顺序发酵U形沼气池

顺序发酵U形沼气池伍守真(湖南省宁乡县黄材镇黄绢村,湖南宁乡410627)中图分类号:S21614;文献标识码:B文章编号:1000-1166(2005)04-0029-03圆筒形沼气池经过近几十年的不断改进、完善,以其结构合理、施工简单,便于管理,产气好等特点,已成为我国在农村推广沼气的主要池型,深受渴望洁净能源的农户青睐,也为推广部门喜爱。现在我国农村建成的一千多万口沼气池,大都是这种池型,为沼气在我国的大量推广应用起了重大作用。经过长期观察,发现有不少圆筒形沼气池用了三至五年就弃而不用了。人们在寻找原因的过程中逐渐认识到该池型的不足之处。沼气池有两大主要社会功能,生产廉价洁净能源和处理粪便垃圾,改善农民生活和环境卫生。要两全其美,圆筒形池还不很理想,主要问题在于要适时停产清池换料。这种大换料较麻烦,是一项繁重肮脏的劳动,使建池户感到头痛。换料前20d要停止进料,产气也逐渐减少。换料期间完全停止产气供气。换料后,常因一时原料不足,产气甚少。在停止进料期间,粪便如何处理也是个问题,由于有这些问题的存在,在一定程度上影响了农村沼气的巩固和持续稳定发展。鉴于笔者对沼气的偏爱,经过多年研究,对圆筒形沼气池进行了改革,研制了U形沼气池,已获专利。U形沼气池是在圆筒形池的基础上改进而来,继承了圆筒形池的优点,同时克服了它的主要缺点。U形沼气池增设了中间墙、自动进料压板和进、出料间墙上的单向阀门等构造设施,它避免了圆筒形池在长期生产运行中,必须适时停产换料这项不受欢迎的生产程序。1池型构造池型构造如图1所示。图15m3水压式U形沼气池图示(图中单位为cm)92中国沼气ChinaBiogas2005,23(4)©1994-2008ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net池身:将圆筒形池体对半分开一段距离,中间由二道平行等长等厚的墙体连接两个半圆体。从平面图看,好似圆形对半分开,中间用直线连接两半圆。池顶:由两部分组成,1.两边是半个削球形顶;2.中间是半圆筒形顶。池底:带一定坡度,从进到出,由浅变深。池内纵向砌中隔间墙使发酵间由圆筒形改变为迂回槽形(故称槽形池或U形池)。进出料口在池外同侧,中间由一扇带单向阀窗的墙体隔开,平时阀窗处于中立位置,也可把它拴住。进料口可安放活动进料压板(平时放在池外),在进料口上下推拉压板,可以推动整池料液,且不费多大力气。2运行原理先拴住单向阀窗,将进料压板放在进料口处上下推拉,可以起到振荡搅拌、破坏边界层、搅混渣液的作用。然后拨出门栓,再推拉进料压板,当压板往下推时,进料口的渣液被推向前去,液面下降,出料口液面上升,单向阀窗被压开,出料口饱含菌种的池液便经单向阀窗流入进料口,填补被推向前去的渣液的空位。当压板往上拉时,单向阀门自动关闭,使得已经推向前去的渣液无法全部返回,这样反复推拉进料压板,渣液就会不断地被推向前去,虽然这不是流水般的流动,而是振荡式地前进,在振荡中也会有先后、上下翻腾的现象,但从整体看,池内料液只能顺应单向阀窗的开和关,顺沿槽形路线,从进料口往出料口方向顺序前进,短暂、有限的反复翻腾,有利于发酵产气,而不会产生严重的短路现象,也不会改变顺序前进的大方向。料液在前进的过程中逐步发酵,推移到了出料口的废渣液,用抽渣器或虹吸装置可以随时排放,这样操作,就可以达到随时进料、出料,连续发酵产气,长期运行,不用大换料的目的。3实践情况1997年初,笔者在宁乡县黄绢村村民熊寿连家室外用竹模和土筑的方法捣制的4m3水压式U形沼气池(比图示的设计容积稍小),八年多来没有大换料,至今进出料顺畅,产气正常。2003年11月1日开始用北京煤气表厂生产的煤气表测量该池的产气量,至2005年6月30日,639天,产沼气1524m3,日均产气213m3·d-1,平均池容产气率0156m3·m-3d-1,2004年6月达到最高产气率1158m3·m-3d-1,2005年2月的产气率最低,为01097m3·m-3d-1。2003年11月～2004年10月31日一完整年度各月份产气原始记录统计如表1,其中1月和2月的日期有参差。表14m3水压式U形沼气池年度产气统计月份产气量(m3)产气率m3·m-3d-12003年11月491731014142003年12月371329013012004年1月(33天)261904012032月(27天)191139011773月27129401224月51163601432004年5月901066017266月1901155115847月175109211418月175188711419月1601293113310月12818331103合计366天11321