“自動(dòng)水封口、動(dòng)力水?dāng)嚢琛⑺茪ぁ笔秸託獬氐难邪l(fā)與推廣

龔增利

[摘要]“自動(dòng)水封口、動(dòng)力水?dāng)嚢?、水破殼”式沼氣池的研發(fā)與推廣不但節(jié)省成本，而且解放了勞動(dòng)力，大大地降低了沼氣池在使用過(guò)程中的安全隱患，并為神木市設(shè)施農(nóng)業(yè)的大力發(fā)展提供了優(yōu)質(zhì)的有機(jī)肥，為神木市的新農(nóng)村建設(shè)、農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)。

[關(guān)鍵詞]沼氣池;研發(fā);推廣

[中圖分類號(hào)]S216.4;S220.3 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，國(guó)家高度重視農(nóng)村能源事業(yè)的發(fā)展，逐年加大投資力度，在農(nóng)村小型公益農(nóng)村能源、沼氣國(guó)債和“生態(tài)家園富民計(jì)劃”項(xiàng)目的推動(dòng)下，農(nóng)村沼氣建設(shè)呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展的勢(shì)頭。在旋流布料沼氣池基礎(chǔ)上，以沼、圈、廁三結(jié)合設(shè)計(jì)為出發(fā)點(diǎn)，改進(jìn)沼氣池建造技術(shù)，設(shè)計(jì)了這種“自動(dòng)水封口、動(dòng)力水?dāng)嚢?、水破殼”式沼氣池?/p>

1? ? 沼氣池改進(jìn)技術(shù)研究

1.1? ? 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

“自動(dòng)水封口、動(dòng)力水?dāng)嚢?、水破殼”戶用沼氣裝置是由立柱式200PVC水封系統(tǒng)、貯氣發(fā)酵間、水壓間、動(dòng)力循環(huán)攪拌破殼系統(tǒng)等部分組成。

1.2? ? PE“O”型導(dǎo)管設(shè)計(jì)安裝

在沼氣池內(nèi)壁，預(yù)制安裝“O”型導(dǎo)管后，將水壓間與沼氣池底部及氣室連通，形成池內(nèi)外的上下回流通道。水壓間和池底用50PE管，池內(nèi)布置3根高50cm管徑20PE管，關(guān)口方向保持同向，同時(shí)在柱式布料墻附近安裝一根20PE管，高度控制在氣室上部，用PE三通變徑。

1.3? ? 水壓間設(shè)計(jì)安裝

水壓間容積大小一般為0.8～1.0m3。水壓間內(nèi)中下部安裝活動(dòng)水泵。

1.4? ? 進(jìn)料管的制作安裝

采用φ200PVC管上部安裝在沼氣池天窗口，下部安裝在立柱式布料墻上， 保持管道垂直。

1.5? ? 立柱式布料墻的設(shè)計(jì)施工

立柱式布料墻高度為50cm，建在池中心，砌成開(kāi)放式花墻，便于進(jìn)料，防止堵塞（見(jiàn)圖1）。

2? ? “自動(dòng)水封口、動(dòng)力水?dāng)嚢琛⑺茪ぁ笔秸託獬赝茝V

技術(shù)集成后，我們首先開(kāi)展技術(shù)改進(jìn)的效果監(jiān)測(cè)，隨后在全市開(kāi)展推廣工作。結(jié)合本地區(qū)實(shí)際情況，為解決能源、肥料、水源污染、保護(hù)生態(tài)環(huán)境四大功能為目標(biāo)，標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)（統(tǒng)一池型、統(tǒng)一模式、統(tǒng)一施工、統(tǒng)一服務(wù)），首先以設(shè)施農(nóng)業(yè)為重點(diǎn)，在全市范圍內(nèi)建設(shè)“自動(dòng)水封口、動(dòng)力水?dāng)嚢?、水破殼”式沼氣池示范點(diǎn)。集成組裝“三沼”綜合利用技術(shù)，總結(jié)推廣“豬—沼—菜、豬-沼-糧”等循環(huán)農(nóng)業(yè)模式。

