聚凤沼气池设计方案

聚凤养殖有限公司10m3沼气池设计方案

1、范围

本方案规定了聚凤养殖有限公司沼气池(以下简称沼气池)设计原则要求、几何尺寸的确定和结构设计。本方案适用于砖、水泥为建筑材料，人畜粪便为主要发酵原料的半连续发酵的小型(发酵间10m3以内)水压式沼气池设计。

2、引用标准

GB/T4750---1984 农村家用水压式沼气池标准图集

GBJ 3---88 砌体结构设计规范

GBJ9---87 建筑结构荷载规范

GBJ10---89 混凝土结构设计规范

3 、设计原则

3.1 沼气池宜建在畜圈或厕所地表以下，进料间与人、畜粪入口相连通。

3.2 坚持适用、卫生、平面布局合理，外型美观。

3.3 池盖顶端复土厚度不小于200mm。

3.4 强度安全系数K≥2.65。

3.5 正常使用寿命20年以上。

4、设计要求

4.1 设计技术参数。

4.1.1 沼气压力。

4.1.1.2 最大工作压力13KPa。

4.1.2 产气率：0.2—03m3/m3·d；

4.1.3 投料量

4.1.3.1 最小投料量按发酵间总容积的50%。

4.1.3.2 最大投料量按发酵间总容积的90%。

4.1.4 贮气量正常贮气量为日产气量的50%。

4.2 工艺流程

人畜粪便(青草及农业废物)→进料间→厌氧发酵间→水压(出料)间→农田。在有条件的地方，可将人粪便和牲畜粪便分两处进料口进入厌氧发酵间。

4.3 形状及平面布局形状及平面布局按GB/T4750选用。

4.3.1 发酵间的形状以圆形为主，受占地面积限制或地下水位较高的，可将发酵间设计成椭球形或单跨拱长方形。

4.3.2 平面布局

4.3.2.1 沼气池应有平面布局设计，在征得用户同意后，方可进行施工设计。

4.3.2.2 平面布局应符合下列要求：

a)充分利用土地资源，平面布局紧凑；

b)厕所与畜圈分设；

c)进、出料方便；

d)导气管和输气管不被损害；

e)进、出料间中线夹角应大于90°，进料间蹲位板面应高于发酵间平面，出料间应低于发酵间平面。

4.3.2.3 采用钢筋混凝土板建池或有进草料习惯的沼气池应增设活动盖。

4.3.2.4 进、出料间都必须加盖板，盖板应采用具有足够强度等级的构件。进、出料间四周应作表面处理。

4.4 厌氧发酵间容积

4.4.1 发酵间容积计算公式

V=(V1-V2)K1 -----------------------------------------------------（1）

式中：V---发酵间容积m3； V1---发酵料液体积m3； V2---气室容积m3； K1---容积保护系数，取0.9～1.05。

4.4.1.1 发酵料液体积； V1=[(n1+n2)k2+n3]T------------------------------（２）

式中：V1---发酵料液体积m3；n1是产人粪便总量。按常住人口×0.006m3/头，d～0.0013m3/头，d取值m3； n2—是产牲畜粪便总量。按养猪头数×0.006m3/头，d～0.15m3/头，d取值m3； n3---每日舍外能定量收集粪便总量m3k2 ---收集系数，取值0.5～1.0； T—原料滞留期(d)；蔬菜区t取30，平坝农业区取35，丘陵农区取40 。

4.4.1.2 气室容积 V2＝1/2V1K3--------------------------------------------------(3)

式中：V1---发酵料液体积m3； V2 ---气室容积m3； K3 ---原料产气率，按本规范4.1.2取值。

4.4.2 发酵间的容积不小于6.0m3，(养猪超过10头或养牛超过3头的农户)应

采用其它工艺，进行施工设计时，应在有关参数上作调整。

5、沼气几何尺寸的确定

5.1 发酵间容积和几何尺寸按4.4.1计算出容积后，再按下式计算池盖削球体，池底削球体和圆柱体池身的几何尺寸。

发酵间总容积按下式计算：

5.1.1 沼气池的直径根据用户平面布置确定。

5.1.2 发酵间池盖削球体净容积和矢高。

5.1.2.1 按下式计算池盖削球体矢高。

f1＝D/a1-------------------------------------------------------------(4)

式中：f1---池盖削球体矢高m； D—圆柱体形池身直径m； a1—直径矢高的比值，取5～6。

5.1.2.2 按下式计算池盖削球体净容积

Q1＝π/6f1(3R2-R)----------------------------------------------(5)

式中： Q1—池盖削球体净容积m3；π—圆周率，取3.1416； f1—池盖削球体矢高m； R—池身圆柱体内半径m。

5.1.3 发酵间池身圆柱体将容积和池墙高度

5.1.3.1 发酵间池身圆柱体净容积

Q2=V-Q1-Q3--------------------------------------------------------(6)

式中：Q2—发酵间池身圆柱体净容积m3； V—发酵间总容积m3； Q1—池盖削球体净容积m3； Q3—发酵间池底削球体净容积m3。

5.1.3.2 发酵间池身圆柱体同度

H=Q2/πR2-----------------------------------------------------------(7)

式中：π—圆周率，取值3.1416； R—发酵间池身圆柱体半径m； H—发酵间池身圆柱体高度m。

5.1.4 发酵间池底削球体矢高和净容积。

5.1.4.1 按下式计算池底削球体矢高。

f2＝D/α2---------------------------------------------------------------(8)

式中：f2—池底削球体矢高m； D—池身圆柱体直径m；α2—直径与池底矢高的比值，取值8～10。