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1.1 沼气及其产生过程
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。沼气含有多种气体,主要成分是甲烷(CH4)。沼气细菌分解有机物,产生沼气的过程,叫沼气发酵。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。第一类细菌叫做分解菌,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(CO2)等 。它们当中有专门分解纤维素的,叫纤维分解菌;有专门分解蛋白质的,叫蛋白分解菌;有专门分解脂肪的,叫脂肪分解菌;第二类细菌叫含甲烷细菌,通常叫甲烷菌,它的作用是把简单的有机物及二氧化碳氧化或还原成甲烷。因此,有机物变成沼气的过程,就好比工厂里生产一种产品的两道工序:首先是分解细菌将粪便、秸秆、杂草等复杂的有机物加工成半成品——结构简单的化合物;再就是在甲烷细菌的作用下,将简单的化合物加工成产品—— 即生成甲烷。
1.2 沼气的成分
沼气是一种混合气体,它的主要成分是甲烷,其次有二氧化碳、硫化氢(H2S)、氮 及其他 一些成分。沼气的组成中,可燃成分包括甲烷、硫化氢、一氧化碳和重烃等气体;不可燃成分 包括二氧化碳、氮和氨等气体。在沼气成分中甲烷含量为55%～70%、二氧化碳含量为28%～44%、硫化氢平均含量为0.034%。
1.3 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、无臭、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。
2.家用沼气池的类型
随着我国沼气科学技术的发展和农村家用沼气的推广,根据当地使用要求和气温、地质等条件,家用沼气池有固定拱盖的水压式沼气池、大揭盖水压式沼气池、吊管式水压式沼气池、曲流布料水压式池、顶返水水压式池、分离浮罩式池、半塑式池、全塑式池和罐式沼气池。形式虽然多种多样,但是归总起来大体由水压式沼气池、浮罩式沼气池、半塑式沼气池和罐式沼气池四种基本类型变化形成的。与四位一体生态型大棚模式配套的沼气池一般为水压式沼气池,它又有几种不 同形式。
2.1 固定拱盖水压式沼气池
固定拱盖水压式沼气池有圆筒形、球形和椭球形三种池型。这种池型的池体上部气室完全封闭,随着沼气的不断产生,沼气压力相应提高。这个不断增高的气压,迫使沼气池内的一部分料液进到与池体相通的水压间内,使得水压间内的液面升高。 这样一来,水压间的液面跟沼气池体内的液面就产生了一个水位差,这个水位差就叫做“水压”(也就是U形管沼气压力表显示的数值)。用气时,沼气开关打开,沼气在水压下排出 ;当沼气减少时,水压间的料液又返回池体内,使得水位差不断下降,导致沼气压力也随之相应降低。这种利用部分料液来回串动,引起水压反复变化来贮存和排放沼气的池型,就称 之为水压式沼气池。
水压式沼气池,是我国推广最早、数量最多的池型,是在总结“三结合”、“圆、小、浅”、“活动盖”、“直管进料”、“中层出料”等群众建池的基础上,加以综合提高而形成的。“三结合”就是厕所、猪圈和沼气池连成一体,人畜粪便可以直接打扫到沼气池里进行发酵。“圆、小、浅”就是池体圆、体积小、埋深浅。“活动盖”就是沼气池顶加活动盖板。
2.1.1水压式沼气池型的优点
2.1.1.1池体结构受力性能良好,而且充分利用土壤的承载能力,所以省工省料,成本比较低。
2.1.1.2适于装填多种发酵原料,特别是大量的作物秸秆,对农村积肥十分有利。
2.1.1.3为便于经常进料,厕所、猪圈可以建在沼气池上面,粪便随时都能打扫进池。
2.1.1.4沼气池周围都与土壤接触,对池体保温有一定的作用。
2.1.2水压式沼气池型的缺点
2.1.2.1由于气压反复变化,而且一般在4～16千帕(即40～160厘米汞柱)压力之间变化。这对池体强度和灯具、灶具燃烧效率的稳定与提高都有不利的影响。
2.1.2.2由于没有搅拌装置,池内浮渣容易结壳,又难于破碎,所以发酵原料的利用率不高,池容产气率(即每立方米池容积一昼夜的产气量)偏低,一般产气率每天仅为0.15米3 左右。
2.1.2.3由于活动盖直径不能加大,对发酵原料以秸秆为主的沼气池来说,大出料工作比较困难。因此,出料的时候最好采用出料机械。
2.2变型的水压式沼气池
中心吊管式沼气池是将活动盖改为钢丝网水泥进、出料吊管,使其有一管三用的功能(代替进料管、出料管和活动盖),简化了结构,降低了建池成本,又因料液使沼气池拱盖经常处于潮湿状态,有利于其气密性能的提高。而且,出料方便,便于人工搅拌。但是,新鲜的原料常和发酵后的旧料液混在一起,原料的利用率有所下降。
2.3无活动盖底层出料水压式沼气池
