二、户用沼气池的选择
户用沼气池的选择要因地制宜，综合考虑当地的地理条件、自然条件、发酵原料品种、建筑材料和用肥习惯等因素，从而选择适合自身特点的池型。具体讲，应遵循以下规律和原则：
1.“三结合”建池   即将沼气池与猪圈、厕所建在一起，并相互连通，使人畜粪便能随时流入沼气池，以达到经常进料的目的。这样，不仅能保证沼气池有充足的原料，保持均衡产气，而且有利于改善环境卫生，杀灭蚊蝇，减少疾病的发生。“三结合”的方式很多，各地可根据实际情况灵活布置。如图3-1是几种“三结合”布置方案，供大家在实践中参考。
2.优先选用“圆、浅、小”池型   “圆”指圆筒形和球形沼气池。因为球体的表面积最小，省工省料，圆筒形尽管在相同体积下表面积较球体的大，但施工方便，同时池壁厚度可比长方形结构小30%～40%，池体受力均匀，不易损坏。另外，圆筒形和球形沼气池的内壁没有死角，容易密封。“浅”是指整个沼气池的埋置深度要浅，有利于充分利用太阳能，提高池温和产气率。“浅”的另一层意思是主体设计要浅，以扩大发酵液的表面积，有利于产气率的提高。“小”是指在满足用气的前提下，尽量缩小沼气池的容积。容积小，不仅能充分利用发酵原料，解决原料不足的问题，而且节省建筑材料，降低造价，同时易于控制和调节，提高产气率。就我市而言，重点推广圆筒形沼气池，一般农户选择8～10立方米的池容，养殖规模较大的养殖户和学校、敬老院可以建30～50立方米的沼气池。

 

 

 

 

 

 

 

 

图3-1   沼气池、猪舍、厕所“三结合”布置图
第二节   我市推广的主要沼气池型及其结构

     根据国家标准，结合我市实际，我们重点推广的户用沼气池型主要有常规水压式沼气池、双吊管水压式沼气池、浮罩式沼气池和玻璃钢沼气池，埋设方式全部为地下式。
一、常规水压式沼气池
常规水压式沼气池是国家标准推广的主要池型（见图3-2），占全国推广总量的90%以上，农户常用的容积有6立方米、8立方米、10立方米和12立方米，平均产气率为0.15～0.2立方米/立方米·天。就我市而言，一个8立方米沼气池一般年产气量400立方米左右，可满足3～5口之家全年的炊事、照明需要，一般造价为1000元左右。混凝土结构的沼气池使用寿命为20年以上，砖混结构的沼气池使用寿命为15年以上。其主要特点：一是结构合理，受力均匀，坚固耐用，施工和使用都很方便。二是一般建在地下，上面可建造畜禽圈舍、厕所，节约用地，成本较低，利于冬季保温。三是适宜装填多种发酵原料。四是可以经常性出料，人畜粪便可随时进入沼气池，有利于连续产气和改善农村环境卫生。下面我们就以常规水压式沼气池为例，介绍一下沼气池的基本结构和工作原理。
1.发酵间   是沼气池的主体和心脏，是存放发酵原料和水的地方，也是沼气微生物新陈代谢、产生沼气的场所，形状多为圆柱体，容积一般占池体总容积的85～90%左右。
2.贮气间   是收集、贮存沼气的地方，它位于发酵间的上部，与发酵间连成一体，组成沼气池的池体。容积一般占池体总容积的10～15%。
3.进料管   是将发酵原料和水送进发酵间的通道。一般从主池中部与主池呈30°～40°倾角斜着插入主池内，上口与厕所、猪圈直接连通，下口与发酵间相通，下口上缘距离主池零位线40厘米左右。进料管可采用混凝土预制管、陶瓷管或PVC管，长度1.0～1.2米，内径200～300毫米。
     4.出料管   是连接发酵间和水压间的通道，也是取出发酵后的残渣和料液的通道。一般从主池中部与主池呈30°～40°倾角斜着插入主池内，上口与水压间连接，下口与发酵间相通，下口上缘距离主池零位线35厘米左右。进料管可采用混凝土预制管、陶瓷管或PVC管，长度1.0～1.2米，内径200～300毫米。

