4m3玻璃鋼沼氣池與常規沼氣池的比較分析
1、玻璃鋼沼氣池概述
加強農村沼氣的建設和發展,是實施天然林保護工程、退耕還林還草工程的一項重要措施,是保護和恢復農村生態、治理環境、促進農業可持續發展的有效措施之一,是實施西部大開發的重要內容,也是建設云南綠色經濟強省和旅游大省的重要組成部分。采用混凝土現澆和預制構件現場組裝的方法建造沼氣池,存在建池投入的人力、物力、資金大,建池質量很難保證,建池速度慢,沼氣池的產氣率和原料利用率低,綜合性能不高等諸多問題。按市場經濟的要求,走商品化、產業化之路,是沼氣建設的發展方向,也是解決現有各種問題的合理出路。20世紀80年代以來,先后研制開發了許多商品化或半商品化的沼氣池,但由于存在一些難以解決的技術問題或成本過高等問題,未能實現商品化沼氣池的開發。項目組充分研究了材料、工藝、生產、安裝、運輸和使用等各環節問題;通過制作水壓式厭氧消化實驗裝置,利用該裝置對常用原料進行了沼氣發酵的研究實驗;采用底層進料、中上層出料和進、出料雙水壓間的結構,配套使用水解酶制劑的沼氣發酵工藝;完成了沼氣池整體化結構設計,開發出可以規模推廣的農村戶用商品化玻璃鋼沼氣池,創造性地實現了沼氣池的標準化、商品化生產。這些工作在國內外均屬次,共申請4項,獲得2項實用新型。該玻璃鋼沼氣池日均產沼氣1.6m3,建池成本不超過1600元,以年產和銷售1萬套計,企業投資回收期約為3年。至今,已在云南省推廣1萬多口,農戶普遍反映良好。
2、建池比較分析
2.1建池穩定性和建池速度比較
由于采用工廠化生產沼氣池,容易實現標準化和規?;募庸どa,每口沼氣池在出廠前可以進行質量和密封性能的檢驗,沼氣池的大小、壁厚等方面均可保證一定的生產標準,從而確保沼氣池在統一生產標準和保證質量后出廠,真正實現了沼氣池的統一性和穩定性。采用商品化沼氣池,大大提高了建池速度,為農村沼氣的健康發展提供了必要的保障,完全避免了現場施工所帶來的種種主客觀因素。
2.2建池成本分析
以6m3混凝土一次性澆筑沼氣池進行建池成本的分析,建池成本應包含為建池而花費的所有費用及勞務,其中,材料費用設為A、用工費設為B、招待費設為C、模具損耗費設為D、技術服務費設為E、安裝費設為F、相關材料運輸費C、活性添加劑費用H、總成本為W。成本分析如下。
2.2.1 6 m3混凝土一次性澆筑沼氣池進行建池成本
A項含水泥、沙子、石料、鋼筋(或鐵絲)、涂料、塑料薄膜、機油等,A=900~1,000元;B項含挖坑土方的用工B1和建池施工的用工B2,其中B1約2個工,B2約15~20個工,以每個工20元計,B=340~440元;C項為農產的招待費,建池周期按7天計,每天招待費按30元計,C=210元;D項為鋼模磨損費,平均以一套鋼模建40口沼氣池計,每套鋼模價格按3,200元計,D=80元;E項技術服務主要是技術員指導建池的費用,此處估算只考慮一個技術員的工資成本,假定該技術員月工資800元(含正常的工資及下鄉費等),E=100元;F項為安裝費,按云南省通常采用的成本計,F=200元;C項為相關材料運輸費,含水泥、沙子、石料、鋼模的搬運,一口6m3沼氣池的建池材料至少也有6噸,即使距離很近,但搬運也需一定勞力,以4個工計,G=80元;W:A+B1+B2+C+D+E+F+C=1,910元~2,110元。
需要說明:B項的用工費340~440元和C項的招待費210元兩項,實際建池當中并未計入成本,而C項即相關材料運輸費可能實際會更高一些,再把配套的沼氣灶具、燈具及管配件等費用計人,因此沼氣池的建造成本(含灶具、燈具、管配件)以1,800~1,900元計較為合理。
2.2.2 4m3商品化戶用玻璃鋼沼氣池成本分析
商品化戶用玻璃鋼沼氣池成本構成有:A項總計1,480元(含80元的運輸費);B1項2個工(比常規建池的挖方量小),每個工20元計,即40元;C項招待費,一個技術員一天可安裝5~6口沼氣池,每口池招待費不足6元;F項為50元;H項為10元;因此,總計建池費為W=A+B1+C+H=1,480+40+6+50+10=1,586元。扣 除B1和C項,再計入配套的沼氣灶具、燈具、管配件等費用后,約為1,800元左右。
2.2.3 商品化與非商品化沼氣池建池成本比較
