沼气池原理
1、什么叫沼气
沼气发酵又叫厌氧消化，是指利用人畜粪便、秸杆、污水等各种有机物在密封的沼气池内，在厌氧条件下（没有氧气），被种类繁多的沼气发酵微生物分解转化，最终产生沼气的过程，在这个过种中微生物是最活跃的因素，它们把各种固体或是溶解状态的复杂有机物，按照各自营养需要，进行分解转化，最终生成沼气。
2、沼气发酵的条件
沼气发酵是由多种细菌参加完成的，它们在沼气池中进行新陈代谢和生长繁殖过程中，需要一定的生活动条件，只有用人工为其创造适宜生产条件，才能使大量的微生物迅速的繁殖，加快沼气池内的有机物分解。另一方面控制沼气池内发酵过程的正常运行，也需要一定的条件。因此，只有满足微生物的生长条件和沼气池正常运行条件，才能获得产气率大、有机沼肥提代多的效果。综合起来，人工制取沼气的基本条件是：沼气细菌、发酵原理、发酵浓度、PH值、严格厌氧环境和适宜的温度。这些条件有一项对沼气细菌不适应，也产生不了沼气。
（1）沼气细菌制取沼气必须有沼气细菌才行，如果没有沼气细菌作用，沼气池内的有机物本身是不会转变的沼气的，所以沼气发酵启动时要有足够数量含优良沼气菌种的接种物，这是制取沼气的重要条件。
优良沼气菌种的接种物，普遍存在于粪坑底污泥、下水污泥、沼气发酵的渣水、沼气污泥、豆制品作坊下水沟中的污泥，这些含有大量沼气发酵细菌的污泥称为接种物。沼气发酵加入接种物的操作过程称为接种，新建沼气池头一次装料，如果不加入足够数量含有沼气细菌的接种物，常常很难产气或产生率不高，甲烷含量低无法燃烧。另外，加入适量的接种物可以避免沼气池以酵初期产酸过多而导致发酵受阻。
（2）足够的发酵原料
沼气发酵原料是产生沼气的物质基础，因为沼气细菌在沼气池内正常生长繁殖过程中，必须从发酵原料里吸取充足的营养物质，如水分、碳素、氮素、无机盐类和生长素等，用于生命活动，成倍繁殖细菌和产生沼气。．
（3）发酵原料浓度
沼气池中的料液在发酵过程中需要保持一定的浓度，才能正常产气运行，如果发酵料液中含水量过少，发酵原料过多，发酵液的浓度过大，产甲烷菌又食用不了那么多，就容易造成有机酸的大量积累，结果使发酵受到阻碍；如果水太多，发酵液的浓度过稀，有机物含量少，产气量就小。所以沼气池发酵液必须保持一定的浓度，农村沼气池一般采用6%—10%的发酵料液浓度较适宜，在这个范围内，沼气的初始启动浓度要低一些便于启动。夏季和初秋池温高，原料分解快，浓度可适当低一些；冬季、初春池温低、原料分解慢发酵料液浓度保持在10%为宜。
（4）适当的酸碱度
沼气发酵细菌最适宜的PH为6.8-7.5，6.4以下7.6以上都对产气有抑制作用。如果PH在5.5以下，就是料液酸化的标志，其产甲烷菌的活动完全受到抑制。如沼气初始启动时，投料浓度过高，接种物中的产甲烷菌数量又不足，或者在沼气池内一次加入大量的鸡粪、薯渣造成发酵料液浓度过高，都会因产酸与产甲烷的速度失调而引起挥发酸（乙酸、丙酸、丁酸）的积累导致PH下降。这是造成沼气池启动失败或运行失常的主要原因。
在沼气发酵过程中，PH变化规律一般是；在发酵初期，由于产酸细菌的迅速活动产生大量的有机酸，使PH下降；但随着发酵继续进行，一方面氨化细菌产生的氨中和了一部分有机酸；另一方面甲烷菌群利用有机酸转化成甲边远，这样使PH又恢复到正常值。这样的循环继续下去使沼气池内的PH值一直保持在7.0-7.5的范围内，使发酵正常运行。所以，沼气池内的料液发酵时，只能保持一定的浓度，接种物和适宜的温度，它就会正常发酵，不需要进行调整。
（5）严格的厌氧环境
沼气发酵中起主要作用的是厌氧分解菌和产甲烷菌。它们怕氧，在空气中暴露几秒钟就会死亡，就是说空气中的氧气对它们有毒害致死的作用。因此，严格的厌氧环境是沼气发酵的最主要条件之一，我们根据沼气细菌怕空气的特性，采用了树脂和GRC双封闭的池体，水气封闭性能完全可以达到沼气发酵运生要求；在使用过处程中，只要无硬性撞击和特殊性的意外，在较长的时间内不存在漏气问题。