3? ? 試驗(yàn)效果

3.1? ? 實(shí)施效果

3.1.1? ? 單池投入節(jié)省197.1元。技改后單池增加PE管件和水泵費(fèi)用計(jì)260元，減少抽渣設(shè)備費(fèi)用63元，節(jié)省磚325塊，減少技工用工1個(gè)工日，總計(jì)457.1元，節(jié)省投資減去增加投資部分，單池共節(jié)省投入197.1元。

3.1.2? ? 池型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易密封。改進(jìn)后的沼氣池不安裝抽渣管，不建酸化池，不修旋轉(zhuǎn)布料墻。用200pvc管件水封技術(shù)取代水泥預(yù)制蓋封閉天窗口技術(shù)，容易密封，不易發(fā)生池漏現(xiàn)象。

3.1.3? ? 產(chǎn)氣旺盛。利用PE“O”型管和水泵形成了一條完整的料液循環(huán)系統(tǒng)，攪拌充分，發(fā)酵徹底，同時(shí)減少了產(chǎn)氣損失，有效的提高了產(chǎn)氣效果。根據(jù)監(jiān)測(cè)資料計(jì)算，該型沼氣池在神木市1年10個(gè)月能正常產(chǎn)氣使用，平均年產(chǎn)量360 m3 ，旋流布料沼氣池每年正常使用8個(gè)月，平均年產(chǎn)量328.2m3。每年多使用2個(gè)月，平均年產(chǎn)量多31.8 m3。

3.1.4? ? 方便大換料。該型戶用沼氣池需要大換料時(shí)，只需將活動(dòng)頂蓋打開(kāi)，用水泵在水壓間將粘稠沉渣抽完，直到抽出液基本變清為止，然后，將發(fā)酵好的新料在200PVC管口用水沖入即好，無(wú)需再進(jìn)行2次封口，有效提高沼氣池的換料安全。

3.1.5? ? 消除了料浮和結(jié)殼現(xiàn)象。其他類型沼氣池沒(méi)有徹底解決浮料和結(jié)殼問(wèn)題。改進(jìn)后，料液由分支PE管從頂部向下沖流，打破浮料，增加氣室溫度，徹底消除了上層結(jié)殼現(xiàn)象。

3.1.6? ? 方便觀察池內(nèi)料液水位。通過(guò)水壓間或頂口可以隨時(shí)觀察池內(nèi)氣壓的大小，如池內(nèi)氣壓過(guò)大要及時(shí)用氣或出渣。另外，還可以根據(jù)氣壓的變化判斷沼氣池是否漏水漏氣。

3.1.7? ? 擴(kuò)大了沼氣池的適應(yīng)范圍。一是可以在神木市南部山區(qū)推廣應(yīng)用，同時(shí)也可在北部風(fēng)沙草灘地區(qū)推廣應(yīng)用。二是可以對(duì)3cm以下秸稈進(jìn)行處理，投料后，由于該型戶用沼氣裝置在技術(shù)上解決了結(jié)殼問(wèn)題，適應(yīng)范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。

3.1.8? ? 池圈廁結(jié)構(gòu)合理。在沼氣池上部建暖棚豬圈和廁所，結(jié)構(gòu)科學(xué)緊湊，既節(jié)約了用地面積，又美化了院落。圈內(nèi)糞便自動(dòng)流入，沖洗管理方便。暖棚養(yǎng)豬，不僅促進(jìn)了養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，還為沼氣池增加了溫度，使其在寒冷的冬季能旺盛產(chǎn)氣。

3.1.9? ? 社會(huì)效益明顯。通過(guò)該池型去掉了抽渣裝置，使原來(lái)的人工攪拌變?yōu)閯?dòng)力攪拌，在沼氣生產(chǎn)中，用戶省工省時(shí)，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。

