沼气池容的计算方法

沼气池容的计算方法

沼气池容积的确定是沼气池设计的一个重要参数。容积过小，则不能充分利用原料和满足使用要求；如果设计过大，又没有充足的原料，势必浓度降低，产气率降低，造成人力、物力的浪费。因此，沼气池的容积应根据农户所拥有的发酵原料、人口数量、发酵工艺、气温、用气要求等因素合理确定。我国农村户用沼气池，根据目前一般的生活水平，每人每天平均用气量为0.2～0.3立方米，沼气池容积定为6立方米、8立方米、10立方米、12立方米。对于养殖规模较大的农户，可采用以下公式计算沼气池容积。

（1）根据人口数量计算沼气池容积：满足一个农户全家人口生活用能的沼气池池容，可用下列公式计算：

V＝V1+V2＝V1+0.15V＝V1/0.85＝n·k·r /0.85

式中：V—沼气池总容积（立方米）；

V1—发酵间容积（立方米），V1＝0.85V；

V2—贮气间容积（立方米），V2＝0.15V；

n—气温影响系数，一般南方地区取0.8～1.0，中部地区取1.0～1.2，北方地区取1.2～1.5；

k—人口影响系数，2～3口之家取1.8～1.4，4～7口之家取1.4～1.1；

r—每户人口数。

沼气池容积与人口的关系见表3-1。

表3-1 沼气池容积与人口的关系

（2）根据养殖规模计算沼气池容积：对于中小型养殖场和较大规模的庭院养殖户，沼气池容积应根据发酵原料的数量、一定温度下发酵原料在池内停留的时间和投料浓度计算，其计算公式如下：V＝（G·Ts·HRT）/（r·m）

式中：G—每天可供发酵的原料湿重（千克）；

Ts—原料中干物质含量的百分比（%）；

HRT—原料在池中的滞留天数（水力滞留期）；

r—发酵原料浓度换算成的容重（千克/立方米），r＝原料浓度×发酵液容重，发酵液容重一般取水的容重，即1000千克/立方米；

m—池内装料有效容积（%）。

例题：一养猪场，养猪250头，每天可产鲜猪粪1000千克，其干物质含量为20%，发酵原料容重为6%×1000千克/立方米，在35℃条件下发酵滞留期为15天，要求池内只装料85%，求需建多大的沼气池？

解：V＝（G·Ts·HRT）/（r·m）

＝（1000×0.2×15）/（60×0.85）

＝58.82 （立方米）

经过计算，修建60方米的沼气池，即可满足要求。

（3）根据生产用能计算沼气池：如果规划利用沼气池所产生的沼气，开动发动机可利用下列公式计算池容：

V＝（t·u·N e）/（a·V o）

式中：V—沼气池净空容积（立方米）；

t—加工机器工作时间（小时）；

u—发动机耗气量（立方米/千瓦·时）；

N e—发动机功率（千瓦）

a—沼气池池容产气率，［立方米/（立方米·天）］V o—装料容积（%）。