課程設(shè)計(jì)--水壓式沼氣池設(shè)計(jì)

1、<p>　　固體廢物處理工程設(shè)計(jì)</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1.前言3</b></p><p>　　1.1課程設(shè)計(jì)的題目3</p><p>　　1.2課程設(shè)計(jì)的目的3</p><p><b>　　1.3設(shè)計(jì)

2、參數(shù)3</b></p><p><b>　　1.4工藝流程4</b></p><p>　　1.5沼氣池的工作原理4</p><p>　　1.6沼氣池的設(shè)計(jì)依據(jù)及原則6</p><p><b>　　2.工藝計(jì)算7</b></p><p>　　2.1發(fā)酵液計(jì)

3、算7</p><p>　　2.1.1發(fā)酵料液體積的計(jì)算7</p><p>　　2.1.2發(fā)酵投料計(jì)算8</p><p>　　2.1.3氣室容積的計(jì)算8</p><p>　　2.2發(fā)酵間的設(shè)計(jì)8</p><p>　　2.2.1發(fā)酵間的容積9</p><p>　　2.2.2發(fā)酵間各部分尺

4、寸的確定9</p><p>　　2.2.3發(fā)酵間各部分位置標(biāo)注11</p><p>　　2.4進(jìn)料口（管）的設(shè)計(jì)11</p><p>　　2.4.1死氣箱拱的矢高11</p><p>　　2.4.2死氣箱容積11</p><p>　　2.4.3最大貯氣量12</p><p>　　2.

5、4.3氣箱總?cè)莘e12</p><p>　　2.4.4發(fā)酵間最低液面位12</p><p>　　2.5水壓間（管）的設(shè)計(jì)12</p><p>　　2.5.1水壓間零壓線12</p><p>　　2.5.2發(fā)酵間最大料液水位降13</p><p>　　2.5.3水壓間高度13</p><p&

6、gt;　　2.5.4水壓間圓柱體底面積13</p><p>　　2.5.5水壓間底面半徑13</p><p>　　3.水壓式沼氣池施工及材料設(shè)計(jì)13</p><p>　　3.1材料參考用量13</p><p>　　3.2沼氣池施工15</p><p>　　3.3成本核算15</p><p

7、>　　4安全注意事項(xiàng)15</p><p><b>　　5設(shè)計(jì)小結(jié)16</b></p><p>　　6參考文獻(xiàn)資料16</p><p><b>　　7附圖16</b></p><p><b>　　前言</b></p><p>　　沼氣是有機(jī)物

8、在厭氧條件下經(jīng)微生物的發(fā)酵作用生成的一種以甲烷為主體的可燃性混合氣體，其主要成分是甲烷和二氧化碳。固定拱蓋水壓式沼氣池有圓筒形、球形和橢球形 三種池型。這種池型的池體上部氣室完全封閉，隨著沼氣的不斷產(chǎn)生，沼氣壓力相應(yīng)提高。這個(gè)不斷增高的氣壓，迫使沼氣池內(nèi)的一部分料液進(jìn)到與池體相通的水壓間內(nèi)，使得水壓間內(nèi)的液面升高。這樣一來(lái)，水壓間的液面跟沼氣池體內(nèi)的液面就產(chǎn)生了一個(gè)水位差，這個(gè)水位差就叫做“水 壓”。用氣時(shí)，沼氣開(kāi)關(guān)打開(kāi)，沼氣在水壓下排

9、出 ；當(dāng)沼氣減少時(shí)，水壓間的料液又返回池體內(nèi)，使得水位差不斷下降，導(dǎo)致沼氣壓力也隨之相應(yīng)降低。這種利用部分料液來(lái)回串動(dòng)，引起水壓反復(fù)變化來(lái)貯存和排放沼氣的池型，就之為水壓式沼氣池。</p><p>　　水壓式沼氣池，是我國(guó)推廣最早、數(shù)量最多的池型，是在總結(jié)“三結(jié)合”、“圓、小、 淺”、“活動(dòng)蓋”、“直管進(jìn)料”、“中層出料”等群眾建池的基礎(chǔ)上，加以綜合提高而形 成的 ?！叭Y(jié)合”就是廁所、豬圈和沼氣池連成一體，人畜

