【正文】 農(nóng)村家用沼氣池設(shè)計規(guī)范范圍 本標(biāo)準規(guī)定了農(nóng)村家用沼氣池(以下簡稱沼氣池)設(shè)計原則要求幾何尺寸的確定和結(jié)構(gòu)設(shè)計。 本標(biāo)準適用于磚、水泥為建筑材料，人畜糞便為主要發(fā)酵原料的半連續(xù)發(fā)酵的家用小型(發(fā)酵間10m3以內(nèi))水壓式沼氣池設(shè)計。 引用標(biāo)準 下列標(biāo)準所包含的條文，通過在本標(biāo)準中引用而構(gòu)成為本標(biāo)準的條文。在標(biāo)準出版時，所示版本均為有效。所有標(biāo)準都會被修訂，使用本標(biāo)準的各方應(yīng)探討使用下列標(biāo)準最新版本的可能性。 GB/T47501984 農(nóng)村家用水壓式沼氣池標(biāo)準圖集 GBJ 388 砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 GBJ987 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 GBJ1089 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 3 、設(shè)計原則 沼氣池宜建在畜圈或廁所地表以下，進料間與人、畜糞入口相連通。 堅持適用、衛(wèi)生、平面布局合理，外型美觀。 池蓋頂端復(fù)土厚度不小于200mm。 強度安全系數(shù)K≥。 正常使用壽命20年以上。 設(shè)計要求 設(shè)計技術(shù)參數(shù)。 沼氣壓力。 最大工作壓力13KPa。 產(chǎn)氣率：，d；，d； ，d；，d。 投料量 最小投料量按發(fā)酵間總?cè)莘e的50%。 最大投料量按發(fā)酵間總?cè)莘e的90%。 貯氣量 正常貯氣量為日產(chǎn)氣量的50%。 工藝流程 人畜糞便(青草及農(nóng)業(yè)廢物)→進料間→厭氧發(fā)酵間→水壓(出料)間→農(nóng)田。在有條件的地方，可將人糞便和牲畜糞便分兩處進料口進入?yún)捬醢l(fā)酵間。 形狀及平面布局 形狀及平面布局按GB/T4750選用。 發(fā)酵間的形狀以圓形為主，受占地面積限制或地下水位較高的，可將發(fā)酵間設(shè)計成橢球形或單跨拱長方形。 平面布局 沼氣池應(yīng)有平面布局設(shè)計，在征得用戶同意后，方可進行施工設(shè)計。 平面布局應(yīng)符合下列要求： a)充分利用土地資源，平面布局緊湊； b)廁所與畜圈分設(shè)； c)進、出料方便； d)導(dǎo)氣管和輸氣管不被損害； e)進、出料間中線夾角應(yīng)大于90176。，進料間蹲位板面應(yīng)高于發(fā)酵間平面，出料間應(yīng)低于發(fā)酵間平面。 采用鋼筋混凝土板建池或有進草料習(xí)慣的沼氣池應(yīng)增設(shè)活動蓋。 進、出料間都必須加蓋板，蓋板應(yīng)采用具有足夠強度等級的構(gòu)件。進、出料間四周應(yīng)作表面處理。 厭氧發(fā)酵間容積 發(fā)酵間容積計算公式 V=(V1V2)K1 （1）式中：V發(fā)酵間容積m3； V1發(fā)酵料液體積m3； V2氣室容積m3； K1容積保護系數(shù)，～。 發(fā)酵料液體積； V1=[(n1+n2)k2+n3]T（２） 式中：V1發(fā)酵料液體積m3；n1是產(chǎn)人糞便總量。 按常住人口，d～，d取值m3； n2—是產(chǎn)牲畜糞便總量。 按養(yǎng)豬頭數(shù)，d～，d取值m3； n3每日舍外能定量收集糞便總量m3k2 收集系數(shù)，～； T— 原料滯留期(d)；蔬菜區(qū)t取30，平壩農(nóng)業(yè)區(qū)取35，丘陵農(nóng)區(qū)取40 。 氣室容積 V2＝1/2V1K3(3) 式中：V1發(fā)酵料液體積m3； V2 氣室容積m3； K3 原料產(chǎn)氣率。 ，(養(yǎng)豬超過10頭或養(yǎng)牛超過3頭的農(nóng)戶)應(yīng)采用其它工藝，進行施工設(shè)計時，應(yīng)在有關(guān)參數(shù)上作調(diào)整。 沼氣幾何尺寸的確定 發(fā)酵間容積和幾何尺寸 ，再按下式計算池蓋削球體，池底削球體和圓柱體池身的幾何尺寸。 