无活动盖底层出料水压式沼气池是一种变型的水压式沼气池。该池型将水压式沼气池活动盖取消,把沼气池拱盖封死,只留导气管,并且加大水压间容积,这样可避免因沼气池活动盖密封不严带来的问题,在我国北方农村,与“模式”配套新建的沼气池提倡采用这种池型。沼气池为圆柱形,斜坡池底。它由发酵间、贮气间、进料口、出料口、水压间、导气管等组成。
2.3.1进料口与进料管 进料口与进料管分别设在猪舍地面和地下。厕所、猪舍及收集的人畜粪便,由进料口通过进料管注入沼气池发酵间。
2.3.2出料口与水压间 出料口与水压间设在与池体相连的日光温室内。其目的是便于蔬菜生产施用沼气肥,同时出料口随时放出二氧化碳进入日光温室内促进蔬菜生长。水压间的下端通过出料通道与发酵间相通。出料口要设置盖板,以防人、畜误入池内。
2.3.3池底 池底呈锅底形状,在池底中心至水压间底部之间,建一U型槽,下返坡度5%,便于底层出料。
2.3.4工作原理 未产气时,进料管、发酵间、水压间的料液在同一水平面上;产气时, 经微生物发酵分解而产生的沼气上升到贮气间,由于贮气间密封不漏气,沼气不断积聚,便产生压力。当沼气压力超过大气压力时,便把沼气池内的料液压出,进料管和水压间内水位上升,发酵间水压下降,产生了水位差,由于水压气而使贮气间内的沼气保持一定的压力;用气时,沼气从导气管输出,水压间的水流回发酵间,即水压间水位下降,发酵间水位上升。依靠水压间水位的自动升降,使贮气间的沼气压力能自动调节,保持燃烧设备火力的稳定;产气太少时,如果发酵间产生的沼气跟不上用气需要,则发酵间水位将逐渐与水压间水位相平,最后压差消失,沼气停止输出。
强回流沼气池是一种经过技术改造和创新的沼气池，是在全封闭的状态下运行的，可以防止因漏气而造成甲烷、氨气等气体对人或农作物的危害。与直筒式沼气池相比，能防止上层结壳和提高产气率，解决了出料难的问题。本期节目介绍强回流沼气池的构成、建造、管理以及安全使用等方面内容。
强回流沼气池是在江西广泛使用的一种池形。农业部要求建沼气池要三结合，三结合就是要求将厕所、猪圈的粪便进到沼气池里，从根本上改善农民居住环境的卫生状况，改变农民的生活卫生习惯，减少传染病和疾病流传，同时又丰富了沼气池的原料，通过发酵的粪便，大部分病菌都被杀死，肥效提高，对农作物非常有好处。我们在海南一个苗族村检查沼气建设项目时，一位苗族大姐非常激动的说，建了沼气池，不仅做饭省了不少事，厕所里的粪便和牛粪都进了沼气池，苍蝇基本上没有了，路上见不到牛粪，村里干干净净，空气都好象和以前不一样了。建了沼气池与没建沼气池的村庄就是不一样。说了这没多建沼气对卫生的好处，我们回头来了解一下强回流沼气池的特点。强回流就是通过一种动力使沼气池的料液从出口回流到进口返回沼气池，是什么动力是沼液回到沼气池中呢？有两个动力，可能你已经猜到了，是不是通过冲厕所使沼液回到沼气池里啊？是的，就是通过一个手动的活塞将沼液从沼气池的出料间抽出来冲厕所，从厕所下水道连同粪便一起回到沼气池内。就象城市用的抽水卫生厕所一样，不同的是冲厕所的一个是沼液一个是水。另一个就是沼气池产气变化，将沼液从出料口压出再从进料口进入沼气池内。这种池形的水压间在沼气池的拱盖上，还可以节约用地。
沼气池相关知识：
首先,我们有必要先介绍下,什么是沼气. 沼气是有机物质在厌氧的环境中，经沼气微生物分解而产生的一种可燃气体。因为最早是在沼泽地中发现的，因此称为沼气。
用于沼气发酵的原料主要是各种有机废弃物、农作物秸杆，如稻草、番莳藤、花生藤等，野生水生植物如水浮莲、杂草、树叶等，禽畜粪便，人粪尿等等。但用不同的原料时要注意碳、氮元素的配比。同时注意，不是所有的植物都可作为沼气发酵原料。例如，桃叶、百部、马钱子果、元江金光菊、元江黄芩、大蒜、植物生物碱、地衣和木本枝条，酸金属化合物、盐类和刚消过毒的禽畜粪便等，都不能进入沼气池。它们对沼气发酵有较大的抑制作用，故不能作为沼气发酵原料。
随着畜牧养殖业向着密集型饲养发展，畜禽的废料排泄物、尸体、羽毛及屠宰下水逐年增多，再加上家厕粪便，农作物告扦，有机废弃物等，用传统的堆沤、掩埋、焚烧、冲洗等办法都无法有效处，特别是养猪养鸡，使蚊、蝇大量孳生，一到夏季，不仅造成土壤、河流、地下水严重污染，而且带有大量的病源，危及人畜发病和畜产品卫生质量。如果把它们通过沼气池密闭发酵后，能有效杀灭各种虫卵病菌，从而有效地处理这些弃废物，保持农村环境卫生的整洁，减少空气污染和疾病发生。
建沼气池不仅可有效地解决养殖业的排污问题，而且畜禽的粪便入池发酵后，所产生的沼液加少量高锰酸钾，是养猪的上等饲抖。因为沼液中含有多种微量元素，特别是氨基酸含量十分丰富，且均为可溶性营养物质，易于消化吸收。用沼液养猪，每头每年可节省精抖40公斤，还可缩短饲养期15—25天，从而降低成本。
同时以沼气用作生活燃料，大大减少了生活用柴用煤用气，保护了森林资源，节省了秸秆和煤炭，生态环境逐步得到改善.特别在当前经济疲软时期,可以大大节省居民的生活成本.
综上所述,沼气可真是个宝贝,遗憾的是我们都没有好好的去利用这个宝贝改善我们的生活.这个实用技术值得我们去大力推广. 用简单的技术去变废为宝,提高我们的生活品质,何乐而不为呢?