10、糞便可以直接打掃到沼氣池里進(jìn)行發(fā)酵。</p><p>　　沼氣發(fā)酵有很多優(yōu)點(diǎn)。沼氣發(fā)酵可產(chǎn)生甲烷，它是清潔方便的燃料；發(fā)酵過(guò)程中N、P、K等肥料成分幾乎得到全部保留，一部分有機(jī)氮被水解成氨太氮，速效性養(yǎng)分增加;發(fā)酵殘?jiān)梢宰鳛轱暳戏柿希徽託獍l(fā)酵處理有機(jī)物課大量地節(jié)省曝氣消化所消耗的能量等等。</p><p>　　沼氣發(fā)酵非常適合在農(nóng)村地區(qū)推廣使用。</p><p>

11、　　1.1課程設(shè)計(jì)的題目</p><p><b>　　水壓式沼氣池設(shè)計(jì)</b></p><p>　　1.2課程設(shè)計(jì)的目的</p><p>　　通過(guò)課程設(shè)計(jì)進(jìn)一步笑話和鞏固本課程所學(xué)內(nèi)容，并使所學(xué)的知識(shí)系統(tǒng)化，培養(yǎng)運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)進(jìn)行沼氣池設(shè)計(jì)的初步能力。通過(guò)設(shè)計(jì)，了解工程設(shè)計(jì)的內(nèi)容、方法及步驟，培養(yǎng)確定厭氧系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案、進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算、繪制工程

12、圖、使用技術(shù)資料、編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的能力。</p><p><b>　　1.3設(shè)計(jì)參數(shù)</b></p><p>　　氣壓：7840 Pa (即80 cm水柱)</p><p>　　池容產(chǎn)氣率：池容產(chǎn)氣率系指每立方米發(fā)酵池1晝夜的產(chǎn)氣量，單位為m3沼氣／(m3池容. d)。我國(guó)常采用的池容產(chǎn)氣率包括0.15、0.2、0.25和0.3幾種。本次設(shè)計(jì)的

13、池容產(chǎn)氣率為0.15 。</p><p>　　貯氣量：指氣箱內(nèi)的最大沼氣貯存量。農(nóng)村家用水壓式沼氣池的最大貯存氣量以12H產(chǎn)氣量為宜，其值與有效水壓間的容積相等。</p><p>　　池容：指發(fā)酵間的容積。本設(shè)計(jì)中農(nóng)村家用水壓式沼氣池的池容積為8 m3 。</p><p>　　投料率：指最大投入的料液所占發(fā)酵間容積的百分比，一般在85%-95%之間為宜。本次設(shè)計(jì)的投

14、料率為90% 。 </p><p><b>　　1.4工藝流程</b></p><p>　　沼氣發(fā)酵工藝類型較多，我國(guó)農(nóng)村普遍采用的是下面兩種工藝。</p><p>　　1.自然溫度半批量投料發(fā)酵工藝</p><p>　　這種工藝的發(fā)酵溫度隨自然溫度變化而變化投料，基本流程圖如圖所示</p><p&g

15、t;　　這種工藝的發(fā)酵期因季節(jié)和農(nóng)用情況而定，一般為五個(gè)月左右，運(yùn)行中要求定期補(bǔ)充新鮮原料，以免造成產(chǎn)氣量下降，該工藝主要缺點(diǎn)使出料操作勞動(dòng)量大。</p><p>　　2．自然溫度連續(xù)投料發(fā)酵工藝</p><p>　　這種工藝在自然溫度下，定時(shí)定量投料和出料，能維持比較穩(wěn)定的發(fā)酵條件，使沼氣微生物（菌群積累）區(qū)系穩(wěn)定，保持逐步完善的原料消化速度，提高原料利率和沼氣池負(fù)荷能力，達(dá)到較高的產(chǎn)氣

