农村户用沼气池的建设

农村户用沼气池的建设
建造户用沼气池的要求
1、要请参加过沼气生产工上岗培训的技术人员，且实际操作合格，并持有施工合格证的技术人员
建沼气池。

2、选择最佳季节建沼气池。

一般在北纬39 度以北地区，在深秋、冬季气候冷，池温低，沼气池建
后不易启动，所以不宜建池；雨季或地下水位高的季节也应避开。

3、养护建池结束以后，立即对用混凝土浇筑过的每个部位进行养护。

养护沼气池的具体要求是：
在平均温度大于5℃条件下时应采取自然养护；外露混凝土应浇水，保持其湿润状态，同时加盖塑
料薄膜或草帘，养护时间7－10 天。

4、试压检查沼气池养护后要进行试压检查是否漏水、漏气。

其具体方法是：要安装好输气管路、
三通、开关、压力表后，再向池内浇水至池口平面，观察一昼夜，看水位是否下降；如没问题，把
水抽出三分之一，接好输气管路、三通、开关、压力表，封池，向池内再加水，待压力表上升至60
－80 厘米水柱时，观察24 小时，其下降不超过3%即2 厘米为合格；若超过 2 厘米视为漏气，必须查出漏气部位进行粉刷。

最后，再加水试压检查。

5、施工安全一是防止塌方；二是及时加盖；三是挖好池坑时遇下雨，要教育儿童不要在池坑附
近玩耍，以防误入坑中发生危险。

底层出料水压式户用沼气池结构及建造
目前，普遍采用的沼气池池型是底层出料水压式沼气池，它也是圆筒形沼气池的一种。

1、结构与功能
圆筒形沼气池的优点：①结构合理，受力各面在池内外轴对称荷载作用下，池体各部位大部分
处于受压状态，池墙下部有少部分受拉区，但拉力并不大。

②同一容积的沼气池，在相同受力条件
下，圆形沼气池的表面积小，比长方形少40%的面积，节省材料。

③圆形沼气池“死角”少，有利
于甲烷菌的代谢活动。

且容易解决密闭问题。

总之，圆筒形沼气池施工筒单，造价低，构造合理，
受力性能好，管理使用方便。

底层出料水压式沼气池由发酵间、水压间、进料管、出料口通道、导气管等部分组成。

以8 平方
米沼气池为例，见图3－2、图3－3。

图3－2 8 米3 底层出料水压式沼气池剖面（单位：毫米）图3－3 8 米 3 底层出料水压式沼气池剖面（单位：毫米）
（1）进料口、进料管进料口设在畜、禽舍地面上，由地下进料管与沼气池相连结。

收集人畜粪
便、污水进入沼气池。

进料口的位置应该和出料间、池拱盖中心的位置在一条直线上，如果建二个
出料口时，其每个进料口、池拱盖、出料间的中心点连线，必须大于120 度，绝不能等于90 度，
防止流体短路。

进料管内径一般为20—30cm，采取直管斜插于池墙中部的方式，与发酵间连通。

目
的是保持进料畅通，便于搅拌，施工方便。

（2）出料间和水压间其几何形状是圆柱形，水压间的下端通过出料口通道与发酵间相连通。

水
压间的容积是沼气池昼夜（24 小时）产气量的一半。

功能：出料；维持正常气压。

（3）发酵间和贮气间这是沼气池的主体部分，其几何形状为圆筒形，发酵原料在这里发酵，产
生的沼气溢出，水平进入上部半球形的贮气间贮存。

（4）沼气池不设置活动盖一是解决漏气；二是大出料时，由出料间代替。

（5）池底呈锅底状，在池底中心至出料间之间建一槽，且下返坡度为5%，其目的是便于出料，
受力均匀，寿命长。

2、工作原理
底层出料水压式沼气池的工作原理是：当沼气池内料液发酵产生沼气逐步增多时，贮气箱内的
压力相应增高，这个不断增高的气压将发酵间内的料液压到出料间，此时，出料间液面和池内液面
形成压力差；当用户用气时，沼气在水压下通过输气管输出，池内气压下降，水压间内的料液重新
返回池内，以维持池内外压力新的平衡；这样不断地产气和用气，使发酵间和出料间的液面不断地
升降，始终维持压力平衡的状态。