2 沼气池的建造技术
2.1 沼气的基本知识
2.1.1 沼气及其产生过程
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。沼气含有多种气体，主要成分是甲烷(CH4)。沼气细菌分解有机物，产生沼气的 过程，叫沼气发酵。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。第一类细菌叫做分解菌，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(CO2)等 。它们当中有专门分解纤维素的，叫纤维分解菌；有专门分解蛋白质的，叫蛋白分解菌；有 专门分解脂肪的，叫脂肪分解菌；第二类细菌叫含甲烷细菌，通常叫甲烷菌，它的作用是把 简单的有机物及二氧化碳氧化或还原成甲烷。因此，有机物变成沼气的过程，就好比工厂 里生产一种产品的两道工序：首先是分解细菌将粪便、秸秆、杂草等复杂的有机物加工成半 成品——结构简单的化合物；再就是在甲烷细菌的作用下，将简单的化合物加工成产品—— 即生成甲烷。
2.1.2 沼气的成分
沼气是一种混合气体，它的主要成分是甲烷，其次有二氧化碳、硫化氢(H2S)、氮 及其他 一些成分。沼气的组成中，可燃成分包括甲烷、硫化氢、一氧化碳和重烃等气体；不可燃成 分 包括二氧化碳、氮和氨等气体。在沼气成分中甲烷含量为55%～70%、二氧化碳含量为28%～44%、硫化氢平均含量为0.034%。
2.1.3 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 、无臭 、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，是优质的气体燃料。燃烧时呈蓝色火焰，最高温度可达1?400? ℃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。
2.2 家用沼气池的类型
随着我国沼气科学技术的发展和农村家用沼气的推广，根据当地使用要求和气温、地质等 条件，家用沼气池有固定拱盖的水压式池、大揭盖水压式池、吊管式水压式池、曲流布料水 压式 池、顶返水水压式池、分离浮罩式池、半塑式池、全塑式池和罐式池。形式虽然多种多样， 但是归总起来大体由水压式沼气池、浮罩式沼气池、半塑式沼气池和罐式沼气池四种基本类型 变化形成的。与四位一体生态型大棚模式配套的沼气池一般为水压式沼气池，它又有几种不 同形式。
2.2.1 固定拱盖水压式沼气池
固定拱盖水压式沼气池有圆筒形(见图2.1)、球形(见图2.2)和椭球形(见图2.3) 三种池型。这种 池型的池体上部气室完全封闭，随着沼气的不断产生，沼气压力相应提高。这个不断增高的 气压，迫使沼气池内的一部分料液进到与池体相通的水压间内，使得水压间内的液面升高。 这样一来，水压间的液面跟沼气池体内的液面就产生了一个水位差，这个水位差就叫做“水 压”(也就是U形管沼气压力表显示的数值)。用气时，沼气开关打开，沼气在水压下排出 ；当沼气减少时，水压间的料液又返回池体内，使得水位差不断下降，导致沼气压力也随之 相应降低。这种利用部分料液来回串动，引起水压反复变化来贮存和排放沼气的池型，就称 之为水压式沼气池。【沼气池建造】【沼气池建造】
图2.1 8米圆筒形水压式沼气池型(单位：毫米) 3
图2.2 球形水压式沼气池构造简图
图2.3 椭球形水压式沼气构造简图(单位：毫米)
水压式沼气池，是我国推广最早、数量最多的池型，是在总结“三结合”、“圆、小、 浅”、“活动盖”、“直管进料”、“中层出料”等群众建池的基础上，加以综合提高而形 成的 。“三结合”就是厕所、猪圈和沼气池连成一体，人畜粪便可以直接打扫到沼气池里进行发酵。“圆、小、浅”就是池体圆、体积小、埋深浅。“活动盖”就是沼气池顶加活动盖板。
水压式沼气池型有以下几个优点：
(1)池体结构受力性能良好，而且充分利用土壤的承载能力，所以省工省料，成本比较低。
(2)适于装填多种发酵原料，特别是大量的作物秸秆，对农村积肥十分有利。
(3)为便于经常进料，厕所、猪圈可以建在沼气池上面，粪便随时都能打扫进池。
(4)沼气池周围都与土壤接触，对池体保温有一定的作用。
水压式沼气池型也存在一些缺点，主要是：
(1)由于气压反复变化，而且一般在4～16千帕(即40～160厘米水柱)压力之间变化。这对池 体强度和灯具、灶具燃烧效率的稳定与提高都有不利的影响。
(2)由于没有搅拌装置，池内浮渣容易结壳，又难于破碎，所以发酵原料的利用率不 高，
33池 容产气率(即每立方米池容积一昼夜的产气量)偏低，一般产气率每天仅为0.15米/米 左
右。
(3)由于活动盖直径不能加大，对发酵原料以秸秆为主的沼气池来说，大出料工作比较困难 。因此，出料的时候最好采用出料机械。
2.2.2 变型的水压式沼气池
图2.4 中心吊管式沼气池
(1)中心吊管式沼气池(见图2.4) 将活动盖改为钢丝网水泥进、出料吊管，使其有一管
三 用的功能(代替进料管、出料管和活动盖)，简化了结构，降低了建池成本，又因料液使沼气 池拱盖经常处于潮湿状态，有利于其气密性能的提高。而且，出料方便，便于人工 搅拌。但 是，新鲜的原料常和发酵后的旧料液混在一起，原料的利用率有所下降。
图2.5 曲流布料水压式沼气池剖面图(单位：毫米)
(2)曲流布料水压式沼气池(见图2.5) 该池型是由昆明市农村能源环保办公室于1984年设计成功的一种新池型。它的发酵原料不用秸秆，全部采用人、畜、禽粪便。原料的含水量 在95%左右(不能过高)。该池型有如下特点：
(1)在进料口咽喉部位设滤料盘。
(2)原料进入池内由布料器进行半控或全控式布料，形成多路曲流，增加新料扩散面，充分 发挥池容负载能力，提高了池容产气率。
(3)池底由进料口向出料口倾斜。
(4)扩大池墙出口，并在内部设隔板，塞流固菌。
(5)池拱中央、天窗盖下部吊笼，输送沼气入气箱。同时，利用内部气压、气流产生 搅拌作用，缓解上部料液结壳。
创世界领先级沼气池建造技术
中国企业报道 2012-11-06 16:59:45 阅读： 1530
次【沼气池建造】
核心提示：衡量一个国家是否强盛与发达。首先看这个国家能源是否充足。能源是国家经济发展命脉。无有能源任何机械设备都会停止运转。
(解决能源紧张不再是梦想了)
一、当前国内外能源形势
衡量一个国家是否强盛与发达。首先看这个国家能源是否
充足。能源是国家经济发展命脉。无有能源任何机械设备都会
停止运转。近年来随着有限能源—煤炭、石油、燃气等大量开
采，有限的能源以逐渐走向枯竭阶段，以引起世界各国高度重
