艺要求。在早春和冬季，由于本装置上方建设有钢管大棚支架，上面覆盖塑料温棚、予处理池、计量池、进出料间都设置在大棚内，避免了冷空气的侵袭，有对太阳能加热后的料液进行了保温措施，料液发酵温度应保持在20度以上，达到了无保温，无太阳能加热的沼气池夏季发酵的温度。
3、改大中型沼气工程输配系统常用的钢质管道为燃气专用PE管和PVC给水管道。不仅能满足沼气压力要求，增加气密性，而且减少了输气阻力，抗腐蚀能力强，大大延长了管道的使用寿命，而且投资也大幅降低，施工简便，速度快。
总之，利用本装置具有池容有效容积产气率高，发酵原料分解利用率高，建池材料成本低的“两高一低”的特点。在我省乃至全国属首创。起运行效果已在南阳社旗县农业高科示范园300M3
沼气工程得到了验证，并在此基础上对不足和薄弱环节进行了多项改进，因此，设计及施工经验更为成熟可靠，建议在全省大中型畜禽场沼气工程中采用并推广。
二、 主要装置及工艺参数：
1、发酵池
（1） 发酵池容积的确定
发酵池容积主要根据每天粪便污水进料量和设计的发酵原料水力滞留期（HRT）来确定。HRT是指一个沼气池内的发酵液按体积计算被全部置换所需要的时间，通常以天为单位，可按下式计算：
HRT（天）=消化器有效容积（M3）/每天进料量（M3）
发酵池容积= 每天的污水量（M3）*HRT（天）/消化器有效容积（%）
(2)为方便施工，大中型沼气池设计为100M3池容为一个独立单元，如需建300M3容积的发酵池，可按设计几何尺寸大开挖，中间设置二道隔墙，即二隔三池进行并连。500M3沼气池设置四道隔墙，即四隔五池进行并连。
2、出料间：
（1） 出料间容积的确定：出料间容积按沼气池24小时产气量的一半来设计
即：出料间溶剂=沼气池有效容积*产气率/2
（2） 出料间可根据出料方式的不同而设置为中层出料和底层出料。出料间与发酵池的连同口大小应以方便施工。维修人员的进出为宜。
（3） 出料间上加盖板，以防人畜掉入。
2、予处理池（沉淀池）
（1）予处理池容积的确定：
予处理池的容积大小一般要能储存24小时的粪便、污水量。
（2）予处理池与计量池连接处要在距池底30cm处设置钢质格栅，以拦截原料中的各种杂物，如牛粪中的长草、鸡粪中的鸡毛大呢感悬浮物，以免堵塞污泥泵或进入发酵池中形成结壳。格栅下部的30CM容积为沉淀鸡粪，猪粪中的砂砾。要在予处理池上设置高压水管，以搅拌冲淋原料，拦截的长草杂物和沉淀的泥沙要及时清除。如有条件可设置粪草分离器、固液分离器、搅拌器、切割泵等，将会收到更好的效果。
3、计量池（酸化调节池）
计量池容积的确定一般为予处理池的2—4倍设计，应能容纳予处理池24小时污水粪便稀释后体积的综合，对原料加速厌痒消化大有好处。
4、太阳能集气钢罩
（1） 沼气发酵池内产生的沼气聚集于集气钢罩内，并通过其顶部的导气孔用管道输送至气柜。采气罩内刷防锈漆，环氧树脂防腐密封漆各一道，外部涂以防锈、树脂防腐漆和沥青保护油漆个一道，太阳能吸收率大于80%，故能很好地利用太阳能给料液增温。达到中温发酵的温度要求。
（2） 集气钢罩为3mm钢板厚这样解决了集气钢罩端头受压变形。密封难的问题，提高了沼气池在运行中的耐久性、可靠性和稳定性。
5、 钢质贮气柜
（1） 钢质贮气柜容积的确定：
可按发酵池总容积日产气量的1/2 —1/3 设计，气柜的出口压力可根据用气布点的多少和输送距离长短来确定，一般因控制在2500—5000Pa之间。
（2） 钢质贮气柜的布置原则
贮气柜应布置在集中用气点附近，其优点是沼气从发酵装置脱硫后，利用其自身压力送至气柜，不需要消耗动力。且因输送途中无用户或很少用户，所以可采用较小管径，节约管道投资费用。由于贮气柜靠近用户，所以管线长度短，各用户灶前压力稳定，使灶具在良好状态下工作，具有较高热效率。
对于供气规模很小的沼气工程，可将气柜布置在气源附近，以利于统一管理。
7、贮气柜水封池
（1） 贮气柜水封池为了便于施工，可根据地下水位情况修建成半池上式。由于全钢结构耗资太大，一般修建为钢筋结构、池底、池墙均为双排钢筋，起钢筋直径和分布间距应根据气柜容积大小和受力情况计算确定。
（2） 气柜的进出气管道在穿越水封池壁时，一定要在管道上焊制止水环，止水环四周的混凝土一定要捣实。
（3） 水封池竣工后必须进行注水实验，48小时不漏水为合格。使用过程中，应勤检查水封池内水位情况，如损耗则应及时添加。
（4） 气柜顶部四周和水封池外沿要设置钢管护栏，并设置爬梯，以保证施工、维修、参观人员的安全。并要在规定的范围内设置防火警示标志。
8、沼气脱硫装置：
由于沼气成份中含有30%左右的CO2及少量的H2S特别是H2S对沼气输配系统和灶具有较强的腐蚀作用，H2S本身及燃烧时生成的SO2对人体也有毒害作用。故一般大中型沼气工程中，均应考虑设置脱硫塔（罐）。但因脱硫塔制作成本高，运行管理不便，脱硫塔需经常更换或再生，密封难，操作麻烦，故建议在每个沼气用户购置使用简便小型脱硫器，不仅成本低，而且更新容易，效果也不错。
9、脱水管理
沼气从厌氧发酵装置产出时含有大量水分，特别是在中文35度运行的沼气池，沼气中的含水量为48%/m3，冷却到20度时，沼气中的含水量只有19%/m3，即每m3沼气在从35度降温到20度的过程中会有21g水冷凝。本装置昼夜温差大，沼气中含水量较多，容易使管道堵塞，所以在沼气输配系统中应设置脱水装置。脱水装置应视输送距离长短均布设置。并设置在管道沟最低处，两端管道以千分之三坡度坡向脱水器，脱水器下端应安装阀门，当输气管道被水堵塞造成沼气灯忽明忽暗，灶具火焰忽大忽小时，应即时打开脱水器排水阀们放水。
施工技术要点
1、土方工程
沼气工程在场地平整及清理后，要根据总平面布置图上的设计要求进行定位与放线工作。同时进行高程测定，确定沼气池相关部位的标高。定位工作，一般用经纬仪及钢尺进行。土方基槽开挖要用机械进行，做到快挖快建，以防雨水浸入，造成塌方，影响土壁稳定。
2、基槽放线
基础放线应根据基础的设计尺寸和埋置深度，土的类别及密实度，地下水位高低，气候条件不同情况，确定是否需留工作满和放坡，从而定出挖土边线和进行放线工作，确保沼气池各部位几何尺寸的精确。
3、基础施工
混凝土基础工前，应检查基底，清除杂物，弹出基础的轴线及边线，有垫层的要弹出垫层的边线，如基础土质坚硬密度均匀，可只在基础上浇筑C20 20CM厚