16、率；工藝自身消耗能少，簡(jiǎn)單方便，容易操作。</p><p>　　我們選擇的是自然溫度連續(xù)投料發(fā)酵工藝。 </p><p>　　1.5沼氣池的工作原理</p><p>　　水壓式沼氣池的工作原理可以概括為兩句話：產(chǎn)氣時(shí)，氣壓水；用氣時(shí)，水壓氣。</p><p>　　水壓式沼氣池裝料封蓋后啟動(dòng)前狀態(tài)時(shí)，在發(fā)酵間內(nèi)的料液和水壓間內(nèi)

17、的料液液面上，同時(shí)受到大氣壓力的作用，因此兩個(gè)液面處在同一水平面上，它們之 間的氣壓差和液面差均為零。此時(shí)的工作狀態(tài)稱為“初始工作狀態(tài)”，此時(shí)的料液液面高度為O-O水平面，發(fā)酵間內(nèi)存在的空間為V0。</p><p>　　啟動(dòng)以后，沼氣池內(nèi)開(kāi)始發(fā)酵產(chǎn)氣，隨著沼氣產(chǎn)量的逐漸增加，發(fā)酵間上部氣箱中的貯氣量越來(lái)越大，同時(shí)所產(chǎn)生的沼氣將發(fā)酵間內(nèi)的料液壓入水壓間，壓出的料液體積與所產(chǎn)的沼氣體積相等。當(dāng)發(fā)酵間內(nèi)貯氣量達(dá)到最大貯

18、氣量VC時(shí)，水壓間里增加的料液也為最大貯液量VC。此時(shí)發(fā)酵間內(nèi)的料液面下降到可能下降的最低位置A-A水平面，水壓間內(nèi)的料液面上升到可能上升的最高位置B-B水平面。此時(shí)的工作狀態(tài)稱為“極限工作狀態(tài)”。發(fā)酵間內(nèi)料液面的下降和水壓間內(nèi)料液面的上升使得兩液面產(chǎn)生了高度差，高位料液具有的勢(shì)能使得發(fā)酵間內(nèi)沼氣產(chǎn)生了一定的壓強(qiáng)，其數(shù)值等于兩液面高差值與料液比重的乘積。由于料液比重接近于1，因此一般將兩料液面的高差值視為池內(nèi)沼氣壓強(qiáng)值。在極限工作狀態(tài)時(shí)

19、的液面高差最大，稱為極限沼氣壓強(qiáng)，數(shù)值等于：</p><p>　　式中：ΔH ——沼氣池最大液面差；</p><p>　　H1——發(fā)酵間液面最大下降值；</p><p>　　H2——水壓間液面最大上升值。</p><p>　　以上就是“氣壓水”的全過(guò)程。</p><p>　　當(dāng)用戶的燃燒器工作時(shí)，池內(nèi)沼氣在高位水壓間液

20、體壓力下逐漸輸出，隨著發(fā)酵間內(nèi)沼氣貯量的減少，水壓間料液面漸漸下降，發(fā)酵間內(nèi)液面漸漸上升。此時(shí)，輸出的沼氣的壓強(qiáng)也隨兩料液液面高差的減少而變得越來(lái)越小。當(dāng)發(fā)酵間料液液面與水壓間料液液面相平時(shí)，沼氣池又回到初始工作狀態(tài)，此時(shí)池內(nèi)的沼氣也因壓強(qiáng)為零而不再輸出，“水壓氣”過(guò)程結(jié)束。</p><p>　　沼氣池的運(yùn)行過(guò)程就是不斷產(chǎn)氣和不斷用氣的循環(huán)過(guò)程，在運(yùn)行過(guò)程中，水壓式沼氣池總是處在初始工作狀態(tài)和極限工作狀態(tài)的范圍之