 

 

 

图3-2   常规水压式沼气池结构示意图
1.发酵间    2.贮气间    3.出料管    4.进料管    5.水压间  
6.进料间   7.活动盖    8.导气管   9.溢流口
5.水压间   也叫出料间，用于储存从贮气间排出的发酵液，起封闭沼气池的作用，并通过出料间与发酵间的液位差，使贮气间的沼气保持一定的压力。水压间的形状可是圆形，也可以是方形，但总的要求是：水压间底部与主池零压水位线（池墙与拱顶交接面）基本相平，8立方米沼气池的水压间有效容积不小于1立方米，10立方米沼气池的水压间有效容积不小于1.3立方米，不宜太深或太浅。水压间太深，低于主池零位线以下的部分即成为无效水压容积，起不到水压间的作用；水压间过浅，要保证其有效容积，势必要加大其长度和宽度，增加水压间的占地面积，不利于农村庭院有限空间的合理利用。
6.活动盖   也叫天窗盖，位于沼气池顶端，在大出料或维修时，需要打开活动盖，平时活动盖是盖紧的，不允许漏气。
7.导气管   固定在沼气池拱顶或活动盖上，下端与贮气间相通，上端接输气管将沼气送到沼气灶、沼气灯。导气管应在拱顶或活动盖施工时，置入预定位置，并采取加强措施处理，以确保其与拱顶或活动盖紧密结合。
常规水压式沼气池是我国推广数量最多的户用沼气池，其工作原理是：沼气池按要求装入发酵原料和水（两者的混合物约占沼气池净容积的85%～90%）时，以料液表面为分界线，上部是贮气间，下部是发酵间。当沼气池产生沼气时，沼气集中贮存在贮气间内。随着沼气的增多，贮气间的压力逐渐增大，压迫发酵液进入水压间。当用气时，贮气间的沼气被释放，压力逐渐减小，水压间的料液在重力作用下回流到发酵间。如此“气压水，水压气”反复进行，故将这种沼气池称为水压式沼气池。
二、双吊管水压式沼气池
双吊管水压式沼气池是结合我市在常规水压式沼气池基础上改进的一种池型（见图3-3），其与常规水压式沼气池的主要区别是将进料管、出料管由斜插式改为直插式，结构紧凑，占地面积小，对庭院较小的用户具有较强的实用性。这种池型除进、出料管的摆放位置与常规水压式沼气池有所区别外，其它部位的结构与大小同常规水压式沼气池相同。








图3-3   双吊管水压式沼气池结构示意图
1.发酵间    2.贮气间    3.进料管    4.出料管    5.水压间  
6.进料间   7.活动盖    8.导气管   9.溢流口

三、浮罩式沼气池
浮罩式沼气池是在水压式沼气池的基础上改进而成的，其发酵池与贮气室是分离的，产出的沼气通过管道直接进入贮气浮罩。贮气浮罩的有效容积一般为日产气量的50%。其结构见图3-4、图3-5。