视。目前形势是世界性能源危机。石油涨价。煤炭涨价、燃气
涨价等，其原因就是可利用的能源越来越稀少。光靠节能是不能满足社会高节奏迅猛发展的需要的。节能只是手段不是目的。为了适应社会迅猛发展的需要，所以必须开发新能源，那么开发新能源开发哪一种最有价值的新能源那，开发新能源要求开发成本低廉、开发速度快、开发量又要无限量大、而且任何地区都可以开发、开发不受区域局限性、原料来源广泛、减少能源的运输成本、就目前来讲首选应该是沼气了。沼气是可再生新能源，循环利用永无枯竭，是目前最好解决能源紧张的好方法，其次利用可再生能源还可以极大的解决环境污染，创造和谐社会优美环境、减少污染给人民带来的各种疾病。是一举多得的好事。开发可再生新能源沼气原料来源非常广泛，可利用自然界大量废料。城市垃圾、人、畜、禽粪便。作物秸秆、杂草树叶、水草、腐烂瓜果食品厂废料等等，经过厌氧发酵都能产生新能源沼气。沼气的热值高利用价值高。可燃烧、可发电、可照明、可用于汽车燃气、可供暖、
二.目前国内沼气池建造发展现状。
就目前来讲我国的沼气池建设发展几十年了，国家也大力推广并大量资金补贴投入每年就高达50多亿元。为什麽还一直发展不起来那。目前国内沼气池现状是什么样的那，据国内权威专家介绍不管是户用型沼气池或者大中型中温沼气池建造，基本上有50%的沼气池建造好后不能使用。能使用的又很少。产气量远远达不到设计要求。冬季最需要沼气时基本上就又停止产气了。
尤其大中型中温沼气池建造。建一座1000立方中温发酵沼气池约需建造资金200万元左右，(新型节能高效高温自动化大中型沼气池建造仅需100万元，而且是高温发酵)但是向
国家报立项预算就可高达500万元。目的是套取国家40%的资金补贴，约计150万元。套取国家资金也无可后非。只是沼气池建造完成后要求保证产气率0.9-1.1m3/dm3及四季恒温均衡产气也可以啊，事实并非如此。老百姓花巨资建造好不能使用，劳民伤财啊。国家的150万元打了水漂了，并且还造成极大的负面影响，老百姓有点谈虎色变感觉。我们不应该深思吗。即便能产气，也是利用紧缺能源换能源吧。所有的大中型的中温发酵沼气池都是用各种锅炉、燃气锅炉、燃煤锅炉、电加热、沼气锅炉等。用高价值能源换取低价值能源。投入与产出比失调，得不偿失这种尴尬局面必须彻底解决啊。
三、新型节能高效高温自动化大中型沼气池技术优势
1、池中建池，
A、解决一级厌氧池(内池)保温难题，根本无需保温就达到高保温效果了。而且还可为外池(即二级厌氧池)增温优势。节约大量保温材料。
B、内池池体内外都有物料充盈填满，内池墙受力接近零压。池墙无需加厚抗压。节省大量建材。
C、节省占地50%，节约紧缺国土资源
2、池底双层保温，减少对大地热量对流、传导。池底另附防辐射层减少热量散失。池底散失温度基本占总池体散温的四分之一。是很关键的要害部位不可忽视。
3、池体保温;池体四周占总池体表面积二分之一。大量温度是从这里散失的，这里保温是非常重要的。但是只是用泡沫苯板和聚氨酯发泡是不可能达到最好保温目的的。对苯板及聚氨酯发泡不进行密封，空气就极易形成对流，有对流就有传导，热量就会通过对流与传导散失。此外池体没有防辐射措施热量散失极快的。辐射热在低温时通过辐射散失热量占总热量散失的70%。在高温时辐射热能量散失高达90%。所以防辐射是非常关键的技术要求。新型节能高温高效沼气池充分利用空气能。因空气的导热系数在所有保温材料当中导热系数最低，仅0.022w/mk。热阻值最大40m2.k/w。所以采用空气做保温效果最好。成本最低不花一分钱。节约大量聚苯泡沫苯板和聚氨酯发泡保温材料降低建造成本。并消除保温板易燃的安全隐患。
四、池体增温
A、沼气池发酵主要靠温度。在好的沼气池没有温度也不可能产生沼气的。沼气池发酵有三种温度，(1、)常温，也就是说自然环境温度，随季节变化而变化的温度。产气率0、
15—0、3m3/dm3。一般适用于户用沼气池。(2)中温，中温发酵35—45度。这种温度主要靠沼气锅炉加热及电加热，或者燃煤锅炉、燃气锅炉。假如能达到恒温，产气率也只保持在0、8—1、1m3/dm3。(3)高温，高温发酵产气沼气池。温度在55—65度。产气率在3-3、5m3/dm3。由上表明显看出高温沼气池产气率是中温的3—4倍。是常温产气率的10—20倍。所以建造高温沼气池才有利用价值。要达到沼气池的高温产气使用锅炉燃烧热水加温就得不偿失了，甚至要亏本的。所以国内外不可能发展的。解决这个难题就是发展的方向。也是建造沼气池根本所在。因此发明空气能与太阳光能最大极限的利用，充分发挥廉价阳光的辐射热能就是建造沼气池唯一的目的与途径。利用高吸热低发射材料配合高导热原料进行密闭的高保温使热量最大的吸收，其中包括5次阳光利用及2次阳光配合利用才能产生最高效果。并且将阳光产生的辐射热能100%储存。利用率达100%同比目前阳光利用率仅占40-60%，高达60—40%效果。吸收多少阳光就利用多少阳光热能量耗不散失。
5、沼气池顶部更是热量散失关键地方部位。热质质量少密度小，所以热能量主要在上部，在上部散失又极容易了，所以上部保护就显得非常重要了。与沼气池四周同理方法进行保温与增温。但是需另外配防辐射装置及抗风雪冰雹措施保护等。这样做整个沼气池就是一个密闭的悬空整体与外界完全隔绝了。对流与传导不存在，辐射也不存在了(但是不是绝对的)
五、循环系统
1、目前国内外大中型沼气池基本全是混合进料与混合排料。即便经过4相厌氧发酵也是混合进料与混合排料的。所以有好多可能刚刚排入的新料就会被排出池体了。增加二次环境污染达不到减排目的。又有好多废料将永远排不出去。占据池体减少池容减少产气量。所以必须采用上下循环及正反循环办法，使旧料永远不与新料互混又要将刚刚排进的新料与池中料进行菌种接种后单向循环。这就是自动进料与自动排料方法，利用连通器原理及压差理论。
六、排气系统
目前的软体储气柜大都采用鼓风机充气排出沼气很古老的。浪费能源且繁琐还要浪费设备资金及管理费用。还有必须使用空气压力保护器。沼气压力保护器及控制柜一套繁琐设备。增加几万元的设备资金还要管理与维修并且还浪费能源。启动新工艺完全不用这所有陈旧传统设备。并能自动排气，自动进气无需任何设备。压力超过软体膜限制的压力 也不会涨破储气柜的无需什么保护器，更无需买进口的膜，国产的完全可以超过进口的使用效果。这就是对储气柜的改进的策略。并达到安全可靠运行。实现自动化了
七、高温进料池与计量池、操作间、设备间一体化
