1. 沼气池发电原理
农村户用沼气池的建设 我国农村常用的家用沼气池池形一般为圆形、方形和长方形。实践证明以圆形池最好,目前修建也最多。 农村家用沼气池是生产和贮存沼气的装置,它的质量好坏,结构和布局是否合理,直接关系到能否产好、用好、管好沼气。
因此,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。
沼气建设统一采用国标GB/T4750—2002《户用沼气池标准图集》中的池形,并配套抽渣管。 一、户用沼气池主要工艺参数 池内正常工作气压≤800毫米水柱(8kPa)(1KPa=10cm水柱)时,24小时漏损率小于3%。
(检验漏气只能用U型压力表不能使用膜盒压力表,看不出变化) 最大投料量:沼气池池容的90%; 水压间有效容积:日产气量的50%; 地基允许承载力≥5吨/平方米(50kPa); 正常使用寿命20年以上。 二、圆筒型顶返水水压式沼气池 (一)构造 一般由发酵间(包括贮气室)、进出料管、水压间、活动盖、蓄水圈和抽渣管等组成。最佳结构几何关系:池盖矢跨比f1/D=1/5,池底反拱f2/D=1/8,池墙高H=1m,这样的比例结构合理,力学性能好,能克服压力和应力集中。
(二)水压式沼气池工作原理 当发酵间产生的沼气逐渐增多时,气压增高,出料间液面和池内液面形成压力差(压力表显示出来),将发酵间的清液压到出料间,直到内外压力平衡为止(气压水);当用户使用沼气时,池内压力减小,出料间的清液便压回池内以维持新的平衡(水压气),不断地产气和用气,使发酵间和液面不断地升降,始终维持压力平衡的状态。 三、建池规划与选址 1、沼气池容积的确定 沼气池容积指发酵池净空容积;要根据建池户每日的发酵原料数量,用气量和产气率、用肥数量等因素来确定池容。
在农村,按每人每天平均用气量0.3~0.4立方米,4~5口人的家庭每天煮饭、点灯需用气1.5立方米。
发酵池容积=用气量÷产气率。 广东气温高,每立方米池容产气率0.25立方米以上,4~5口人的家庭建池6~8立方米较适宜,每天投料量约为4~6头中猪的粪便量加上一家人每天的粪尿。
体重1kg的鸡年排放粪便可产沼气3m3(0.01)[鸡粪发酵含H2S较高],体重50kg的人年排放粪便可产沼气15m3(0.04),体重50kg的猪年排放粪便可产沼气90m3(0.25),体重500kg的牛年排放粪便可产沼气350m3(0.96)。
农作物秸秆难以消化,必须预先堆沤。
(首先将秸秆铡成3厘米左右)不要单独用鸡粪、人粪和红薯渣启动,因为这类原料在沼气细菌少的情况下,料液易容易酸化,使发酵不能正常进行。
2、沼气池选址 选择背风向阳、土质好、地下水位低和出料方便的地方建池,尽量避开竹林和树木;池址与灶具的距离尽量靠近,一般控制在25m以内(考虑压力损失);沼气池布局采用“三结合”,即沼气池、猪圈、厕所联通建造,达到人、畜粪便能自流入池。
优先采用新型高效、圆、农村户用沼气池的建设我国农村常用的家用沼气池池形一般为圆形、方形和长方形。
实践证明以圆形池最好,目前修建也最多。农村家用沼气池是生产和贮存沼气的装置,它的质量好坏,结构和布局是否合理,直接关系到能否产好、用好、管好沼气。
因此,修建沼气池要做到设计合农村户用沼气池的建设
2. 沼气池产气原理
沼气细菌分解有机物,产生沼气的过程,叫沼气发酵。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。
3. 沼气池发电原理图
沼气灶具的构造: 沼气灶具属于大气式灶具。它由喷嘴、调风板、引射器和头部等四部分组成. 喷嘴是控制沼气流量(即负荷),并将沼气的压能转化为动能的关键部件。一般采用金属材料(最好是铜)制成。喷嘴的形式和尺寸大小,直接影响沼气的燃烧效果,也关系到吸入一次空气量的多少。喷嘴直径与燃烧炉具的热负荷、压力等因素有关,家用沼气炉具的喷嘴孔径,一般控制在2.5毫米左右。喷嘴管的内径应大于喷孔直径的3倍,这样才能使沼气在通过喷嘴时,有较快的流速。喷嘴管内壁要光滑均匀,喷气孔口要正,不能偏斜。
4. 沼气池 原理
沼气池更接近CSTR厌氧反应器,是固液同时处理的。
UASB主要处理的高浓度液体,对于液体里的固含量很敏感。主要精华在于颗粒污泥和三相分离。
5. 沼气池发电原理示意图
三格化粪池由相联的三个池子组成,中间由过粪管联通,主要是利用厌氧发酵、中层过粪和寄生虫卵比重大于一般混合液比重而易于沉淀的原理,粪便在池内经过30天以上的发酵分解,中层粪液依次由1池流至3池,以达到沉淀或杀灭粪便中寄生虫卵和肠道致病菌的目的,第3池粪液成为优质化肥。
沼气池的工作原理:当池内产生沼气时,储气间内的沼气不断增多,压力不断增高,迫使主池内液面下降,挤压出一部分料液到水压间内。当人们打开炉灶时,沼气池内的压力逐渐下降,水压间料液不断流回主池。这样,不断地产气和用气,使发酵间和出料间始终维持压力平衡地状态。
三格化粪池可以产生优质化肥,且各个池功能明确,
沼气池可以产生沼气以利用,但似乎只有一个池。
三格化粪池由相联的三个池子组成,中间由过粪管联通,主要是利用厌氧发酵、中层过粪和寄生虫卵比重大于一般混合液比重而易于沉淀的原理,粪便在池内经过30天以上的发酵分解,中层粪液依次由1池流至3池,以达到沉淀或杀灭粪便中寄生虫卵和肠道致病菌的目的,第3池粪液成为优质化肥。
新鲜粪便由进粪口进入第一池,池内粪便开始发酵分解、因比重不同粪液可自然分为三层,上层为糊状粪皮,下层为块状或颗状粪渣,中层为比较澄清的粪液。在上层粪皮和下层粪渣中含细菌和寄生虫卵最多,中层含虫卵最少,初步发酵的中层粪液经过粪管溢流至第二池,而将大部分未经充分发酵的粪皮和粪渣阻留在第一池内继续发酵。流入第二他的粪液进一步发酵分解,虫卵继续下沉,病原体逐渐死亡,粪液得到进一步无害化,产生的粪皮和粪厚度比第一池显著减少。流人第三他的粪液一般已经腐熟,其中病菌和寄生虫卵已基本杀灭。第三池功能主要起储存已基本无害化的粪液作用。
三格化粪池厕所的地下部分结构由便器、进粪管、过粪管、三格化粪池、盖板五部分组成。便器:由工厂加工生产或白行预制,便器采用直通式,与进粪管联接,也可使用水封式便器,不再安装近粪管。
进粪管:塑料、铸铁、水泥管均可,内壁光滑、防止结粪、内径为10cm,长度为30-50cm.过粪管:以塑料管为好,直径为10- 15cm,1-2池间的过粪管长约70-75cm,2-3池间的过粪管长约50一55Cm.三格池:用砖砌水泥粉壁面或水泥现浇,预制均可,以“目”字形为主要类型,若受地形限制,“品”字形、“丁”个型摆都也可。容积达到贮粪2个月为宜。三格池有效深度应不少于1 cm,1至3格容积比例一般为2:1:3.盖板:可自行预制,要做到既密闭,又便于清渣和取粪。