沼氣是一種無色、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色、無味 、無臭 、無毒的氣體，建立一個沼氣池不僅可以節(jié)約能源、改善和保護環(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、促進和帶動飼養(yǎng)業(yè)的發(fā)展等諸多好處，并且建設一個沼氣池可以使用20年左右，那家用沼氣池設計時有哪些要點要注意?所謂的 “四位一體”原則具體是什么?

沼氣池設計要點:

1)按“四位一體”原則進行設計，做到沼氣池、日光溫室、種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)相結合。

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

3)沼氣池位于畜禽舍下面。沼氣池和沼氣池出料口、進料口的中心位于北方模式南北寬度的中心線上。如果建兩個進料口時，進料口、出料口、池拱蓋三處的中心點所形成的夾角不應小于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，無活動蓋，導氣管由池頂壁引出，反拱型池底。對于使用發(fā)酵原料容易在池內(nèi)結殼、酸化的、應采用兩步發(fā)酵自循環(huán)沼氣池型。

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

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

7)出料間位于主池體一側，通過出料口通道與池體相聯(lián)結，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立方米計算，同時綜合考慮飼養(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。

設計與模式配套的沼氣池必須堅持下列原則：

1、四結合”原則

“四結合”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：

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

第二，密閉性好，且較牢固。圓形池內(nèi)部結構合理，池壁沒有直角，容易解決密閉問題，而且四周受力均勻，池體較牢固。

第三，中國北方氣溫較低，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，成功一個，使用一個，鞏固一個，積極穩(wěn)步地普及推廣。小，是指主池容積不宜過大。淺，是為了減少挖土深度，也便于避開地下水，同時發(fā)酵液的表面積相對擴大，有利于產(chǎn)氣，也便于出肥料。

3、堅持進出料分開的原則

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

沼氣池的設計依據(jù)

設計與“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)選擇池基應考慮土質(zhì) 建造沼氣池，選擇地基很重要，這是關系到建池質(zhì)量和池子壽命 的問題，必須認真對待。由于沼氣池是 埋在地下的建筑物，因此，與土質(zhì)的好壞關系很大。土質(zhì)不同，其密度不同，堅實度也不一樣，容許的承載力就有差異。而且同一個地方， 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10噸以上，在這樣的自然土層上建造沼氣池，是沒有 什么問題的。因此，池基應該選擇在土質(zhì)堅實、地下水位較低，土層底部沒有地道、地窖、 滲井、泉眼、虛土等隱患之處;而且池子與樹木、竹林或池塘要有一定距離，以免樹根、竹 根扎入池內(nèi)或池塘漲水時影響池體，造成池子漏水漏氣;北方干旱地區(qū)還應考慮池子離水源 和用戶都要近些，若池子離用戶較遠，不但管理(如加水、加料等)不方便，輸送沼氣 的管道也要很長，這樣會影響沼氣的壓力，燃燒效果不好。此外，還要盡可能選擇背風向陽 處建池。

(2)設計池子應考慮荷載 確定荷載是沼氣池設計中一項很重要的環(huán)節(jié)。所謂荷載，是指單 位面積上所承受的重量。如果荷載確定過大，設計的沼氣池結構截面必然過大，結果用料過 多，造成浪費;如果荷載確定過小，設計的強度不足，就容易造成池體破裂。荷載的計算標 準一般為：池身自重(按混凝土量計算)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)設計池子應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)力計算，當池蓋矢跨比在1∶5.35時，是池蓋 的環(huán)向內(nèi)力變成拉力的分界線;大于這個分界線，若不配以鋼筋，池蓋則可能破裂，因此， 在設計削球形池拱蓋時矢跨比(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;在設計反削球形池底時矢跨比為1∶8左右(具體 的比例還應根據(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(一般說來，一個直徑為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;其次，池墻質(zhì)量必須牢固。池墻基礎(環(huán)形基礎)的寬度不得小于40厘米(這是工程構造上的最小尺寸)，基礎厚度不得小于25厘米。一般基礎寬度 與厚度之比，應在 1:(1.5～2)范圍內(nèi)為好。

沼氣池容積的計算

建造沼氣池， 事先要進行池子容積的計算，就是說計劃建多大的池子為好。計算容積的大小 原則上應根據(jù)用途和用量來確定。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 所需的實際耗氣量約為0.2立方米，最多不超過0.3立方米)。同時，應考慮生產(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算較為適宜(有效容積一般指發(fā)酵間和 貯氣箱的總容積)。根據(jù)這個標準建池，人口多的家庭，平均有效容積少一點，人口少的家 庭，平均有效容積多一點;北方地區(qū)一般氣溫較低，可多一點，南方地區(qū)一般氣溫較高，可少一點。如一個五口人的家庭，建造一個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，養(yǎng)豬頭數(shù)可增 加，沼氣池容 積大一些為好，但這不是絕對的，因為若沼氣池容積滿足不了炊事用能及蔬菜生產(chǎn)用肥的需 要，可由外界補充能源及肥料，從而使“模式”正常運行。

以上就是家用沼氣池設計要點及“四位一體”原則大全，不知道大家是否看懂了呢?沼氣池的建設應與房屋及周圍環(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向陽的地方建池。