沼氣是一種無(wú)色、有味、有毒、有臭的氣體，它的主要成分甲烷在常溫下是一種無(wú)色、無(wú)味 、無(wú)臭 、無(wú)毒的氣體，建立一個(gè)沼氣池不僅可以節(jié)約能源、改善和保護(hù)環(huán)境，還有節(jié)約化肥和農(nóng)藥、提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量、促進(jìn)和帶動(dòng)飼養(yǎng)業(yè)的發(fā)展等諸多好處，并且建設(shè)一個(gè)沼氣池可以使用20年左右，那家用沼氣池設(shè)計(jì)時(shí)有哪些要點(diǎn)要注意?所謂的 “四位一體”原則具體是什么?

沼氣池設(shè)計(jì)要點(diǎn):

1)按“四位一體”原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，做到沼氣池、日光溫室、種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)相結(jié)合。

2)沼氣池建在北方模式一端，位置應(yīng)距農(nóng)舍灶房、看護(hù)房較近，距離一般不超過(guò)25米。

3)沼氣池位于畜禽舍下面。沼氣池和沼氣池出料口、進(jìn)料口的中心位于北方模式南北寬度的中心線上。如果建兩個(gè)進(jìn)料口時(shí)，進(jìn)料口、出料口、池拱蓋三處的中心點(diǎn)所形成的夾角不應(yīng)小于120度。

4)沼氣池主池選用水壓式底層出料池型：圓柱體池身，正削球拱型池頂，無(wú)活動(dòng)蓋，導(dǎo)氣管由池頂壁引出，反拱型池底。對(duì)于使用發(fā)酵原料容易在池內(nèi)結(jié)殼、酸化的、應(yīng)采用兩步發(fā)酵自循環(huán)沼氣池型。

5)采用雙進(jìn)料口或單進(jìn)料管，直管進(jìn)料，進(jìn)料管在池體中下部直插，進(jìn)料口下端距池墻上端0.3米。

6)進(jìn)料管可采用混凝土預(yù)制管或成品管，內(nèi)圓直徑為0.25至0.3米，長(zhǎng)度根據(jù)沼氣池布局進(jìn)料口位置而定。

7)出料間位于主池體一側(cè)，通過(guò)出料口通道與池體相聯(lián)結(jié)，出料間上部為水壓間。

8)沼氣池容積按每人每天用氣量0.2至0.3立方米計(jì)算，同時(shí)綜合考慮飼養(yǎng)畜禽數(shù)量和生產(chǎn)用肥量，可選6立方米、8立方米、10立方米三種規(guī)格。

設(shè)計(jì)與模式配套的沼氣池必須堅(jiān)持下列原則：

1、四結(jié)合”原則

“四結(jié)合”是指沼氣池與畜圈、廁所、日光溫室相連，使人畜糞便不斷進(jìn)入沼氣池內(nèi)，保證正常產(chǎn)氣、持續(xù)產(chǎn)氣，并有利于糞便管理，改善環(huán)境衛(wèi)生，沼液可方便地運(yùn)送到日光溫室蔬菜地里作肥料使用。

2、“圓、小、淺”的原則

“圓、小、淺”是指池型以圓柱形為主，池容6～12立方米，池深2米左右，圓形沼氣池具有以下優(yōu)點(diǎn)：

第一，根據(jù)幾何學(xué)原理，相同容積的沼氣池，圓形比方形或長(zhǎng)方形的表面積小，比較省料。

第二，密閉性好，且較牢固。圓形池內(nèi)部結(jié)構(gòu)合理，池壁沒(méi)有直角，容易解決密閉問(wèn)題，而且四周受力均勻，池體較牢固。

第三，中國(guó)北方氣溫較低，圓形池置于地下，有利于冬季保溫和安全越冬。

第四，適于推廣。無(wú)論南方、北方，建造圓形沼氣池都有利于保證建池質(zhì)量，做到建造一個(gè)，成功一個(gè)，使用一個(gè)，鞏固一個(gè)，積極穩(wěn)步地普及推廣。小，是指主池容積不宜過(guò)大。淺，是為了減少挖土深度，也便于避開(kāi)地下水，同時(shí)發(fā)酵液的表面積相對(duì)擴(kuò)大，有利于產(chǎn)氣，也便于出肥料。