图3-4   分离浮罩式沼气池结构示意图
1.贮气浮罩    2.发酵间    3.输气管   









图3-5   改进型分离浮罩式沼气池结构示意图
1.贮气浮罩    2.水压间    3.输气管   
浮罩式沼气池的优点：一是沼气压力低而且稳定，一般为2000～4000帕。二是采用浮罩配套水封池贮气，有利于扩大发酵间容积，最大投料量为沼气池容积的98%，发酵间容积比水压式沼气池增加10%以上。三是发酵液不经常进入出料间，热量散失少，有利于提高池温。在相同温度下，其池温一般比水压式沼气池高0.5～1.5℃。四是因为满填料，浮渣大部分被拱顶压入发酵液，可以提高原料利用率，同时混凝土池壁浸水以后，气密性有所提高，所以产气率较高。一般比水压式沼气池提高30%左右。
分离浮罩式沼气池的缺点：一是用料比较多，成本一般比水压式沼气池增加10%～20%。二是需要建造水封池，因此较水压式沼气池占地面积大。
四、玻璃钢沼气池
玻璃钢沼气池是根据水压式沼气池的工作原理，使用不饱和聚脂树脂、胶衣树脂、短切毡、优质玻璃纤维布等材料，通过成型模具经多道工序复合制作而成的。一般采用工厂化批量生产，然后将成品在农户事先挖好的池坑内现场安装。玻璃钢沼气池的主池一般由上下两个半球体组合而成。安装完毕后，从整体上看，主池呈球体或近似球体的形状。由于池体内表面采用胶衣树脂，使其具有良好的密封性能。同时，由于池体是由玻璃钢材料复合而成的，使其具有强度高、重量轻、耐腐蚀、耐老化、防渗漏的特点。这种沼气池采用了球形结构，占地面积小，埋设方便，施工周期短，特别适用于地下水位较高，混凝土现浇或砖砌等现场施工较为困难的地方。但从目前玻璃钢沼气池的整体情况看，还存在不少问题，主要表现在三个方面。一是水压间有效容积小，气压一高料液就外流，从而导致贮气间的贮气量小。二是水压间高于主池，导致贮气间容积减小，存贮的沼气不够用。三是进、出料管的底口位置偏高，气压一高容易从进、出料管口跑气。我市项城市新潮玻璃钢沼气池厂生产的玻璃钢沼气池，目前已在多个地方进行过示范推广，经多次改进后，其生产技术和产品质量已较为成熟，广大用户可根据自己的实际情况选购。

第三节   国家标准推广的主要沼气池型

户用沼气池的种类繁多，形式各种各样。按贮气方式分为水压式沼气池、浮罩式沼气池和气袋式沼气池三大类。按几何形状分为圆筒形沼气池、球形沼气池、方形沼气池、拱形沼气池、椭球形沼气池等。按建筑材料分为砖结构沼气池、石结构沼气池、混凝土结构沼气池、钢筋混凝土结构沼气池、钢结构沼气池、塑料或橡胶结构沼气池、抗碱玻璃纤维水泥结构沼气池等。按沼气池埋设位置分为地上式沼气池、半地下式沼气池、地下式沼气池等。按产气率高低分为高效沼气池和一般沼气池等。
为推进我国农村户用沼气建设的标准化，1984年，国家农业部、原国家标准局发布了GB/T4750－1984《农村家用水压式沼气池标准图集》。多年以来，由于沼气综合利用技术的不断拓展，对沼气池的功能、构造、部件和施工工艺提出了新的要求。为此，国家农业部、国家质量监督检验检疫总局于2002年7月发布了GB/T4750－2002《户用沼气池标准图集》，用来代替GB/T4750－1984。该图集收录了全国重点推广的户用沼气池型，现将几种主要池型的结构图附后，供大家在实践中参考。

 

 

 

 

 

 

 

 

图3-6    6立方米现浇混凝土圆筒形沼气池池型图

 

 

 

 

 

 

 

 

图3-7    6立方米现浇混凝土圆筒形沼气池结构详图

 

 

 

 

 

 

 

 

图3-8    6立方米砖砌圆筒形沼气池池型图

 

 

 

 

 

 

 

 

图3-9    6立方米砖砌圆筒形沼气池结构详图

 

 

 

 

 

 

 

 

图3-10    6立方米现浇混凝土曲流布料沼气池池型图（A型）

 

 

 

 

 

 

 

 

图3-11    6立方米现浇混凝土曲流布料沼气池结构详图（A型）

 

 

 

 

 

 

 

 

图3-12    6立方米现浇混凝土曲流布料沼气池池型图（B型）

 

 

 

 

 

 

 

 

图3-13    6立方米现浇混凝土曲流布料沼气池结构详图（B型）

 

 

 

 

 

 

 

 

图3-14    6立方米现浇混凝土曲流布料沼气池池型图（C型）

 

 

 

 

 

 

 

 

图3-15    6立方米现浇混凝土曲流布料沼气池结构详图（C型）

 

 

 

 

 

 

 

 

图3-16    6立方米现浇混凝土椭球形沼气池池型图

 

 

 

 

 

 

 

 

图3-17    6立方米现浇混凝土椭球形沼气池结构详图

 

 

 

 

 

 

 

 

图3-18    6立方米现浇混凝土分离浮罩式沼气池池型图

 

 

 

 

 

 

 

 

图3-19   1立方米浮罩及配套水封池结构详图