）适宜的温度6（．
沼气池内发酵液的温度，对产生沼气的多少有很大影响，一般说沼气细菌在8—60℃范围内都能进行发酵。人们把沼气发酵划分为三个发酵区，即常温发酵区10—26℃，中温发酵区28—38℃，最适温度为35℃；高温发酵区46—60℃，农村的沼气发酵，因为条件的限制，一般都采用常温发酵，在沼气池中加装了太阳能增效装置，如发酵温度低时，可打开太阳能热水器的池内加温阀，将热水引入池内的管状散热器中，为发酵料液补充温度，尤其在冬季，太阳能增效装置对于沼料发酵和产气率将起到很大作用。
沼气池项目建设材料
一、建设规格计算：
池容产气率：0.2-0.35 /m3左右，以0.3计算，即100 m3沼气池产气30 m3/天。每户每天炊事用气量在0.8 m3/天，100 m3 的沼气池，可以供应40户居民使用。
砬子沟居民有100户（250 m3 沼气池），大田屯居民有230户（600 m3 沼气池）。
二、 (HCT组合式沼气工程预算：
（一）250 m3 砖钢筋混凝土结构(HCT组合式沼气工程预算
1、土建工程 32.8万元
（1）250 m3 砖混结构发酵池 250 m3 ×1100元/m3 27.5万元
（2）15 m3 预处理酸化计量池 15m3×600元/m3 0.9万元
（3）16 m3 沼液储存池 16 m3×600元/m3 0.96万元
（4）40 m3 沼气储气柜 40 m3×860元/m3 3.44万元
2、设备 10.69万元
（1）沼气脱水器（全钢） 1套 1.28万元
（2）沼气脱硫塔（全钢、含脱硫剂） 1套 1.96万元
（3）污水泵 2台×9000元 1.80万元
万元 1.00套 1）电控装置4（．
（5）气柜、净化装置输气管道及安装 1套 1.20万元
（6）设备安装费1套 1.80万元
（7）运输及其他管阀等费 1.65万元
3、设计和施工管理指导劳务费 4.8万元
注：以上预算不包括输气管道和用气设备，也不含沼液沼渣后续处理；以上预算仅限于砖混结构沼气池；根据实际地形而定，250 m3 应建立多个发酵池；总计48.29万元。具体另行预算。技术参数：
1、池容产气率1：0.2--0.35/m3 左右，即75 m3/天。
2、发酵原料滞留期为20-28天，每天平均投料12m3，TS浓度为8%。
3、沼气发酵池占地面积：按实际情况设计。
4、池内正常气压800—1200H20mm.
（二）600 m3 砖钢筋混凝土结构(HCT组合式沼气工程预算
1、土建工程79.1万元
（1）600 m3 砖混结构发酵池600 m3 ×1100元/m3 66万元
（2）35 m3 预处理酸化计量池35m3×600元/m3 2.1万元
（3）40 m3 沼液储存池40 m3×600元/m3 2.4万元
（4）100 m3 沼气储气柜100 m3×860元/m3 8.6万元
2、设备19.33万元
（1）沼气脱水器（全钢）2套 2.56万元
（2）沼气脱硫塔（全钢、含脱硫剂）2套 3.92万元
万元7.20元9000×台4）污水泵3（．
（4）电控装置1套 1.00万元
（5）气柜、净化装置输气管道及安装1套 1.20万元
（6）设备安装费1套 1.80万元
（7）运输及其他管阀等费 1.65万元
3、设计和施工管理指导劳务费 4.8万元
注：以上预算不包括输气管道和用气设备，也不含沼液沼渣后续处理；以上预算仅限于砖混结构沼气池；根据实际地形而定，600 m3 应建立多个发酵池；总计103.23万元。具体另行预算。技术参数：
1、池容产气率1：0.2--0.35/m3 左右，即180 m3/天。
2、发酵原料滞留期为20-28天，每天平均投料28m3，TS浓度为8%。
3、沼气发酵池占地面积：按实际情况设计。
4、池内正常气压800—1200H20mm.