21、內(nèi)，不可能超出這個(gè)范圍。</p><p>　　1.6沼氣池的設(shè)計(jì)依據(jù)及原則</p><p>　　分析上述工作原理，可以得到以下三點(diǎn)設(shè)計(jì)水壓式沼氣池的主要依據(jù)：</p><p><b>　　1.設(shè)計(jì)依據(jù)</b></p><p>　?。?）沼氣池裝料（包括料液）的最高位置只能在沼氣池處于初始工作狀態(tài)時(shí)的液面高度，此時(shí)的液面為

22、O-O液位。在O-O液位時(shí)，發(fā)酵間上部仍有部分氣箱可以貯存沼氣，但是這部分沼氣由于無(wú)法被壓出，因此無(wú)法被利用，所以稱為“死氣”?！八罋狻彼紦?jù)的空間稱作“無(wú)效氣箱”或“死氣箱”。</p><p>　　（2）水壓間內(nèi)的料液液面在O-O位置，即初始工作狀態(tài)時(shí)，其液面處于最低位置，不可能再繼續(xù)下降。因此，在水壓間中如果存在低于O-O位置的料液的話，這部分料液沒(méi)有勢(shì)能，不具有壓出氣箱內(nèi)沼氣的作用，是“死液”。“死液”所占

23、據(jù)的那部分水壓間被稱為“無(wú)效水壓間”。</p><p>　　無(wú)效氣箱和無(wú)效水壓間對(duì)沼氣池運(yùn)行不起任何作用，因此應(yīng)當(dāng)盡量控制其容積。在滿足功能要求的情況下，無(wú)效氣箱和無(wú)效水壓間容積越小，沼氣池的利用效率就越高，造價(jià)也越低。</p><p>　　水壓式沼氣池的極限工作狀態(tài)時(shí)的發(fā)酵間液面是勢(shì)能使得發(fā)酵間內(nèi)沼氣產(chǎn)生了一定的壓強(qiáng)，其數(shù)值等于兩液面高差值與料液比重的乘積。由于料液比重接近于1，因此一般

24、將兩料液面的高差值視為池內(nèi)沼氣壓強(qiáng)值。在極限工作狀態(tài)時(shí)的液面高差最大，稱為極限沼氣壓強(qiáng)，數(shù)值等于：</p><p>　　式中：ΔH ——沼氣池最大液面差；</p><p>　　H1——發(fā)酵間液面最大下降值；</p><p>　　H2——水壓間液面最大上升值。</p><p>　　以上就是“氣壓水”的全過(guò)程。</p><p&

25、gt;　　當(dāng)用戶的燃燒器工作時(shí)，池內(nèi)沼氣在高位水壓間液體壓力下逐漸輸出，隨著發(fā)酵間內(nèi)沼氣貯量的減少，水壓間料液面漸漸下降，發(fā)酵間內(nèi)液面漸漸上升。此時(shí)，輸出的沼氣的壓強(qiáng)也隨兩料液液面高差的減少而變得越來(lái)越小。當(dāng)發(fā)酵間料液液面與水壓間料液液面相平時(shí)，沼氣池又回到初始工作狀態(tài)，此時(shí)池內(nèi)的沼氣也因壓強(qiáng)為零而不再輸出，“水壓氣”過(guò)程結(jié)束。</p><p>　　沼氣池的運(yùn)行過(guò)程就是不斷產(chǎn)氣和不斷用氣的循環(huán)過(guò)程，在運(yùn)行過(guò)程中，

26、水壓式沼氣池總是處在初始工作狀態(tài)和極限工作狀態(tài)的范圍之內(nèi)，不可能超出這個(gè)范圍。</p><p>　　低液面，而水壓間液面 是最高液面，此時(shí)沼氣池內(nèi)的壓強(qiáng)達(dá)到最高值。在設(shè)計(jì)中，稱此時(shí)的壓強(qiáng)為最高設(shè)計(jì)壓強(qiáng)。沼氣池在運(yùn)行時(shí)其池內(nèi)壓強(qiáng)不應(yīng)超過(guò)此值，否則將因超負(fù)荷而破壞沼氣池。為防止沼氣池超負(fù)荷運(yùn)行，一般設(shè)計(jì)中采取的措施是：將進(jìn)、出料管（或其中一管）上沿安裝在A-A液位面與池身的交線上，這樣，當(dāng)貯氣量超過(guò)最大貯氣量，即液面