这种利用料液来回串动，引起水压反复变化来贮存和排放沼气的
池型，称为水压式沼气池。

3、建池时应注意的问题
用于北方模式配套的沼气池，一般采用组合式建池，所谓组合式建池，就是池底、池墙、水压
间采用混凝土整体现浇，池拱盖采用无模卷拱法用砖砌筑。

采用方法组合式建池法修建的沼气池施
工方便，适应性强，使用寿命长，更适合没有资金购置建池模具的地方建沼气池。

在现浇拌制混凝土时，必须严格控制水灰比，一般不得大于0.65，所采用的砂，其泥土含量不能超
过3％，云母含量在0.5％以下，碎石或卵石的最大粒径不能大于3 厘米，泥土的含量不能大于2 ％。

拌制混凝土时，应在铁板、清洁平整的水泥地面或砖铺地面上进行。

人工拌制混凝土时，按以
下步骤进行：先将砂子摊平，将水泥倒在沙子上，用锹拌制3 遍，堆成长方形，在中间挖一凹型槽，均匀倒入石子，将2/3 的用水量加入拌合，边翻捣边加入石子，并随拌随洒上1/3 的用水量，直至拌合均匀、颜色一致为止，拌合好的混凝土应在45 分钟内用完。

注意：混凝土浇筑必须连续进行，间断时间不得超过 1 小时，浇筑时必须振捣密实，不允许出现蜂窝、麻面现象。

4、池容的选择
建多大的沼气池，要根据用户人口、发酵原料数量、用肥量等因素来确定池容，据北方沼气池
测试资料：夏天每立方米池容产生沼气0.15－0.2 立方米，冬季1－3 月产气量0.06 立方米，4－5
月产气量0.1 立方米；一般农村4－5 口之家，每天做饭、烧水用沼气 1.5 立方米。

因此，选择沼
气池池容时，每人按 1.5－2 立方米计算较为适宜。

但是，如果考虑生产用肥，建6、8、10 立方米
的沼气池时，户养猪4－8 头较为适宜。

沼气池池容与人口及畜禽饲养量的关系详见表3-2，表3-3。

表3-2 池容与人口关系
5、备料建沼气池前需准备的原料：水泥（425 号）、砂子（水洗砂0.15－0.5mm，最好0.2－0.3mm)、砖（50 号、70 号、100 号）、铜质导气管（直径0.8－1cm，长25cm）、陶瓷管或水泥管直
径（20－30cm，长60cm）、8 号铁线（直径6mm）、碎石（直径1－3cm）。

为保证建池进行，建池前
必须做好备料工作，把建材，零配件准备好。

不同池容的沼气池建池材料见表3-4。

表3-4 沼气池材料用量表
碎石直径1－3 厘米
6、放线与挖池
(1)放线定位
在选定的池坑区域内，先平整好场地，确定主池中心位置，然后根据设计图纸在地面上画出进料口平面、发酵池平面、水压间平面三者的外框灰线。

同时，在尺寸线外0.8 米左右处打下4 根定位木桩，分别钉上钉子以便牵线，两线的交点便是圆筒形发酵池的中心点。

定位桩须钉牢不动，并
采取保护措施。

在灰线外适当位置应牢固地打入标高基准桩，在其上确定基准点。

（见图3－4）
图3－4 8 米3 底层出料水压式沼气池平面图（单位：毫米）
(2)池坑开挖
根据池址的地质水文情况，决定直壁开挖还是放坡开挖池坑。

可以进行直壁开挖的池坑，应尽
量利用土壁作胎模。

圆筒形沼气池圈梁以上部位要放坡开挖池坑，圈梁以下部位按照模具成型的要
求(直壁)进行开挖。

水压间口顶高出自然地面10 厘米。

底层出料水压式沼气池不同池容设计的主
要尺寸见表3-5。

表3-5 底层出料水压式沼气池不同池容设计的主要几何尺寸单位（m3、m）
备注
主池的放样、取土尺寸，按下列公式计算：
主池取土直径：池身净空直径+池墙厚度×2
主池取土深度：拱顶厚度+拱顶矢高+池墙高度+池底矢高+池底厚度
为了施工安全和方便，拱顶部位必须留“操作线”宽度，两边各宽250 毫米。