1、要想达到高温发酵，高温进料非常关键。进料温度必需与沼气池体内物料温度基本一致。否则影响产气及停止产气，因此高温进料是很关键的处理环节啊，高温进料也要考虑到近日地与后期自动化相连接，尽量减少动力环节，一次动力输出达到全盘使用效果。减少建造成本提高使用率。进料池选择高位。同样与沼气池方法基本相同保温与增温原理，还要考虑斜面日光效果，尽可能的达到35--45度。夏季温度可达到90-100度、通过水循环调节温差。冬季温度达到55—65度，技术关键是热能量不散失昼夜温差小，可见光与红外线的辐射是温度提升的源泉。高温储水箱是保证阴天下雪恒温运行的能量存储。
2、操作间与设备间连体减少建造资金提高温度。节省大量建材温度容易任意控制，
3、进料池、计量池也是一体化建造，减少成本提高使用效果。均匀布料。去杂过筛与水按比例混合进料通畅无赌塞了。以上所有设备是一体化建造极大的减少建造成本还能极大的提高使用效果
八、排料自动化
1、自动化从沼气池体排出的废料，经过自动固液分离无需固液分离机设备，还可自动化排到几百米几千米以外或者更远都可以，无需动力设备和机械绝不浪费一点能源进行自动化排放。排放的旧废料经高温发酵15-20天单向运行绝无二次环境污染，完全高于国家规定的标准，达到彻底减排了，技术指标高于国际标准
九、五次光照可把一次光五次利用热效率提高3倍以上
十、所有系统自动化运行，利用温度传感器。定时器自动启动开关完成所有系统自动化启动与运行。
十一、效益分析
1、卖燃气、
建造1000立方沼气池。建造成本100万元。日产气3000—3500立方、以每立方1.9元卖老百姓使用(液化气每立方7元)老百姓每立方就节省5.1元。老百姓非常满意购买的。年产气量以每日3000立方计算乘365天=1095000立方。每立方1.9元=208万元。当年收回投资还可以争回100万元。沼液。沼渣完全可以支付管理费用及运行成本费了。
2、发电
每立方发2度电，109万五千立方沼气。可发218万度电。以每度电1元计算，价值是218万元。除去成本100万元当年收回投资，盈利118万元。还有沼渣。沼液利润。除去运行成本利润也在100万元左右。
3、有望通过生物脱硫工艺。硫化氢含量与天然气一样就可以用于汽车燃气。用于汽车的燃气价格就是每立方4.5—5元了。利润更高了，可高达到500多万元了。通过努力在不久的将来实现。
4、、解决农村能源紧张
我国广大区域是农村。一座1000立方沼气池可以解决1000户大村3个村的村民用气。300户村十个村的村民用气。每座沼气池发电218万度足够大村3个中等村10个的用电了。全国农村普遍推广农村用电就得到满足了。剩余的节约出来的电全部用于城市工副业发展我国的电不会紧张了吧。另外城市垃圾粪便同样可以建造沼气池啊。城市的能源会更好的得到解决了啊。
十二、利用沼气池产生的新能源发展前景
沼气池产生的新能源运行成本，远远低于光伏发电、风能发电成本。甚至 低于火力发电、水利发电成本。有望有一天我国能源及世界能源有可能由沼气新能源来取而代之。沼气能源会是起主导作用的能源了。因为沼气新能源是取之不尽用之不竭无限利用的能源。永不会枯竭，这就是大自然循环法则，并符合物质不灭定律了。
十三、发明专利技术及查新报告和无形资产评估
1、我研究所近年来发明10项沼气池建造专利。其中6项以获得国家专利局颁发专利证书了，还有4项专利未申报。暂时先保持商业秘密，沼气池专利证书包括以下;(1)全自动化进料排料大中型沼气池，专利号ZL201120303153.5 (2)无需保温大中型沼气池，专利号ZL201120303152.0 (3)双模储气柜无需保护器的全自动化沼气池、专利号ZL201220121973.3
(4)不耗能源高保温进料大中型沼气池，专利号ZL201220121996.8 (5)高产气率节能自动化大中型沼气池，专利号zl201220121987.9 (6)无需保温材料安全高效保温大中型沼气池，专利号ZL201220121972.2
2、其他四项专利;1、五次光照沼气池。2、自动化升温大中型沼气池。3、自动高温进料大中型沼气池。4、无动力设备连续自动化分离及远距离排料大中型沼气池。
3、查新报告;科技部查新报告编号;2012201000012.查新日期2012年1月4日
沼气池建造技术
一、 沼气的基本知识
1、沼气及其产生过程
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。沼气含有多种气体，主要成分是甲烷(CH4)。沼气细菌分解有机物，产生沼气的 过程，叫沼气发酵。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。第一类细菌叫做分解菌，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(CO2)等 。它们当中有专门分解纤维素的，叫纤维分解菌；有专门分解蛋白质的，叫蛋白分解菌；有 专门分解脂肪的，叫脂肪分解菌；第二类细菌叫含甲烷细菌，通常叫甲烷菌，它的作用是把 简单的有机物及二氧化碳氧化或还原成甲烷。因此，有机物变成沼气的过程，就好比工厂 里生产一种产品的两道工序：首先是分解细菌将粪便、秸秆、杂草等复杂的有机物加工成半 成品——结构简单的化合物；再就是在甲烷细菌的作用下，将简单的化合物加工成产品—— 即生成甲烷。
2、沼气的成分
沼气是一种混合气体，它的主要成分是甲烷，其次有二氧化碳、硫化氢(H2S)、氮 及其他 一些成分。沼气的组成中，可燃成分包括甲烷、硫化氢、一氧化碳和重烃等气体；不可燃成 分 包括二氧化碳、氮和氨等气体。在沼气成分中甲烷含量为55%～70%、二氧化碳含量为28%～44%、硫化氢平均含量为0.034%。
3、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 、无臭 、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，是优质的气体燃料。燃烧时呈蓝色火焰，最高温度可达1?400? ℃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、家用沼气池的类型
随着我国沼气科学技术的发展和农村家用沼气的推广，根据当地使用要求和气温、地质等 条件，家用沼气池有固定拱盖的水压式池、大揭盖水压式池、吊管式水压式池、曲流布料水 压式 池、顶返水水压式池、分离浮罩式池、半塑式池、全塑式池和罐式池。形式虽然多种多样， 但是归总起来大体由水压式沼气池、浮罩式沼气池、半塑式沼气池和罐式沼气池四种基本类型 变化形成的。与四位一体生态型大棚模式配套的沼气池一般为水压式沼气池，它又有几种不 同形式。
1、 固定拱盖水压式沼气池