27、低于A-A位置時(shí)，多余的沼氣自行從進(jìn)、出料管逸出，保持池內(nèi)壓強(qiáng)不大于最高設(shè)計(jì)壓強(qiáng)；同時(shí)，將水壓間的溢料口下沿設(shè)計(jì)在B-B位置上，這樣即使水壓間液面有超過(guò)B-B位置的可能時(shí)，超出的部分料液也會(huì)從溢料口中溢出，使兩液面差始終保持在最大液差之內(nèi)。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)原則：</b></p><p>　?。?）沼氣池宜建在畜圈或廁所地表以下，進(jìn)料間與人、畜糞入口相

28、連通。 （2）堅(jiān)持適用、衛(wèi)生、平面布局合理，外型美觀。 （3）池蓋頂端復(fù)土厚度不小于200mm。 （4）強(qiáng)度安全系數(shù)K≥2.65。 </p><p><b>　　2.工藝計(jì)算</b></p><p><b>　　2.1發(fā)酵液計(jì)算</b></p><p>　　根據(jù)投料率即最大投入的料液所占發(fā)酵間容積的百分比

29、，一般在85%~95%。這里取90%。因此：</p><p>　　2.1.1發(fā)酵料液體積的計(jì)算</p><p>　　V1=[(n1+n2)k2+n3]T</p><p>　　V1=[(0.03＋0.30)×0.6+0.034]×30=6.96m³</p><p>　　式中 V1 —發(fā)酵料液的體積，；<

30、/p><p>　　n1 —產(chǎn)人糞便總量。按5口人×0.006／（人. d）取值；</p><p>　　n2 —產(chǎn)牲畜糞便總量。按4頭豬×0.08／（頭 d）取值；</p><p>　　n3 —每日舍外能定量收集糞便總量， /d,取0.034 。</p><p>　　k2— 收集系數(shù)。取值0.6 。</p><

31、;p>　　T — 原料停滯期（d ），蔬菜區(qū)t取30 。</p><p>　　2.1.2發(fā)酵投料計(jì)算</p><p>　　發(fā)酵料液體積為12.6，豬糞密度為,秸稈密度為：，豬糞的C/N取10，秸稈的C/N取80，設(shè)豬糞體積為X，秸稈的體積為10-X，因?yàn)榘l(fā)酵料液的C/N為25:1，則有：</p><p><b>　　計(jì)算得，</b><

32、;/p><p><b>　　X=9.69</b></p><p>　　12.6-X=2.91</p><p>　　所以，豬糞體積為9.69，秸稈體積為2.91</p><p>　　2.1.3氣室容積的計(jì)算</p><p>　　式中：V1——發(fā)酵料液體積，6.96 m3；</p><

33、p>　　V2——?dú)馐胰莘e，m3；</p><p>　　k3——原料產(chǎn)氣率，我國(guó)通常采用的產(chǎn)氣率包括0.15m3/（m3·d）、0.2m3/（m3·d）、0.25m3/（m3·d）、0.3m3/（m3·d）。本次設(shè)計(jì)的原料產(chǎn)氣率為0.15 m3/（m3·d）。</p><p><b>　　2.2發(fā)酵間的設(shè)計(jì)</b>

34、</p><p>　　2.2.1發(fā)酵間的容積 </p><p>　　V=（V1—V2）·k1</p><p>　　式中 V—發(fā)酵間的容積，m³;</p><p>　　V1—發(fā)酵料液體積，6.96m³；</p><p>　　V2—?dú)馐胰莘e，0.522m³；</p&g

35、t;<p>　　K1—容積保護(hù)系數(shù)，取0.9~1.05。本次設(shè)計(jì)取K1=0.95</p><p>　　V=（6.96-0.522）×0.95=6.12m³</p><p>　　2.2.2發(fā)酵間各部分尺寸的確定</p><p>　?。?）沼氣池的直徑根據(jù)用戶平面布置確定?？紤]充分利用土地資源、平面布局緊湊的原則，確定沼氣池的直徑D為2