發(fā)酵間總?cè)莘e按下式計算： 沼氣池的直徑根據(jù)用戶平面布置確定。 發(fā)酵間池蓋削球體凈容積和矢高。 按下式計算池蓋削球體矢高。 f1＝D/a1(4) 式中：f1池蓋削球體矢高m； D—圓柱體形池身直徑m； a1—直徑矢高的比值，取5～6。 按下式計算池蓋削球體凈容積 Q1＝π/6f1(3R2R)(5) 式中： Q1—池蓋削球體凈容積m3； π—圓周率，； f1—池蓋削球體矢高m； R—池身圓柱體內(nèi)半徑m。 發(fā)酵間池身圓柱體將容積和池墻高度 發(fā)酵間池身圓柱體凈容積 Q2=VQ1Q3(6) 式中：Q2—發(fā)酵間池身圓柱體凈容積m3； V—發(fā)酵間總?cè)莘em3； Q1—池蓋削球體凈容積m3； Q3—發(fā)酵間池底削球體凈容積m3。 發(fā)酵間池身圓柱體同度 H=Q2/πR2(7) 式中：π—圓周率，； R—發(fā)酵間池身圓柱體半徑m； H—發(fā)酵間池身圓柱體高度m。 發(fā)酵間池底削球體矢高和凈容積。 按下式計算池底削球體矢高。 f2＝ D/α2(8) 式中：f2—池底削球體矢高m； D—池身圓柱體直徑m； α2—直徑與池底矢高的比值，取值8～10。 按下式計算池底削球體凈容積。 Q3=π/6f2(3R2f22)(9) 式中：Q3—發(fā)酵間池底削球體凈容積m3； π—圓周率，； f2—池底削球體矢高m； R—池身圓柱體內(nèi)半徑m。 表面積 發(fā)酵間內(nèi)總表面積按下式計算 S=S1+S2+S3(10) 式中： S—內(nèi)總表面積m2； S1—池蓋削球體內(nèi)表面積m2； S2—池身圓柱體內(nèi)表面積m2； S3—池底削球體內(nèi)表面積m2。 池蓋削球體球面內(nèi)表面積計算。 ： ρ1=D2+4f12/8f1=R2+f1/2f1(11) 式中：ρ1—池蓋削球面曲率半徑m。 R—池身圓柱體內(nèi)半徑m； D—池身圓柱體內(nèi)直徑m； f1—池畫削球體內(nèi)表面矢高m。 按下式計算池蓋削球內(nèi)表面積 S1=2πρ1f1=π(R2+R) (12) 式中： S1—池蓋削球面內(nèi)表面積m2； R—池身圓柱體半徑m； ρ1—池蓋削球面曲率半徑m； f1—池蓋削球面矢高m； π—圓周率。 圓柱體池身內(nèi)表面積 S2＝πDH(13) 式中：S2—池身圓柱體內(nèi)表面積m2； D—池身內(nèi)圓柱體直徑m； H—池身圓柱體高度m； π—圓周率。 池底削球體內(nèi)表面積 按下式計算池底削球體曲率半徑 ρ2=D2+4f1α2/8f2=R2+f22/2f2(14) 式中：ρ2—池底削球體曲率半徑m； D—池身圓柱體內(nèi)直徑m； R—池身圓柱體內(nèi)半徑m； f2—池底削球體內(nèi)矢高m。 按下式計算池度削球體內(nèi)表面積 S3=2πρ2f2=π(R2+f22)(15) 式中：S3—池底削球體內(nèi)表面積m2； ρ2—池底削球體曲率半徑m； f2—池氏削球體矢高m； R—池身圓柱體內(nèi)半徑m； π—圓周率。 進料間 進料間由蹲位板，進料口(管)組成。 蹲位板幾何尺寸。蹲位板分普通蹲位板和防蛆蹲位板。 a)普通蹲位板幾何尺寸是：長寬厚＝720mm420mm80mm，中部預(yù)留長寬＝360mm1 50mm和長方形孔； b)防蛆蹲位板幾何尺寸：防蛆蹲位板平面和中部方孔尺寸相同，為達到防蛆效果，應(yīng)在中部 方孔下增加高度120mm，寬度為40mm的防蛆線。有條件的應(yīng)在內(nèi)表面貼光面瓷磚或玻璃。 進料口(管)由上部長方形槽和下部園管組成。 a)上中長方形槽幾何尺寸是長寬深＝600mm320mm500mm； b)下中園管宜采用Φ200Φ300預(yù)制混凝土管或現(xiàn)澆混凝土管，管與池墻角不小于30176。 有條件的農(nóng)戶應(yīng)在進料前增設(shè)人糞處理裝置，其容積按下式計算： Q4＝n1m30247。1000(16) 式中：Q4—人糞處理坑容積m3； n1—人均日產(chǎn)糞便量kg； m—進廁人數(shù)，人； 30—糞便處理時間，天。 出料間(水壓間) 出料間有三個作用： a)出渣； b)進池維修； c)調(diào)節(jié)池內(nèi)壓力； d)控制最小投料量。 出料間設(shè)計應(yīng)符合下列要求： a)最大投料量水平線以上為水壓間，水壓間的斷面(水平斷面)可以是圓形，也可以是橢圓形或長主形； b)發(fā)酵間與出料間相連通的門洞幾何尺寸