开挖池坑时，不
要搔动原土，池壁要挖得圆整，边挖边修，可利用主池半径尺随时检查，挖出的土应堆放在离池坑
远一点的地方，禁止在池坑附近堆放重物，以免塌方。

如遇地下水，则需采取排水措施，并尽量快
挖快建。

进料管、水压间、出料口、出料器应根据设计图纸几何尺寸放样开挖，应特别注意水压间
的深度应与主池的零压水位线持平。

(3)池坑校正
开挖圆筒形池，取土直径一定要等于放样尺寸，宁小勿大。

在开挖池坑的过程中，要用放样尺
寸校正池坑。

边开挖，边校正。

池坑挖好后，在池底中心直立中心杆及活动轮杆，校正池体各部弧
度。

为了便于安装建池模具或利用砖模浇筑池体，减少材料消耗，池坑要规圆上下垂直。

对于土质
良好的地区坑壁可直挖，取土时由中间向四周开挖，开挖至坑壁时留有一定余地，池中心固定一木
桩，利用池半径加8－10 厘米的长度，修整池坑。

边挖边修整池坑。

池底由施工人员挖。

对于土质
松散的地区，地面以下80 厘米这段土方应放坡取土，坡度大小视土质松散情况而定，以坑壁不坍
塌为原则。

同时挖好进出料口坑槽。

（4）现场施工
目前，模具少，一般采用组合式建池，即池底、池墙、水压间采用混凝土整体现浇，池拱盖采
用无模卷拱法砖砌筑，以适应没有模具的情况。

沼气池施工可分为混凝土整体现浇建池、砖混组合
建池和砌块建池三种工艺。

混凝土整体现浇建池的整体性能好，强度高，质量稳定，使用寿命长，
但存在模具一次性投资大，建池容积受制于模具，大小不能灵活变化。

池体施工分四道工序：第一道工序是砌筑出料口通道。

为了便于浇筑池墙和水压间施工，首先要用红砖和1：2.5 砂
灰砌筑出料口通道。

为便于施工出料及检修，其通道口净宽65 厘米，顶部起拱，其拱顶宽24 厘米，也是主池和水压间的距离，通道口上口距池上拱角不得小于25－30 厘米，防止产气多时水面下返，由此跑气。

出料口通道是连结水压间与发酵间的通道，切忌不可加长，如果加长，不但浪费材料，
而且给下道工序密封也带来困难。

（见图3－5）
图3－5 出料口通道示意图
第二道工序是浇筑池墙。

在农村建沼气池的钢模、木模较少，多数采用砖模浇筑池墙，用砖模浇筑池墙的施工方法是：以挖好的坑壁为外模，内模用砖砌筑而成。

一般砖模砌法：先把砖用水浸湿，目的是防止拆模困难。

每块砖横向砌筑，每层砖砖缝错开，
不用代泥口或灰口的砖，做到砌一层砖用混凝土浇筑一层，振捣密实后再砌第二层。

混凝土配合重
量比是水泥：砂：碎石为1：3：3。

要做到边砌、边浇筑、边振捣，中途不停，直到池墙达到 1 米
高度为止。

池墙浇筑的厚度为8－10 厘米。

池墙浇筑要由下而上一次完成。

一般施工，上午完成浇筑池墙，下午就可以拆掉砖模，并利用拆除的砖砌筑池盖。

在浇筑池墙的同时，也要浇筑水压间和出料间，其方法是做内模的砖要竖放，其他和浇筑池墙一样操作。

第三道工序是池盖。

施工前，要在发酵间内搭好跳板，或者用长板凳，以便站人砌筑，另外在池坑外沿打上16 根小木桩，每根木桩拴上 2 条麻绳，麻绳长度要大于沼气池的半径，每条麻绳末
端拴上一块砖。

在砌筑池盖前，安装好进料管，一般利用直径20－30 厘米、长60 厘米的陶瓷管或
水泥管，安装时陶瓷管下端用40 厘米长的木棒，木棒中间固定一条绳，绳的上端通过陶瓷管内引
出并固定在上端的横杆上，使陶瓷管竖直紧紧靠近池墙。