36、.2m。</p><p>　?。?）發(fā)酵間池蓋削球體矢高和凈容積</p><p><b>　?、俪厣w削球體矢高</b></p><p>　　式中：f1——池蓋削球體矢高，m；</p><p>　　D——圓柱體形池身直徑，m；</p><p>　　α1——直徑與池頂矢高的比值，取5~6。</p

37、><p><b>　　②池蓋削球體凈容積</b></p><p>　　式中：Q1——池蓋削球體凈容積，m3；</p><p>　　f1——池蓋削球體矢高，m；</p><p>　　R——池身圓柱體內(nèi)半徑，m。</p><p>　?。?）發(fā)酵間池底削球體矢高和凈容積</p><p&g

38、t;<b>　?、俪氐紫髑蝮w矢高</b></p><p>　　式中：f2——池蓋削球體矢高，m；</p><p>　　D——池身圓柱體直徑，m；</p><p>　　α2——直徑與池底矢高的比值，取8~10。</p><p><b>　　②池底削球體凈容積</b></p><p&

39、gt;　　式中：Q3——發(fā)酵間池底削球體凈容積，m3；</p><p>　　f2——池底削球體矢高，m；</p><p>　　（4）發(fā)酵間池身圓柱體容積和池墻高度</p><p>　?、侔l(fā)酵間池身圓柱體凈容積</p><p>　　式中：Q2——發(fā)酵間池身圓柱體凈容積，m3；</p><p>　　V——發(fā)酵間總?cè)莘e，m3

40、；</p><p>　　Q1——池蓋削球體凈容積，m3；</p><p>　　Q3——發(fā)酵間池底削球體凈容積，m3。</p><p>　?、诎l(fā)酵間池身圓柱體高度</p><p>　　式中：R——發(fā)酵間池身圓柱體半徑，m；</p><p>　　H——發(fā)酵間池身圓柱體高度，m。</p><p>　　

41、（5）發(fā)酵間內(nèi)總表面積</p><p>　?、俪厣w削球體球面內(nèi)表面積</p><p>　　式中：S1——池蓋削球面內(nèi)表面積，m2；</p><p>　　R——池身圓柱體半徑，m；</p><p>　　f1——池蓋削球面矢高，m。</p><p>　?、趫A柱體池身內(nèi)表面積</p><p>　　式中

42、：S2——池身圓柱體內(nèi)表面積，m2；</p><p>　　R——池身圓柱體內(nèi)半徑，m；</p><p>　　H——池身圓柱體高度，m。</p><p>　?、鄢氐紫髑蝮w內(nèi)表面積</p><p>　　式中：S3——池底削球體內(nèi)表面積，m2；</p><p>　　R——池身圓柱體內(nèi)半徑，m。</p><

43、p>　　f2——池底削球體矢高，m；</p><p><b>　　④發(fā)酵間總表面積</b></p><p>　　2.2.3發(fā)酵間各部分位置標(biāo)注</p><p>　　2.4進(jìn)料口（管）的設(shè)計(jì)</p><p>　　進(jìn)料口（管）由上部長(zhǎng)方形槽和下部圓管組成，其中上部長(zhǎng)方形槽幾何尺寸是長(zhǎng)×寬×深=60

44、0mm×320mm×500mm；下部圓管才用∮300預(yù)制混領(lǐng)土管，管與池墻角為40°。</p><p>　　2.4.1死氣箱拱的矢高</p><p>　　f死=h1+h2+h3</p><p>　　式中 h1—池底拱頂點(diǎn)到活動(dòng)蓋下緣平面的距離，該值一般在10～15cm之間,取15cm；</p><p>　　h2

45、—導(dǎo)氣管下露出長(zhǎng)度，該值一般在3～5cm之間取5 cm；</p><p>　　h3—導(dǎo)氣管下口到液面距離，該值一般在20～30cm之間一般取25 cm。</p><p>　　f死=0. 15+0.05+0.25=0.45 (m)</p><p>　　2.4.2死氣箱容積</p><p>　　根據(jù)沼氣池投料率（本設(shè)計(jì)中投料率為90%），可計(jì)算出

