建一個家用沼氣井的注意事項是什麼? 農村家用沼氣池設計規范 1、范圍 本標准規定了農村家用沼氣池(以下簡稱沼氣池)設計原則要求幾何尺寸的確定和結構設計。
本標准適用於磚、水泥為建築材料,人畜糞便為主要發酵原料的半連續發酵的家用小型(發酵間10m3以內)水壓式沼氣池設計。
2、引用標准
下列標准所包含的條文,通過在本標准中引用而構成為本標准的條文。在標准出版時,所示版本均為有效。所有標准都會被修訂,使用本標准的各方應探討使用下列標准最新版本的可能性。?
gb/t4750---1984農村家用水壓式沼氣池標准圖集 gbj3---88砌體結構設計規范 gbj9---87建築結構荷載規范 gbj10---89混凝土結構設計規范
3、設計原則
3.1沼氣池宜建在畜圈或廁所地表以下,進料間與人、畜糞入口相連通。 3.2堅持適用、衛生、平面布局合理,外型美觀。 3.3池蓋頂端復土厚度不小於200mm。 3.4強度安全系數k≥2.65。 3.5正常使用壽命20年以上。 4、設計要求 4.1設計技術參數。 4.1.1沼氣壓力。 4.1.1.2最大工作壓力13kpa。 4.1.2產氣率: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最小投料量按發酵間總容積的50%。 4.1.3.2最大投料量按發酵間總容積的90%。 4.1.4貯氣量正常貯氣量為日產氣量的50%。 4.2工藝流程 人畜糞便(青草及農業廢物)→進料間→厭氧發酵間→水壓(出料)間→農田。在有條件的地方,可將人糞便和牲畜糞便分兩處進料口進入厭氧發酵間。
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,可將發酵間設計成橢球形或單跨拱長方形。? 4.3.2平面布局 4.3.2.1沼氣池應有平面布局設計,在征得用戶同意後,方可進行施工設計。 4.3.2.2平面布局應符合下列要求: a)充分利用土地資源,平面布局緊湊; b)廁所與畜圈分設; c)進、出料方便; d)導氣管和輸氣管不被損害; e)進、出料間中線夾角應大於90°,進料間蹲位板面應高於發酵間平面,出料間應低於發酵間平面。 4.3.2.3采用鋼筋混凝土板建池或有進草料習慣的沼氣池應增設活動蓋。 4.3.2.4進、出料間都必須加蓋板,蓋板應采用具有足夠強度等級的構件。進、出料間四周應作表面處理。? 4.4厭氧發酵間容積 4.4.1發酵間容積計算公式 v=(v1-v2)k1-----------------------------------------------------(1) 式中:v---發酵間容積m3; v1---發酵料液體積m3; v2---氣室容積m3; k1---容積保護系數,取0.9~1.05。 4.4.1.1發酵料液體積; v1=[(n1+n2)k2+n3]t---------------------------------------------(2) 式中:v1---發酵料液體積m3;n1是產人糞便總量。 按常住人口×0.006m3/頭,d~0.0013m3/頭,d取值m3; n2—是產牲畜糞便總量。 按養豬頭數×0.006m3/頭,d~0.15m3/頭,d取值m3; n3---每日捨外能定量收集糞便總量m3 k2---收集系數,取值0.5~1.0; t—原料滯留期(d);蔬菜區t取30,平壩農業區取35,丘陵農區取40。 4.4.1.2氣室容積 v2=1/2v1k3---------------------------------------------------------(3) 式中:v1---發酵料液體積m3; v2---氣室容積m3; k3---原料產氣率,按本規范4.1.2取值。 4.4.2發酵間的容積不小於6.0m3,(養豬超過10頭或養牛超過3頭的農戶)應采用其它工藝,進行施工設計時,應在有關參數上作調整。? 5、沼氣幾何尺寸的確定 5.1發酵間容積和幾何尺寸 按4.4.1計算出容積後,再按下式計算池蓋削球體,池底削球體和圓柱體池身的幾何尺寸。? 發酵間總容積按下式計算:? 5.1.1沼氣池的直徑根據用戶平面布置確定。 5.1.2發酵間池蓋削球體淨容積和矢高。 5.1.2.1按下式計算池蓋削球體矢高。 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按下式計算池蓋削球體淨容積 q1=π/6f1(3r2-r)----------------------------------------------(5) 式中:q1—池蓋削球體淨容積m3; π—圓周率,取3.1416; f1—池蓋削球體矢高m; r—池身圓柱體內半徑m。 