管的下端距池墙顶端30 厘米，然后砌筑
池盖把陶瓷管固定好，待池盖完成后要用水泥和细砂比为1：1 的砂灰抹好瓷管与池墙所形成的夹
角。

安装完进料管后，立即进行池盖的施工。

池盖的施工可以用拆池墙的砖模砌筑。

在砌筑时必须选择尺寸整齐、各面平整、无过大翘曲的砖并用水浸湿，保持外湿内干，边浸边用灰砂比为1：2 的细灰砌筑，砌筑时用1/4 砖(横放的砖)
砌池盖，所用的砂浆黏性要好，灰浆必须饱满，灰缝必须均匀错开，砖的下口(内口)互相顶紧，外
口微张嵌牢，每砌一块砖，用准备的麻绳挂扶，再砌第二块砖，并把扶绳移到第二块，以此顺序操
作下去（见图3－6）。

每砌完一圈，砖与砖连接处用小块扁石头楔紧砖缝，固定牢靠。

1.木桩
2.麻绳
3.池盖
图3－6 重线挂扶
4.砖
在砌筑过程中，要符合图纸所规定的曲率半径尺寸，每砌筑3 层砖，池盖外壁要用水泥、粗砂比为1：3 的砂灰压实抹光，厚度要达到 2 厘米。

边砌边抹，随即围绕池盖均匀地做好 5 厘米厚的
回填土，在砌筑中也可用直角卡具固定砖，当砌筑距池盖中心收口部位，应用半截砖砌筑，并把导
气管安装在池顶上。

加固池盖：当在砌筑池盖收口后，在距池盖中心0.8 米范围内加固池盖，先在拱顶上抹2 厘米厚的沙灰。

沙灰上面用8 号铁线绑扎成井字形，铺在池盖中心并抹灰厚 3 厘米，加固面积要大于0.8
米2，以起到加固池盖的作用。

第四道工序是利用混凝土浇注池底。

池盖完工后，马上进行池底浇筑，先用碎石或卵石铺一层
池底，用1：4 的水泥砂浆将碎石缝隙灌满，地基好的厚度8 厘米，地下水位高的10－12 厘米，然
后再用水泥、砂、碎石比为1：3：3 的混凝土浇筑池底，混凝土厚度要达到8 厘米以上。

