房森倫

（廣東省梅州市梅縣區(qū)城東鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)服務(wù)中心，梅州 514700）

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高效環(huán)保“全自動沼氣池”建造技術(shù)

房森倫

（廣東省梅州市梅縣區(qū)城東鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)服務(wù)中心，梅州 514700）

摘 要：建造高效環(huán)保全自動沼氣池，是當(dāng)前農(nóng)村發(fā)展綠色能源、推行低碳環(huán)保理念、全面推廣循環(huán)農(nóng)業(yè)的高效項目。文章介紹了全自動沼氣池的基本特征，比較全自動沼氣池產(chǎn)氣量高出目前其它結(jié)構(gòu)沼氣池一倍以上。并詳細(xì)介紹了全自動沼氣池建造技術(shù)，折射出全自動沼氣池具備操作簡單、造價低廉、經(jīng)濟(jì)與生態(tài)效益雙高的優(yōu)點(diǎn)。分析全自動沼氣池的應(yīng)用價值證實，推廣全自動沼氣池建設(shè)能實現(xiàn)農(nóng)村沼氣能源的飛躍發(fā)展。

關(guān)鍵詞：全自動沼氣池 低碳 循環(huán)農(nóng)業(yè)

全自動沼氣池是將畜禽糞便、人糞尿等各種有機(jī)物質(zhì)在適宜的溫度、濕度、酸堿度和厭氧條件下，經(jīng)過微生物的發(fā)酵分解作用生產(chǎn)沼氣能源的一種長期全自動、低碳環(huán)保的新型沼氣池。它的建造技術(shù)比較先進(jìn)，是一種新式高效沼氣池。

1 全自動沼氣池的基本特征

全自動沼氣池是自動化水壓往返流動式沼氣池。出料間、沉降間由水壓間改進(jìn)而成。當(dāng)發(fā)酵間積蓄沼氣時，把部分沼液壓往出料間及沉降間，產(chǎn)生水位差，形成沼氣壓力。如水位差是80 cm，沼氣壓力約為8 kPa。發(fā)酵間每積蓄1 m3沼氣，就有近1 m3沼液被排往出料間。用戶每使用11 m3沼氣，就有近1 m3沼液返回發(fā)酵間，這種現(xiàn)象叫交換反應(yīng)。自動沼氣池產(chǎn)氣量高出目前其它結(jié)構(gòu)沼氣池一倍以上，沼氣的增加與減少促使沼液自動化往返流動是全自動沼氣池的根本特征。

2 全自動沼氣池建造技術(shù)

2.1 地址選擇

建造沼氣池應(yīng)選擇地基比較堅實，背風(fēng)向陽的地方，中大型的沼氣池應(yīng)在原料充足的畜禽養(yǎng)殖場附近建造。

2.2 建設(shè)原理

全自動沼氣池在輸氣管上接有調(diào)壓器，能保持沼氣壓力的平穩(wěn)狀態(tài)。發(fā)酵間與出料間之間設(shè)有導(dǎo)流孔，能使發(fā)酵間與出料間的沼液流動平衡；將沒有完全消化的沼液再次送進(jìn)發(fā)酵間進(jìn)行充分發(fā)酵利用；能延長污泥在發(fā)酵間的停留時間，使產(chǎn)氣量大幅增加。

調(diào)壓器是透明容器中裝入一定量的水，把輸氣管插入水中而成。插入水中的深度為沼氣壓力的控制點(diǎn)，如插入水中的深度為80 cm，控制點(diǎn)的沼氣壓力約為8 kPa。當(dāng)發(fā)酵間積蓄的沼氣壓力超過控制點(diǎn)時，調(diào)壓器可通過輸氣管自動排放發(fā)酵間所產(chǎn)生的沼氣，發(fā)酵間立即停止積蓄交換反應(yīng)。

導(dǎo)流孔的作用是導(dǎo)流沼液往返流動，促使發(fā)酵間與出料間水力平衡。形成出料口兩邊壓力相等，顆粒污泥因而不能快速流動，有效地提高了原材料的利用率。

安裝升流管是出料間與沉降間的連接通道，升流管上端連接沉降間，管口高出沉降間的底部。升流管下端連接出料間，管口高于出料間的底部。需要利用殘渣用作肥料時，只需打開排渣閥門，殘渣便會自動排出。

發(fā)酵間內(nèi)部物料分為3層：底層為污泥層，養(yǎng)分較少，沼氣細(xì)菌較多，可以擴(kuò)散的方式緩慢流動；中間層為發(fā)酵原材料層，其流動性較快；上層是沼液層，沼液養(yǎng)分含量較少，產(chǎn)氣速度較快，流動性快。