固定拱盖水压式沼气池有圆筒形(见图2.1)、球形(见图2.2)和椭球形(见图2.3) 三种池型。这种 池型的池体上部气室完全封闭，随着沼气的不断产生，沼气压力相应提高。这个不断增高的 气压，迫使沼气池内的一部分料液进到与池体相通的水压间内，使得水压间内的液面升高。 这样一来，水压间的液面跟沼气池体内的液面就产生了一个水位差，这个水位差就叫做“水 压”(也就是U形管沼气压力表显示的数值)。用气时，沼气开关打开，沼气在水压下排出 ；当沼气减少时，水压间的料液又返回池体内，使得水位差不断下降，导致沼气压力也随之 相应降低。这种利用部分料液来回串动，引起水压反复变化来贮存和排放沼气的池型，就称 之为水压式沼气池。
图2.1 8米圆筒形水压式沼气池型(单位：毫米)
3
图2.2 球形水压式沼气池构造简图
图2.3 椭球形水压式沼气构造简图(单位：毫米)
水压式沼气池，是我国推广最早、数量最多的池型，是在总结“三结合”、“圆、小、 浅”、“活动盖”、“直管进料”、“中层出料”等群众建池的基础上，加以综合提高而形 成的 。“三结合”就是厕所、猪圈和沼气池连成一体，人畜粪便可以直接打扫到沼气池里进行发酵。“圆、小、浅”就是池体圆、体积小、埋深浅。“活动盖”就是沼气池顶加活动盖板。
水压式沼气池型有以下几个优点：
(1)池体结构受力性能良好，而且充分利用土壤的承载能力，所以省工省料，成本比较低。
(2)适于装填多种发酵原料，特别是大量的作物秸秆，对农村积肥十分有利。
(3)为便于经常进料，厕所、猪圈可以建在沼气池上面，粪便随时都能打扫进池。
(4)沼气池周围都与土壤接触，对池体保温有一定的作用。
水压式沼气池型也存在一些缺点，主要是：
(1)由于气压反复变化，而且一般在4～16千帕(即40～160厘米水柱)压力之间变化。这对池 体强度和灯具、灶具燃烧效率的稳定与提高都有不利的影响。
(2)由于没有搅拌装置，池内浮渣容易结壳，又难于破碎，所以发酵原料的利用率不 高，池 容产气率(即每立方米池容积一昼夜的产气量)偏低，一般产气率每天仅为0.15米/米 左右。
(3)由于活动盖直径不能加大，对发酵原料以秸秆为主的沼气池来说，大出料工作比较困难 。因此，出料的时候最好采用出料机械。
2、变型的水压式沼气池 33
图2.4 中心吊管式沼气池
(1)中心吊管式沼气池(见图2.4) 将活动盖改为钢丝网水泥进、出料吊管，使其有一管三 用的功能(代替进料管、出料管和活动盖)，简化了结构，降低了建池成本，又因料液使沼气 池拱盖经常处于潮湿状态，有利于其气密性能的提高。而且，出料方便，便于人工
搅拌。但 是，新鲜的原料常和发酵后的旧料液混在一起，原料的利用率有所下降。
图2.5 曲流布料水压式沼气池剖面图(单位：毫米)
(2)曲流布料水压式沼气池(见图2.5) 该池型是由昆明市农村能源环保办公室于1984年设计成功的一种新池型。它的发酵原料不用秸秆，全部采用人、畜、禽粪便。原料的含水量 在95%左右(不能过高)。该池型有如下特点： (1)在进料口咽喉部位设滤料盘。
(2)原料进入池内由布料器进行半控或全控式布料，形成多路曲流，增加新料扩散面，充分 发挥池容负载能力，提高了池容产气率。
(3)池底由进料口向出料口倾斜。
(4)扩大池墙出口，并在内部设隔板，塞流固菌。
(5)池拱中央、天窗盖下部吊笼，输送沼气入气箱。同时，利用内部气压、气流产生 搅拌作用，缓解上部料液结壳。
(6)把池底最低点放在水压间底部。在倾斜池底作用下，发酵液可形成一定的流动推力，实 现进出料自流，可以不打开天窗盖把全部料液由水压间取出。
3、其他各种变型的水压式沼气池
除了上述两种变型的水压式沼气池外，各地还根据各自的具体使用情况，设计了多种其他变型的水压式沼气池型。如：为了减少占地面积、节省建池造价、防止进出 料液相混合、增加 池拱顶气密封性能的双管顶返水水压式沼气池(见图
2.6)；为了便于出料的大揭盖水压式沼 气池(见图2.7)和便于底层出料的圆筒形水压式沼气池(见图2.8)；为了多利用秸草类发酵 原料而采用的弧形隔板、干湿发酵水压式沼气池(见图2.9)。
图2.6 双管顶返水水压式沼气池简图
1.进料管 2.发酵池 3.出料联通管 4.活动盖 5.导气管 6.水压间
图2.7 大揭盖水压式沼气池简图
1.大直径活动盖 2.蓄水池盖板 3.导气管
沼气池的建造技术
2.1 沼气的基本知识
2.1.1 沼气及其产生过程
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。沼气含有多种气体，主要成分是甲烷(CH4)。沼气细菌分解有机物，产生沼气的 过程，叫沼气发酵。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。第一类细菌叫做分解菌，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(CO2)等 。它们当中有专门分解纤维素的，叫纤维分解菌；有专门分解蛋白质的，叫蛋白分解菌；有 专门分解脂肪的，叫脂肪分解菌；第二类细菌叫含甲烷细菌，通常叫甲烷菌，它的作用是把 简单的有机物及二氧化碳氧化或还原成甲烷。因此，有机物变成沼气的过程，就好比工厂 里生产一种产品的两道工序：首先是分解细菌将粪便、秸秆、杂草等复杂的有机物加工成半 成品——结构简单的化合物；再就是在甲烷细菌的作用下，将简单的化合物加工成产品—— 即生成甲烷。
2.1.2 沼气的成分
沼气是一种混合气体，它的主要成分是甲烷，其次有二氧化碳、硫化氢(H2S)、氮 及其他 一些成分。沼气的组成中，可燃成分包括甲烷、硫化氢、一氧化碳和重烃等气体；不可燃成 分 包括二氧化碳、氮和氨等气体。在沼气成分中甲烷含量为55%～70%、二氧化碳含量为28%～44%、硫化氢平均含量为0.034%。
2.1.3 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 、无臭 、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，是优质的气体燃料。燃烧时呈蓝色火焰，最高温度可达1?400? ℃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。
2.2 家用沼气池的类型
随着我国沼气科学技术的发展和农村家用沼气的推广，根据当地使用要求和气温、地质等 条件，家用沼气池有固定拱盖的水压式池、大揭盖水压式池、吊管式水压式池、曲流布料水 压式 池、顶返水水压式池、分离浮罩式池、半塑式池、全塑式池和罐式池。形式虽然多种多样， 但是归总起来大体由水压式沼气池、浮罩式沼气池、半塑式沼气池和罐式沼气池四种基本类型 变化形成的。与四位一体生态型大棚模式配套的沼气池一般为水压式沼气池，它又有几种不 同形式。