3.2? ? 生豬產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展

沼氣建設(shè)帶動(dòng)了畜牧業(yè)的發(fā)展，大多數(shù)農(nóng)戶為了發(fā)酵原料的自足都堅(jiān)持養(yǎng)豬，僅2010年新增養(yǎng)殖近6000頭，沼氣池與圈舍同步設(shè)計(jì)施工，冬季配套暖圈，能夠加快生豬生長(zhǎng)，降低生產(chǎn)成本。沼液喂豬增產(chǎn)效果明顯，技術(shù)操作簡(jiǎn)便，群眾易于接受，7年累計(jì)帶動(dòng)近5000戶養(yǎng)豬，出欄生豬3.15萬(wàn)頭，增收425萬(wàn)元，促進(jìn)了神木市畜牧養(yǎng)殖的發(fā)展。

3.3? ? 帶動(dòng)了無(wú)公害農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)

7年來(lái)，每年為無(wú)公害農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)提供5.48萬(wàn)t有機(jī)肥。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中推廣沼渣、沼液施肥技術(shù)0.5萬(wàn)hm2，其中，玉米0.27萬(wàn)hm2，馬鈴薯0.17萬(wàn)hm2，蔬菜0.067萬(wàn)hm2。施用沼液、沼渣節(jié)省化肥、農(nóng)藥1500元/hm2，蔬菜、洋芋等經(jīng)濟(jì)作物產(chǎn)量提高10%～30%，產(chǎn)品品質(zhì)高，商品性能好。

4? ? 取得的效益

4.1? ? 社會(huì)效益

4.1.1? ? 改善人居環(huán)境。該型戶用沼氣裝置系統(tǒng)技術(shù)的推廣，把廁所、圈舍和沼氣統(tǒng)一設(shè)計(jì)施工，同時(shí)對(duì)農(nóng)戶廚房進(jìn)行改造，使農(nóng)村人畜糞便、生活垃圾得到及時(shí)凈化處理，變廢為寶，衛(wèi)生環(huán)境得到改觀，減少了疾病傳播，使農(nóng)村人居環(huán)境發(fā)生顯著變化。

4.1.2? ? 解放勞動(dòng)力。該型沼氣的推廣，沼氣池產(chǎn)氣旺盛，性能好，使用管理方便，由原來(lái)的人工攪拌變?yōu)閯?dòng)力攪拌，用戶省時(shí)省工，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。

4.1.3? ? 提供優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品。以三沼綜合利用為紐帶的循環(huán)農(nóng)業(yè)，強(qiáng)化了農(nóng)牧結(jié)合，既能推進(jìn)畜牧業(yè)的發(fā)展，又能促進(jìn)生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展。一方面，農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)水平得到提高，科技含量得到提升，生產(chǎn)能力也得到加強(qiáng);另一方面，沼肥綜合利用，為種植業(yè)提供了優(yōu)質(zhì)肥料，減少化肥，農(nóng)藥使用，有效推進(jìn)了無(wú)公害農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)，在不斷完善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系的同時(shí)，不斷向社會(huì)提供了更多優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品。

4.2? ? 生態(tài)效益

4.2.1? ? 節(jié)能減排。7年累計(jì)推廣使用6732該型沼氣池。每個(gè)戶用沼氣池按年均產(chǎn)氣量360m3，每年累計(jì)產(chǎn)氣179.4萬(wàn)m2，1m2折0.714kg標(biāo)煤計(jì)，則每年開(kāi)發(fā)能源折合標(biāo)煤640t，按每口沼氣池減少CO2排放量1000kg計(jì)算，則年均可減少近250tCO2排放量和14.35tSO2排放量。可見(jiàn)，節(jié)能減排效果非常顯著。

4.2.2? ? 保護(hù)森林。該型沼氣池的推廣，大大減少薪柴資源使用量，直接起到保護(hù)植被、涵養(yǎng)水源、促進(jìn)生態(tài)環(huán)境建設(shè)的作用。

4.2.3? ? 改良土壤。該型沼氣池的使用，每年可提供5.48萬(wàn)t有機(jī)肥。沼肥的大量使用有疏松土壤、增加肥力、提高保水性能等作用，從而確保農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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