池底施工时，如果地下水位低，池底干燥，可以放在第四道工序进行，这样做的目的是防止在
浇筑池墙、砌筑拱盖时对池底的扰动破坏。

如果地下水位高，可以把池底施工放在建池的第一道工
序。

7、沼气池池体内部的密封施工
认真做好沼气池的内密封层，是保证池体不漏水、不漏气的重要环节。

因为混凝土是属于多孔
性材料，水泥完全水化后，混凝土的空隙大于甲烷分子6—12 倍，甲烷分子又比空气分子的运动速
度要快好几倍，特别容易出现渗漏。

因此，由砖和混凝土组合建造的沼气池，在它的结构层中还有
许多毛细孔，如不密封，就会漏水、漏气。

所以只有在沼气池结构层内壁抹密封材料，才能确保沼
气池不漏水、不漏气。

密封层施工前，必须将沼气池内壁的沙浆、灰耳、混凝土毛边等剔除，并用水泥砂灰补好缺损。

沼气池密封层施工采用7 层做法和3 层做法两种。

贮气箱及池内进料管部位采用7 层做法；池底、池壁、水压间、出料通道等采用 3 层做法。

（见图3－7）
图3－7 沼气池密封示意图
密封层七层做法具体操作如下（见表3-6）：
(1)基层刷浆：采用425 号水泥，纯水泥浆的灰水比为0.3：1。

在池内贮气箱部位刷一遍水泥浆，在刷水泥浆过程中如有起泡的地方，说明此处干燥，要多刷一遍。

(2)底层抹灰：采用1：2.5 水泥砂浆，抹厚度为0.3—1 厘米，边抹边找平，使池体严密。

(3)素灰层：底层抹灰后立即抹一层素灰，厚度不超过0.1 厘米为宜。

(4)砂灰层：素灰层施工结束后抹一层1：2 水泥砂浆，厚度0.4 厘米，要抹平压实。

(5)抹素灰层：砂灰层抹完后再抹一层纯水泥浆，厚度不超过0.1 厘米。

(6)沙灰层：素灰层抹完后，进行面层抹灰，抹1：l 水泥砂灰，厚度为0.3－0.4 厘米，要求
砂子筛细，除掉大粒砂子，以防出现砂眼，要反复抹平、压光。

拱角以下20 厘米处至上均为贮气箱部分。

以上 6 层施工必须在12 小时内完成。

(7)刷素灰浆：面层抹灰结束后，每隔4－8 小时刷纯水泥浆一遍，共刷3 遍，具体要求是第一遍横刷，第二遍竖刷，第三遍横刷。

表3-6 沼气池气箱密封七层做法
(2)面层抹灰：抹1：1 水泥细砂灰厚度为0.4 厘米，要与气箱面层抹灰同步进行，要反复抹平、
压光，不能出现砂眼。

(3)面层刷灰浆2—3 遍：具体操作可与贮气箱刷灰浆同步进行。

刷灰浆不仅能提高密封效果，
又兼起对池体养护作用，同时又能对整体池内各部位进行检查。

在操作中如发现有砂眼处，要反复刷好，也可用反光镜子辅助照明检查，既方便又看得清楚。

密封层施工要连续操作，不得间断，抹
灰刷浆每道工序要做到“薄”、“匀”、“全”，先将砂浆重重压抹，使砂浆多余水分不断排出，
经数次反复压抹，达到坚实。

进料口、出料口通道及主池口一定要认真仔细抹好，这几处是容易漏
水、漏气的地方。

旋流布料自动循环太阳能增温沼气池的建造
1．构造
旋流布料自动循环沼气池由进料口、进料管、发酵间、贮气室、活动盖、水压酸化间、旋流布
料墙、单向阀、抽渣管、活塞、导气管、出料通道等部分组成。

根据水压间的位置不同，旋流布料
自动循环沼气池可分为侧水压式池（图3-8）和顶水压式池（图3-9）。

目前，兵团农一师部分团场
采用的是侧水压式旋流布料自动循环太阳能增稳沼气池。

（1）进料口和进料管进料口位于畜禽舍地面下，由设在地下的进料管与发酵间连通。

进料口
将厕所、畜禽舍收集的粪污，通过进料管注入沼气池发酵间。

进料管内径一般为20～30 厘米，采
取直管斜插于池墙中部（图3-8）或直插与池顶部（图3-9）的方式与发酵间连通，目的是保持进
料顺畅、便于搅拌、施工方便。

（2）发酵间和贮气间是沼气池的主体部分，其几何形状为圆筒形，发酵原料在这里发酵，产
生的沼气溢出水面进入上部的削球形贮气间贮存。

因此，要求发酵间不漏水，贮气间不漏气。

（3）水压酸化间主要功能是为了贮存沼气，维持正常气压和便于大出料而必须设置的，其容
积由沼气池产气量来决定，一般为沼气池24 小时所产沼气的一半。

水压间的下端通过出料通道（图
3-8）或出料管（图3-9）与发酵间相连通，发酵完成的沼肥由此通道排向出料间。

酸化间与水压间通过回流口连通，用于处理草料，酸化液和发酵液通过单向阀和进料管回流入发酵间。

（4）回流搅拌器由抽渣管和活塞构成的回流搅拌器是户用沼气池的重要组成部分，其作用是通过活塞在抽渣管中上下运动，从发酵间抽取沼液或沼渣，达到出料搅拌、回流冲刷的目的。

抽渣管一般采用内径100 毫米的厚壁PVC 管，直插或斜插于池墙或池顶。

（5）活动盖设置于贮气室顶部，起着封闭活动盖口的作用。

活动盖口是沼气池施工时通风采
光和维修时进出及排除残存有害气体的通道。

（6）导气管固定在沼气池拱顶最高处或活动盖上的一根内径1.2 厘米，长25～30 厘米左右
的铜、铝或PVC 硬塑管，下端与贮气间相通，上端连接输气管道，将沼气输送至农户厨房，用于炊
事和照明。

为了贮存沼气发酵后的残余物，应在水压间的旁边设置囤肥池，以便合理地解决用肥和用气之间的矛盾。

为了使用安全、越冬保温、改善环境卫生，在进出料间上部、蓄水圈上部应设以盖板。

图3-8-1 侧水压式旋流布料自动循环沼气池
图3-8-2 侧水压式旋流布料自动循环沼气池
图3-9 顶水压式旋流布料自动循环沼气池。