大型沼气池申报正规程：
1、企业向当地农业部门提交大中型沼气建议报告
2、农业部门会同发改委一起对企业建设大型沼气工程的条件和资格进行审查
3、审查通过，当地农业部门和发改委会向上级部门行文，
4、省级农业部门和发改委根据掌握的情况再次审查，如果通过就会通知编写项目可行性研究报告。
5、可行性研究报告通过后进入储备库，
6、省级相关部门向农业部和发改委申报该项目
、国家投资计划下达后，会通知企业编写初步设计方案7．
8、初步设计方案通过审查后，再编写实施方案。
9、以上这些完成后会下拔资金，通知开工建设
后面还有许多手续，包括招标，物资采购，项目验收等。
沼气应用发展的努力方向：
1、优化沼气发展模式，加快沼气池及配套设施工程建设优化升级，建立有生产规模、生产方式相适应、与村镇社会经济、抗震安居工程发展同步的沼气发展模式。
2、结合发展设施农业，完善温室沼气综合利用技术，挖掘生产潜力，提升温室沼气的综合利用，实现废物循环利用，实现蔬菜种植节能、环保的新模式。
3、发展大型农村养殖场沼气工程，积极探索农村生活污水沼气净化工程等农业生态循环模式。
4、开展农村沼气应用技术的研究和开发，进一步探索拓宽沼渣沼液的综合利用领域，开发沼渣、沼液的深加工，使沼气产品具有能源和现代农业综合利用的双重性，沼气的发展由能源型向生态效益型转变。
5、研究解决沼气池冬季不能正常运转及沼气使用户与后续服务脱节的瓶颈问题，提高沼气池使用效率。
沼气发展存在的问题：
1、农村户用沼气发展没有纳入到村镇建设发展规划，相应的政策措施得不到全面贯彻落实，致
使一些农户重复投资增大，一些沼气综合利用技术方式方法没有及时传达到老百姓当中，许多农户还不清楚沼渣沼液的广泛用用途将其随意丢弃，效益未能充分发挥。
2、沼气技术服务保障体系不完善，当前最突出的问题是规范性操作不到位和后续技术服务跟不上，建好沼气池后，使用管理中出现的故障问题得不到及时维修处理，缺乏沼气池运行管理知识，对沼气池以及配套设备的自查、保养、维修能力较弱。
3、受冬季低温的影响，沼气池在进入冬季后停止产气时间较长，制约了沼气的推广使用，影响了沼气使用率。．
冬季保温产气办法：
（1）新池出现空腹过冬，又未采取保温措施，来年进料装池前要进行池内检修。常用办法是在沼气池内壁喷水，重点是贮气室，待 10分钟后，出现明显线纹，说明已风裂，严重的应重新进行池内粉刷，用1:2的水泥砂浆粉刷2毫米厚，还要刷纯水泥浆3－4遍，风裂较轻的刷纯水泥浆3－4遍，然后加膜养护7天左右即可装池使用。
（2）覆膜保温，一般在入冻前在沼气池上面加盖一层塑料薄膜，覆盖面积是池体占地面积的1.2－1.5倍。还可以在池体上面建拱棚，以便吸收太阳能增温。（3）堆物保温，在进入冬季，应在沼气池主体上面和进出料口等直接与外界接触的地方，堆积或堆沤热性作物秸秆如稻草和热性粪便如牛、马、驴、羊粪等，堆沤的粪便要加湿覆膜，这样既有利于沼气池保温，又强化难沤，为明年及时装料创造了条件。
（4）建太阳能暖圈，这是农村常见的一种沼气池保温方法，即在沼气池的顶部建一猪舍或羊舍，一角处建一厕所，所有粪道与沼气池进料口相通，前墙高1米，后墙高1.8－2.0米，侧墙形成弧形状，一般建筑面积16－20平方米，冬季上面覆盖塑料薄膜，形成太阳能暖圈，一方面促进猪羊的生长，另一方面有利于沼气池的安全越冬。
（5）修建“四位一体”庭院模式，以沼气为纽带，将日光温室、猪舍、厕所全封闭连在一起，保证沼气池能长年产气，使棚内沼气池、猪舍、菜地既保温又可综合利用，促进能量流、物质疏、养分流的良性循环，实现多层次利用，这种模式有一定的局限性。