5.1.3發酵間池身圓柱體將容積和池牆高度 5.1.3.1發酵間池身圓柱體淨容積 q2=v-q1-q3--------------------------------------------------------(6) 式中:q2—發酵間池身圓柱體淨容積m3; v—發酵間總容積m3; q1—池蓋削球體淨容積m3; q3—發酵間池底削球體淨容積m3。 5.1.3.2發酵間池身圓柱體同度 h=q2/πr2-----------------------------------------------------------(7) 式中:π—圓周率,取值3.1416; r—發酵間池身圓柱體半徑m; h—發酵間池身圓柱體高度m。 5.1.4發酵間池底削球體矢高和淨容積。 5.1.4.1按下式計算池底削球體矢高。 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按下式計算池底削球體淨容積。
q3=π/6f2(3r2-f22)--------------------------------------------------------------(9)
式中:q3—發酵間池底削球體淨容積m3;
π—圓周率,取3.1416;
f2—池底削球體矢高m;
r—池身圓柱體內半徑m。
5.2表面積
發酵間內總表面積按下式計算?
s=s1+s2+s3-----------------------------------------------------------------(10)
式中:s—內總表面積m2;
s1—池蓋削球體內表面積m2;
s2—池身圓柱體內表面積m2;
s3—池底削球體內表面積m2。
5.2.1池蓋削球體球面內表面積計算。
5.2.1.1按下式計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—池身圓柱體內半徑m;
d—池身圓柱體內直徑m;
f1—池畫削球體內表面矢高m。
5.2.1.2按下式計算池蓋削球內表面積
s1=2πρ1f1=π(r2+r)----------------------------------------------------(12)
式中:s1—池蓋削球面內表面積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圓柱體池身內表面積
s2=πdh------------------------------------------------------------(13)
式中:s2—池身圓柱體內表面積m2;
d—池身內圓柱體直徑m;
h—池身圓柱體高度m;
π—圓周率,取3.1416。
5.2.3池底削球體內表面積
5.2.3.1按下式計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—池身圓柱體內直徑m;
r—池身圓柱體內半徑m;
f2—池底削球體內矢高m。
5.2.3.2按下式計算池度削球體內表面積
s3=2πρ2f2=π(r2+f22)---------------------------------------(15)
式中:s3—池底削球體內表面積m2;
ρ2—池底削球體曲率半徑m;
f2—池氏削球體矢高m;
r—池身圓柱體內半徑m;
π—圓周率,取3.1416。
5.3進料間
5.3.1進料間由蹲位板,進料口(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×寬×厚=720mm×420mm×80mm,中部預留長×寬=360mm×150mm和長方形孔;
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,為達到防蛆效果,應在中部方孔下增加高度120mm,寬度為40mm的防蛆線。有條件的應在內表面貼光面瓷磚或玻璃。
5.3.1進料口(管)由上部長方形槽和下部園管組成。
a)上中長方形槽幾何尺寸是長×寬×深=600mm×320mm×500mm;
b)下中園管宜采用φ200-φ300預制混凝土管或現澆混凝土管,管與池牆角不小於30°
5.3.2有條件的農戶應在進料前增設人糞處理裝置,其容積按下式計算:
q4=n1×m×30÷1000-----------------------------------------------------------(16)
式中:q4—人糞處理坑容積m3;
n1—人均日產糞便量kg;
m—進廁人數,人;
30—糞便處理時間,天。
5.4出料間(水壓間)
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