3、堅(jiān)持進(jìn)出料分開(kāi)的原則

直管進(jìn)料的目的是使進(jìn)料流暢，也便于攪拌。進(jìn)料口加箅子是防止豬陷入沼氣池進(jìn)料管中。出料口加蓋是為了保持環(huán)境衛(wèi)生，消滅蚊蠅孳生場(chǎng)所和防止人、畜掉進(jìn)池內(nèi)。

沼氣池的設(shè)計(jì)依據(jù)

設(shè)計(jì)與“模式”配套的沼氣池，制定建池施工方案，必須考慮下列因素：

(1)選擇池基應(yīng)考慮土質(zhì) 建造沼氣池，選擇地基很重要，這是關(guān)系到建池質(zhì)量和池子壽命 的問(wèn)題，必須認(rèn)真對(duì)待。由于沼氣池是 埋在地下的建筑物，因此，與土質(zhì)的好壞關(guān)系很大。土質(zhì)不同，其密度不同，堅(jiān)實(shí)度也不一樣，容許的承載力就有差異。而且同一個(gè)地方， 土層也不盡相同。如果土層松軟或沙性土或地下水位較高的爛泥土，池基承載力不大，在此 處建池，承受不了，必然引起池體沉降或不均勻沉降，造成池體破裂，漏水漏氣。一般 自然土層，每平方米容許承載力都超過(guò)10噸以上，在這樣的自然土層上建造沼氣池，是沒(méi)有 什么問(wèn)題的。因此，池基應(yīng)該選擇在土質(zhì)堅(jiān)實(shí)、地下水位較低，土層底部沒(méi)有地道、地窖、 滲井、泉眼、虛土等隱患之處;而且池子與樹(shù)木、竹林或池塘要有一定距離，以免樹(shù)根、竹 根扎入池內(nèi)或池塘漲水時(shí)影響池體，造成池子漏水漏氣;北方干旱地區(qū)還應(yīng)考慮池子離水源 和用戶都要近些，若池子離用戶較遠(yuǎn)，不但管理(如加水、加料等)不方便，輸送沼氣 的管道也要很長(zhǎng)，這樣會(huì)影響沼氣的壓力，燃燒效果不好。此外，還要盡可能選擇背風(fēng)向陽(yáng) 處建池。

(2)設(shè)計(jì)池子應(yīng)考慮荷載 確定荷載是沼氣池設(shè)計(jì)中一項(xiàng)很重要的環(huán)節(jié)。所謂荷載，是指單 位面積上所承受的重量。如果荷載確定過(guò)大，設(shè)計(jì)的沼氣池結(jié)構(gòu)截面必然過(guò)大，結(jié)果用料過(guò) 多，造成浪費(fèi);如果荷載確定過(guò)小，設(shè)計(jì)的強(qiáng)度不足，就容易造成池體破裂。荷載的計(jì)算標(biāo) 準(zhǔn)一般為：池身自重(按混凝土量計(jì)算)每立方米為2.5噸左右，拱頂覆土每立方米為2噸左 右， 池內(nèi)發(fā)酵原料每立方米容積為1.2噸左右，沼氣池產(chǎn)氣后池內(nèi)每平方米受壓為1噸左右。此外 ，經(jīng)常出現(xiàn)在池頂?shù)娜?、畜等壓力以最大量考慮為1噸左右。所以，地基和承載力至少不能 小于每平方米8噸。