46、死氣箱的容積，即</p><p>　　投料率=（V－V死）/ V×100%</p><p>　　式中 V， V死—分別為發(fā)酵間容積和死氣箱容積，m3；</p><p>　　90%=(10.2－V死）/ 10.2×100%</p><p>　　V死=1.02(m3)</p><p>　　2.4.3最

47、大貯氣量</p><p>　　V貯=池容×池容產(chǎn)氣率×1/2</p><p>　　V貯=8×0.15×1/2=0.6（m3）</p><p>　　2.4.3氣箱總?cè)莘e</p><p><b>　　V氣=V死+V貯</b></p><p>　　式中 V氣，V

48、死，V貯—分別為沼氣池氣箱總?cè)莘e，死氣箱總?cè)莘e和有效氣箱容積（最大貯氣量）。</p><p>　　V氣=1.02+0.6=1.62(m3)</p><p>　　2.4.4發(fā)酵間最低液面位</p><p>　　氣箱在圓筒形池身部分的容積為 </p><p><b>　　V筒= V氣－Q1</b></p>&l

49、t;p>　　V筒=1.62-0.88=0.74（ｍ３）</p><p>　　圓筒形池身內(nèi)氣箱部分的高度為</p><p>　　h筒= V筒/ R2</p><p>　　h筒=0.74/(3.14×1.12 )=0.195(m) </p><p>　　最低液面位在池蓋與池身交接平面以下h筒的位置上。這個(gè)位置也就是進(jìn)出料管的安裝位

50、置。</p><p>　　2.5水壓間（管）的設(shè)計(jì)</p><p>　　2.5.1水壓間零壓線</p><p>　　無(wú)效水壓間的容積取為0。未產(chǎn)生沼氣時(shí)液面位置在池蓋拱頂下0.4m處，因此水壓間底面標(biāo)高確定在池蓋拱頂下0.4m處的水平線上。</p><p>　　2.5.2發(fā)酵間最大料液水位降</p><p>　　產(chǎn)生最

51、大貯氣量時(shí)的液面距池頂?shù)母叨葹閒1+h=0.44+0.195=0.635m，又未產(chǎn)氣時(shí)液面距池頂0.4m，所以，發(fā)酵間最大料液水位降為0.635-0.4=0.235m。</p><p>　　2.5.3水壓間高度</p><p>　　由于設(shè)計(jì)壓強(qiáng)為7480Pa（即80cm水柱）,因此水壓間的高度</p><p>　　2.5.4水壓間圓柱體底面積</p>

52、<p>　　2.5.5水壓間底面半徑</p><p>　　H水壓間=h筒+f死+H-0.8</p><p>　　H水壓間= 0.195+0.45+1.21-0.8=1.055(m)</p><p>　　有效容積：V有=池容×池容產(chǎn)氣率×投料率×1/2</p><p>　　V有=8×0.15&#

53、215;90%×1/2=0.54(m3)</p><p>　　1.055=0.54/ (3.14×R2 ) </p><p>　　R水壓間 =0.40 m</p><p>　　水壓式沼氣池的尺寸設(shè)計(jì)完成</p><p>　　3.水壓式沼氣池施工及材料設(shè)計(jì)</p><p>&

54、lt;b>　　3.1材料參考用量</b></p><p>　　根據(jù)GB/T4752-2002中4m3~10m3現(xiàn)澆混凝土圓筒形沼氣池材料參考用量表，如下：</p><p><b>　　表3—1</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)為池容8m3，產(chǎn)氣率為0.15m3/（m3·d）的現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)圓筒形水壓式沼氣池，參照標(biāo)