2.2.1 固定拱盖水压式沼气池
固定拱盖水压式沼气池有圆筒形(见图2.1)、球形(见图2.2)和椭球形(见图2.3) 三种池型。这种 池型的池体上部气室完全封闭，随着沼气的不断产生，沼气压力相应提高。这个不断增高的 气压，迫使沼气池内的一部分料液进到与池体相通的水压间内，使得水压间内的液面升高。 这样一来，水压间的液面跟沼气池体内的液面就产生了一个水位差，这个水位差就叫做“水 压”(也就是U形管沼气压力表显示的数值)。用气时，沼气开关打开，沼气在水压下排出 ；当沼气减少时，水压间的料液又返回池体内，使得水位差不断下降，导致沼气压力也随之 相应降低。这种利用部分料液来回串动，引起水压反复变化来贮存和排放沼气的池型，就称 之为水压式沼气池。
水压式沼气池，是我国推广最早、数量最多的池型，是在总结“三结合”、“圆、小、 浅”、“活动盖”、“直管进料”、“中层出料”等群众建池的基础上，加以综合提高而形 成的 。“三结合”就是厕所、猪圈和沼气池连成一体，人畜粪便可以直接打扫到沼气池里进行发酵。“圆、小、浅”就是池体圆、体积小、埋深浅。“活动盖”就是沼气池顶加活动盖板。
水压式沼气池型有以下几个优点：
(1)池体结构受力性能良好，而且充分利用土壤的承载能力，所以省工省料，成本比较低。
(2)适于装填多种发酵原料，特别是大量的作物秸秆，对农村积肥十分有利。
(3)为便于经常进料，厕所、猪圈可以建在沼气池上面，粪便随时都能打扫进池。
(4)沼气池周围都与土壤接触，对池体保温有一定的作用。
水压式沼气池型也存在一些缺点，主要是：
(1)由于气压反复变化，而且一般在4～16千帕(即40～160厘米水柱)压力之间变化。
这对池 体强度和灯具、灶具燃烧效率的稳定与提高都有不利的影响。
(2)由于没有搅拌装置，池内浮渣容易结壳，又难于破碎，所以发酵原料的利用率不 高，池 容产气率(即每立方米池容积一昼夜的产气量)偏低，一般产气率每天仅为0.15米3/米3 左右。
(3)由于活动盖直径不能加大，对发酵原料以秸秆为主的沼气池来说，大出料工作比较困难 。因此，出料的时候最好采用出料机械。
2.2.2 变型的水压式沼气池
(1)中心吊管式沼气池(见图2.4) 将活动盖改为钢丝网水泥进、出料吊管，使其有一管
三 用的功能(代替进料管、出料管和活动盖)，简化了结构，降低了建池成本，又因料液使沼气 池拱盖经常处于潮湿状态，有利于其气密性能的提高。而且，出料方便，便于人工 搅拌。但 是，新鲜的原料常和发酵后的旧料液混在一起，原料的利用率有所下降。
(2)曲流布料水压式沼气池(见图2.5) 该池型是由昆明市农村能源环保办公室于1984年设计成功的一种新池型。它的发酵原料不用秸秆，全部采用人、畜、禽粪便。原料的含水量 在95%左右(不能过高)。该池型有如下特点：
(1)在进料口咽喉部位设滤料盘。
(2)原料进入池内由布料器进行半控或全控式布料，形成多路曲流，增加新料扩散面，充分 发挥池容负载能力，提高了池容产气率。
(3)池底由进料口向出料口倾斜。
(4)扩大池墙出口，并在内部设隔板，塞流固菌。
(5)池拱中央、天窗盖下部吊笼，输送沼气入气箱。同时，利用内部气压、气流产生 搅拌作用，缓解上部料液结壳。
(6)把池底最低点放在水压间底部。在倾斜池底作用下，发酵液可形成一定的流动推力，实 现进出料自流，可以不打开天窗盖把全部料液由水压间取出。
2.2.3 其他各种变型的水压式沼气池
除了上述两种变型的水压式沼气池外，各地还根据各自的具体使用情况，设计了多种其他变型的水压式沼气池型。如：为了减少占地面积、节省建池造价、防止进出 料液相混合、增加 池拱顶气密封性能的双管顶返水水压式沼气池(见图2.6)；为了便于出料的大揭盖水压式沼 气池(见图2.7)和便于底层出料的圆筒形水压式沼气池(见图2.8)；为了多利用秸草类发酵 原料而采用的弧形隔板、干湿发酵水压式沼气池(见图2.9)。
福建农林大学
本科课程论文
《农业设施工程学（课程论文）》
论文题目：
学 院：
专业年级： 学 号：
姓 名：
指导教师、职称：成 绩:
大棚内沼气池的建造及发展趋势
目录
1 大棚内沼气池的建造 ........................................................ 1
1.1大棚内沼气池建造的原则 ............................................... 1
1.2大棚内沼气池的位置选择。 ............................................. 1
1.3大棚内沼气池的施工步骤 ............................................... 2
2大棚内沼气池如何维持正常发酵 .............................................. 2
3大棚内沼气池的管理技术 .................................................... 3
4沼气池在大棚内利用的好处 .................................................. 3
5我国沼气工程的现状和发展趋势 .............................................. 4
5.1我国沼气工程的现状 ................................................... 4
5.2我国沼气工程的发展趋势 ............................................... 4
6我国大棚内沼气池应用现状和发展趋势 ........................................ 4
6.1我国大棚内沼气池应用现状 ............................................. 4
6.2发展趋势 ............................................................. 5
7我国大棚内沼气池存在的问题和解决的对策 .................................... 5
7.1我国大棚内沼气池存在的问题 ........................................... 5
7.2解决的对策与措施 ..................................................... 5