發(fā)酵原材料均勻分布在發(fā)酵間的中間層，能連續(xù)向上層沼液提供養(yǎng)分，發(fā)酵后期的原材料物質(zhì)逐步轉(zhuǎn)變成污泥。污泥的比重比沼液大一些，自然下沉，在微重力的作用下，可以自動向出料口緩慢移動，進(jìn)入出料間。因升流管的管口高出出料間的底部，升流管只能把高出管口部分的污泥升流到沉降間沉降，其余有封閉出料口和固菌作用。整個流程實現(xiàn)自動控制，無需人員管理，這就大大提高了使用沼氣的高效性和安全性。

全自動沼氣池在當(dāng)前養(yǎng)豬場排出的廢物廢水可能造成環(huán)境污染時有著很好的調(diào)節(jié)作用。養(yǎng)豬的廢物廢水通過進(jìn)料管進(jìn)入發(fā)酵間時受污泥層阻擋，水力流動性強(qiáng)，直接升流進(jìn)入沼液層，固體卻在污泥層中接觸沼氣細(xì)菌，然后升流至原材料層，形成固液分流，并能自動控制水力與固態(tài)在發(fā)酵間的停留時間。將調(diào)壓器壓力控制點(diǎn)定為7 kPa，超額排放的沼氣與出料間、沉降間所產(chǎn)沼氣通過輸氣管連接，用儲氣袋儲存調(diào)壓，沼氣壓力約為1 kPa，可用于發(fā)電，轉(zhuǎn)化成電能、光能，其用途極為廣泛。

2.3 池型結(jié)構(gòu)

全自動沼氣池結(jié)構(gòu)為圓球形，建筑材料內(nèi)層為紅磚，外層為鋼筋水泥，可承受沼氣池內(nèi)的更大壓力。同時必須建造相互連通的兩個至三個池，并將沼氣輸出口相連，使各級池生產(chǎn)的氣體能夠輸出應(yīng)用。

2.4 生產(chǎn)流程

整體結(jié)構(gòu)由以下方面構(gòu)建組成，（1）進(jìn)料管；（2）發(fā)酵間；（3）出料口；（4）升流管；（5）導(dǎo)流孔；（6）排渣閥門；（7）沉降間；（8）溢流口；（9）出料間；（10）調(diào)壓器；（11）輸氣管；（12）儲氣袋。

3 全自動沼氣池的建設(shè)應(yīng)用價值

全自動沼氣池產(chǎn)氣量比現(xiàn)有的其它結(jié)構(gòu)沼氣池的常規(guī)產(chǎn)氣量高1倍以上。經(jīng)檢測產(chǎn)出的沼氣甲烷含量為65.4%，達(dá)到中上品質(zhì)，這是它的最大優(yōu)點(diǎn)。據(jù)試驗測定全自動沼氣池容積是40 m3，裝有計量表，平均每立方米容積日產(chǎn)氣0.536 m3。在2007年8月10日至9月20日的測定數(shù)據(jù)顯示高溫時段最高日產(chǎn)量為0.706 m3/L；在2007年5月14日至6月15日投產(chǎn)初期最低日產(chǎn)量為0.301 m3/L，比其它普通沼池產(chǎn)氣量高許多（據(jù)專業(yè)資料顯示其它普通沼池日產(chǎn)氣量為0.15 m3/L）。建設(shè)一個家庭式8 m3的全自動沼氣池，可供給5戶人家作燃?xì)庾鲲埡驼彰魇褂谩Ｄ壳按笮偷酿B(yǎng)豬場較多，推廣建設(shè)50 m3的全自動沼氣池，避免對環(huán)境造成污染。沼氣是農(nóng)村的綠色能源外，畜禽糞便等有機(jī)物通過入池發(fā)酵后形成的沼液又是優(yōu)質(zhì)的有機(jī)質(zhì)肥料，能直接用于果樹等農(nóng)作物施肥，有利于促進(jìn)產(chǎn)量的增加與品質(zhì)的提高。若把沼液施入魚塘養(yǎng)魚，能使塘魚迅速長大，大幅提高塘魚產(chǎn)量。

由于全自動沼氣池具有產(chǎn)量指標(biāo)高，造價低廉，管理方便等優(yōu)點(diǎn)。因此，推廣全自動沼氣池建設(shè)是實現(xiàn)農(nóng)村沼氣能源建設(shè)飛躍發(fā)展的有效途徑。