55、準(zhǔn)，取材料用量為水泥733kg，中沙1.371m3，碎石1.540m3。</p><p>　　一般情況建一個(gè)8m3的沼氣池需要紅磚600塊。鋼筋2.0m。</p><p><b>　　3.2沼氣池施工</b></p><p>　?。?）考察地形，選定施工位置。</p><p>　?。?）制定施工方案，繪制結(jié)構(gòu)和施工圖。&

56、lt;/p><p><b>　?。?）施工準(zhǔn)備。</b></p><p><b>　?。?）池坑開(kāi)挖。</b></p><p><b>　?。?）支模。</b></p><p>　?。?）模板及支架檢驗(yàn)。</p><p><b>　?。?）澆筑混凝

57、土。</b></p><p><b>　?。?）混凝土養(yǎng)護(hù)。</b></p><p><b>　?。?）池底施工。</b></p><p>　?。?0）進(jìn)出料管施工。</p><p><b>　　（11）拆模。</b></p><p><

58、;b>　?。?2）回填土。</b></p><p>　?。?3）密封層施工。</p><p>　?。?4）質(zhì)量總體檢查驗(yàn)收。</p><p><b>　　3.3成本核算</b></p><p>　　查得325號(hào)水泥價(jià)格為390元/噸，中沙60元/立方米，碎石40元/立方米，紅磚0.43元/塊，鋼筋（直徑

59、14mm）每米28元，則所需材料費(fèi)用為</p><p>　　考慮到工人工資，材料運(yùn)費(fèi)及損耗等，應(yīng)乘以一個(gè)2.2的系數(shù)，得到總費(fèi)用</p><p><b>　　4安全注意事項(xiàng)</b></p><p>　　1、沼氣發(fā)酵啟動(dòng)過(guò)程中，試火應(yīng)在燈、爐具上進(jìn)行，禁止在導(dǎo)氣管</p><p><b>　　口試火。</b

60、></p><p>　　2、沼氣池在大換料時(shí)，要把所有蓋口打開(kāi)，使空氣流通，在末通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證明池內(nèi)確系安全時(shí)，不允許工作人員下池操作。</p><p>　　3、池內(nèi)操作人員不得使用明火照明，不準(zhǔn)在池內(nèi)吸煙。4、池內(nèi)操作人員不得使用單人操作，下池人員要系安全繩，池上要</p><p>　　有人監(jiān)護(hù)。以防萬(wàn)一發(fā)生意外可及時(shí)進(jìn)行搶救</p><

61、;p>　　5、沼氣 池進(jìn)、出料口要加蓋。6、輸氣管道、開(kāi)關(guān)、接頭等處要經(jīng)常檢修，防止輸氣管路漏氣和堵塞。水壓表要定期檢查。確保水壓表準(zhǔn)確反映池內(nèi)壓力變化。要經(jīng)常排放冷凝水收集器中的積水，以防管道發(fā)生水堵。7、活動(dòng)蓋密封情況下,進(jìn)出料的速度不宜過(guò)快,保證池內(nèi)緩慢升壓或降壓。在沼氣池日常進(jìn)出料時(shí)，不得使用沼氣燃燒和有明火接近沼氣池。</p><p><b>　　5設(shè)計(jì)小結(jié)</b><

62、;/p><p>　　本次設(shè)計(jì)，將書(shū)本上課知識(shí)具體化，使我們能更好的掌握課本知識(shí)，增加實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。對(duì)沼氣池的有了進(jìn)一步認(rèn)識(shí)和了解，特別是水壓式沼氣池，也為以后我們的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。當(dāng)然由于所查資料及所學(xué)知識(shí)有限，如若有不足或錯(cuò)誤之處還望于老師校正。</p><p><b>　　6參考文獻(xiàn)資料</b></p><p>　　[1] 楊國(guó)清主編．固體廢物

63、處理工程（第二版）．[M]北京：科學(xué)出版社，2007：372</p><p>　　[2] 寧平等編．固體廢物處理與處置實(shí)踐教程．[M]北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005：122~123</p><p>　　[3] 張穎主編．農(nóng)業(yè)固體廢棄物資源化利用．[M]北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005：173</p><p>　　[4] 國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局發(fā)布．GB/T4752-