7.2.1政策方面 ....................................................... 5
7.2.2在融资方面, .................................................... 5
7.2.3技术方面 ....................................................... 6
7.2.4管理方面 ....................................................... 6
大棚内沼气池的建造及发展趋势
摘要：以发展沼气为主要内容的生态家园富民工程实施以来，极大地促进了农村文明进步，改变了农民一些旧的不良习惯，改善了农村环境面貌，并将其综合利用到方方面面。特别是在与设施农业结合上涌现出许多高效典型：沼气与温室蜜瓜、温室花卉、沼气与大棚瓜菜等等。使沼气池建设与农民增收、农业增效紧密结合起来，探索出一条农业可持续发展的新路子。
关键词:沼气池；建造；发酵；管理技术；发展；
引言：沼气具有节本、提质、增效、环保、抗病虫等作用，对于设施农业可持续发展,生产绿色蔬菜和农民增收、农业增效具有十分重要的作用。当前,农业大中型沼气工程建设受到社会各界的广泛关注和党中央、国务院的高度重视,是党中央推进农业废弃物资源化利用的重要战略举措。随着人民生活水平的不断提高，人民健康意识的不断增强，绿色食品和无公害蔬菜越来越为人们所喜爱。如何最大限度地促进增收，提高无公害蔬菜的生产效益，已成为当前亟待解决的问题。在无公害蔬菜生产中应用沼气综合利用技术，形成以沼气为纽带的良性生态循环，既可以节约能源，降低成本，为蔬菜生产提供优质有机肥，又可以提升无公害蔬菜品质，增加产出。
1 大棚内沼气池的建造
1.1大棚内沼气池建造的原则
①是有利于沼气池内沼液升温;②是尽可能不占用塑料大棚生产面积;③是便于对沼气池管理。[1]
1.2大棚内沼气池的位置选择。
在确定沼气池的位置时应注意以下3点:①沼气池的建造位置应选择在大棚内部的一
侧，土质坚实，地下水位较低的地方。②沼气池的进料口要与厕所、猪舍等相连通，以便于进料，减少劳动强度。③沼气池出气口应有利于管道的安装及使用。[2]
1.3大棚内沼气池的施工步骤
①备料。②定点放线。③池坑开挖。④池底施工。⑤池体施工。⑥池体内部的密封。⑦池体的养护与试压检验。[3]
2大棚内沼气池如何维持正常发酵
沼气发酵微生物要求适宜的生活条件，对温度 、酸碱度 、氧化还原势及其他各种环境因素都有一定的要求。 工艺上满足微生物的这些生活条件， 可以达到发酵充分、产气旺盛的目的。 沼气池发酵产气的好坏与发酵条件的控制密切相关。 在发酵条件比较稳定的情况下产气旺盛，否则产气率低 。 实践证明， 往往由于某一条件没有控制好，使整个系统运行失效 。 譬如原料干物质浓度过高时，产酸量加大，酸大量积累抑制产气。因此保证沼气池能够维持正常的发酵是保证沼气池能够正常工作的关键。
要保证沼气池能够维持正常的发酵就要做到以下八点：①在工程运行过程中，进料量要均衡，要和运行温度、厌氧微生物的活性及数量等因素相适应，不能过高，也不能过低。②研究表明，碳、氮比以20—30：1为佳。③选用高效的培养接种物在条件具备时，采用生态环境一致的厌氧污泥作为接种物。④建造一个不漏水、不漏气的密闭沼气池(罐)，是人工制造沼气的关键。 这不仅是为了满足装入发酵原料的需要，更重要的是保证沼气细菌在厌氧条件下生活，以达到正常产气的目的。⑤沼气微生物最适宜的pH 范围是 6 8—7 5。 这里的pH 是指沼气池内料液的 pH，而不是发酵原料的pH。 一般来说 ， 当pH＜6 或 pH＞8 时 ， 沼气发酵就要受到抑制，甚至停止产气。⑥沼气发酵微生物是在一定的温度范围内进行代谢活动，因此在沼气发酵过程中要防止温度突变，并把握最适宜的温度进行发酵。产气的一个高峰在35℃左右 ， 叫中温发酵 ；另一个高峰在54℃左右 ，叫高温发酵。⑦可适度搅拌使发酵原料分布均匀， 防止大量原料浮渣结壳 ，增加沼气微生物与原料的接触面，加快发酵速度，提高产气量。⑧沼气发酵的正常运行与刺激物和抑制物有着密切的关系。 沼气发酵原料容易混进剧毒农药或是畜禽舍的消毒液，这会抑制甲烷菌的活性，或是杀死甲烷菌，必须杜绝。[4]
3大棚内沼气池的管理技术
大棚内沼气池与普通沼气池相比,不同之处一是低温季节多产气,二是产气主要用于大棚增温。因此大棚内沼气池需要在低温季节大量产气,这就产生了低温和产气量需求之间的矛盾。为了低温环境大量产气,大棚内沼气池的管理与普通生活用沼气池的管理有所不同。
大棚内沼气池的管理技术应注意以下几点：①结合大棚生产采取一些增温和保暖措施。②勤进料、勤出料是一般沼气池管理的基本要求。大棚内沼气池低温季节用气多,尤其要注意勤进料、勤出料。③勤搅动，经常搅动发酵液能增加沼气的产量④勤调节，发酵液的pH值可以采取以下措施进行调节: a除掉部分发酵液,补充一些新鲜原料和水; b将畜粪尿拌入草木灰,一同冲入沼气池内; c加入适量石灰水的上清液,然后进行充分的搅拌,使之与沼液混合均匀。⑤常检查,大棚内沼气池由于沼气的产量增大,要经常检查水柱的压力表,当池内压力过大时,要及时用合理的方式放出一部分沼气,以免压力过大将池盖冲开。除经常检查发酵条件外,还要检查沼气池有无漏水漏气现象,输气、用气系统有无破裂穿孔,沼气池的进、出料口是否加盖等,对于发现的问题要及时地进行处理,同时注意防火。[5]
4沼气池在大棚内利用的好处
近几年各地蔬菜大棚生产蓬勃发展,为提高产量，降低成本，大家想尽各种办法。而增施有机肥、二氧化碳肥在其中则扮演着重要的角色。而在在大棚内建一个小沼气池，就能帮助解决这一问题。
在大棚栽培中建一个沼气池的好处有：①提高温度、节约能源。②提供肥料、提高肥效。③提供光照。④提供气肥。⑤改善产品品质。[6]⑥沼渣是有机物经沼气池制取沼气后的固体残留物，除含有大量氮、磷、钾等速效养分外，还含有丰富的有机质和腐植酸，能明显地改善土壤的理化性能，培肥地力。[7]⑦利 用沼液浸种、浇 菜,可以提高蔬 菜的抗冻能力。[8]⑧沼渣通过与固体有机废弃物的科学复合配比，可为花卉的无土栽培提供优质的栽培基质。[9]⑨使用沼液喷洒植株, 可起到杀虫、抑菌的作用, 减少农药使用量, 达到农药低残留, 生产出无公害蔬菜。[10]⑩液中富含各类氨基酸、维生素、蛋白质、赤霉素、生长素、糖类、核酸以及抗生素等，可提高蔬菜种子的发芽率。[11]
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