(3)設(shè)計(jì)池子應(yīng)考慮拱蓋的矢跨比和池墻的質(zhì)量

建造沼氣池，一般都用脆性材料，受壓性 能較好，抗拉性能較差。根據(jù)削球形拱蓋的內(nèi)力計(jì)算，當(dāng)池蓋矢跨比在1∶5.35時(shí)，是池蓋 的環(huán)向內(nèi)力變成拉力的分界線;大于這個(gè)分界線，若不配以鋼筋，池蓋則可能破裂，因此， 在設(shè)計(jì)削球形池拱蓋時(shí)矢跨比(即矢高與直徑之比。矢高指拱腳至拱頂?shù)拇怪本嚯x)一般在1∶4～1∶6之間;在設(shè)計(jì)反削球形池底時(shí)矢跨比為1∶8左右(具體 的比例還應(yīng)根據(jù)池子大小、拱蓋跨度及施工條件等決定)。注意在砌拱蓋前要砌好拱蓋的蹬腳，蹬腳要牢固，使之能承 受拱蓋自重、覆土和其他荷載(如畜圈、廁所等)的水平推力(一般說(shuō)來(lái)，一個(gè)直徑為5米，矢跨比為1∶5，厚度為10厘米的混凝土拱蓋，其邊緣最大拉力約為10噸)，以免出現(xiàn)裂縫和下 塌的危險(xiǎn);其次，池墻質(zhì)量必須牢固。池墻基礎(chǔ)(環(huán)形基礎(chǔ))的寬度不得小于40厘米(這是工程構(gòu)造上的最小尺寸)，基礎(chǔ)厚度不得小于25厘米。一般基礎(chǔ)寬度 與厚度之比，應(yīng)在 1:(1.5～2)范圍內(nèi)為好。

沼氣池容積的計(jì)算

建造沼氣池， 事先要進(jìn)行池子容積的計(jì)算，就是說(shuō)計(jì)劃建多大的池子為好。計(jì)算容積的大小 原則上應(yīng)根據(jù)用途和用量來(lái)確定。池子太小，產(chǎn)氣就少，不能保證生產(chǎn)、生活的需要;池子 太大，往往由于發(fā)酵原料不足或管理跟不上去等原因，造成產(chǎn)氣率不高。目前，我國(guó)農(nóng)村沼 氣池產(chǎn)氣率普遍不夠穩(wěn)定，夏天一晝夜每立方米池容約可產(chǎn)氣0.15立方米，冬季約可產(chǎn)氣0 .1立方米左右，一般農(nóng)村五口人的家庭，每天煮飯、燒水約需用氣1.5立方米(每人每天生 活 所需的實(shí)際耗氣量約為0.2立方米，最多不超過(guò)0.3立方米)。同時(shí)，應(yīng)考慮生產(chǎn)用肥。

    因此 ，農(nóng)村建池，每人平均按1.5～2立方米的有效容積計(jì)算較為適宜(有效容積一般指發(fā)酵間和 貯氣箱的總?cè)莘e)。根據(jù)這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)建池，人口多的家庭，平均有效容積少一點(diǎn)，人口少的家 庭，平均有效容積多一點(diǎn);北方地區(qū)一般氣溫較低，可多一點(diǎn)，南方地區(qū)一般氣溫較高，可少一點(diǎn)。如一個(gè)五口人的家庭，建造一個(gè)8～10立方米的沼氣池，管理得好，所產(chǎn) 沼氣基本上能滿足一家人一年四季煮飯、燒水或點(diǎn)燈的需要，在北方即使在冬季氣溫較低，產(chǎn)氣量有所減少的情況下，仍可供煮兩餐飯或燒開(kāi)水用。所以一般家庭養(yǎng)豬存欄6～10頭，日光 溫室面 積在100～150米2，可建6、8、10米3的沼氣池為宜。對(duì)于建在野外的四位一體生態(tài)型大 棚模式，一般“模式”面積為667平方米(1畝)左右，這時(shí)，養(yǎng)豬頭數(shù)可增 加，沼氣池容 積大一些為好，但這不是絕對(duì)的，因?yàn)槿粽託獬厝莘e滿足不了炊事用能及蔬菜生產(chǎn)用肥的需 要，可由外界補(bǔ)充能源及肥料，從而使“模式”正常運(yùn)行。

以上就是家用沼氣池設(shè)計(jì)要點(diǎn)及“四位一體”原則大全，不知道大家是否看懂了呢?沼氣池的建設(shè)應(yīng)與房屋及周?chē)h(huán)境相協(xié)調(diào)，以利于保持環(huán)境的優(yōu)美與衛(wèi)生，盡量選擇地基好、地下水位較低和背風(fēng)向陽(yáng)的地方建池。