通過以上兩種建池成本的計算結果與分析可以看出,商品化戶用玻璃鋼沼氣池的成本略低于水泥一次性澆筑的沼氣池建池成本。然而,在沼氣池的實際推廣中,挖坑費、澆筑用工費、伙食費并未計人成本,這樣,我省每口沼氣池的造價約為1,500元左右。商品化玻璃鋼沼氣池的建池成本合計約1,586元,從這一結果來看,雖然商品化玻璃鋼沼氣池實際價格比混凝土澆筑沼氣池僅貴86元,但并不增加農戶的任何負擔,相比混凝土沼氣池雖便宜,卻節省不了勞力及餐費等開支。因此,從綜合建池來看,商品化玻璃鋼沼氣具有較強的市場競爭力。
3、發酵工藝比較分析
4m3商品化戶用玻璃鋼沼氣池與常規沼氣池的發酵工藝特點比較,不同或較常規沼氣池更為合理的方面有如下三點。
(1)就農村推廣使用的農村戶用沼氣池來看,許多都屬于底層進料,底層出料的工藝特點,為了方便出渣,許多池型都將沼氣池的低位置設計在出料間的底部,這種設計的缺點表現為活性污泥容易流失而影響產氣量,4m3商品化戶用玻璃鋼沼氣池則采用底層進料中層出料的工藝,有效截留了活性污泥,同時也有效增加了發酵原料的滯留時間,充分利用了有效的發酵容積;由于池容較小,出料口位置和大小設計時已考慮出渣問題,因而在實際運行中出渣非常方便。
(2)進出料口均設置水壓間,進料口開設水壓間,這在農村戶用沼氣池中尚不多見,這一水壓間的作用有二,其一是增加貯氣空間;其二是增加了發酵原料的預處理過程,原料厭氧消化更徹底。
(3)配合水解酶活性添加劑的使用,發酵工藝科學、先進,提高了產氣率、產氣量和原料利用率;水解酶活性添加劑的使用,縮短了新池投料的啟動時間。
4m3商品化戶用玻璃鋼沼氣池與常規6m3混凝土現澆沼氣池建池及發酵工藝比較見表1。
4、綜合性能比較分析
玻璃鋼沼氣池與常規沼氣池綜合性能比較,有如下特點。
(1)玻璃鋼沼氣池實現了農村戶用沼氣池的商品化、工廠化和標準化生產,有利于農村沼氣池的產業化發展;
(2)玻璃鋼沼氣池建池速度快、沼氣池質量穩定,在建池過程中,農戶基本上無需參與建池,大大減輕了農戶在建池中的各種負擔;
(3)玻璃鋼沼氣池在建池過程中,若碰到地下水時,幾乎不用任何特殊處理,一樣建池,非常方便,不增加成本,不影響建池質量;
(4)玻璃鋼沼氣池重量輕,整池僅120kg,池體體積小,建池挖方量比常規建池小20%以上,玻璃鋼沼氣池為4個標準件,運輸方便,實際安裝快捷,1個安裝工人一天可安裝5~6口;
(5)池容較小,新池啟動投料量小,比常規6m3沼氣池投料量少三分之一,配合添加劑的使用,新池投料后啟動快;
(6)池材密封性能好,發酵工藝科學、先進,產氣量高,沼氣甲烷含量高;
(7)與市場經濟相接軌,可產業化發展,按現代企業管理方式建立良好的售后服務體系,定期或不定期為用戶提供指導和服務。
5、4m3玻璃鋼沼氣池的特點分析
5.1 4m3商品化戶用玻璃鋼沼氣池完全可以滿足農村生活用能
在農村,每戶存欄生豬3~6頭非常普遍,在這樣的飼養規模條件下,從有機負荷率要求來看,尤其只是3-4頭豬的農戶,建4m3,6m3,8m3甚至l03沼氣池的日產氣量幾乎沒有區別。因為,3-6頭豬的日排糞量為18-36kg(按體重50kg計)、日排糞尿總量為60~120kg,即對4m3沼氣池的滯留時間為60-30d(滯留時間=沼氣池投料容積/日進料量),對6m3沼氣池的滯留時間為90~45d,對8 m3沼氣池的滯留時間為120-60d。3~5口之家,存欄3頭豬及以上,發酵原料的沼氣產量基本可以滿足農戶的生活用能,因此,4 m3商品化戶用玻璃鋼沼氣池完全可以滿足農戶的基本生活用能。
5.2池型設計合理
4 m3商品化戶用玻璃鋼沼氣池設計吸取了常規水壓式沼氣池的優點,即水壓式特點,采用糞便為原料實現自動進出料。同時,設置進出料雙水壓間,縮小發酵容積,擴大貯氣空間,增加發酵原料的預處理過程;池型設計緊湊,受力和耐壓合理,池子使用壽命長;進出料開口位置適當,池型設計合理,符合厭氧消化的工藝要求。
5.3材料性能可靠
玻璃鋼材料性能優越,密封性能好,配合發酵工藝,沼氣中的甲烷含量高。
5.4發酵工藝先進科學
4 m3商品化戶用玻璃鋼沼氣池與常規沼氣池的發酵工藝有三點不同,或優于常規沼氣池的發酵工藝。其一,采用水解酶活性添加劑,提高了沼氣發酵的產氣速率、產氣量和原料利用率,縮短新池啟動時間(或快速啟動);其二,進料口設置水壓間,增加了原料的預處理過程,使沼氣發酵進行得更充分;其三,采取底層進料、中層出料的發酵工藝,有效地截流了活性污泥,提高了產氣效率。
5.5 建池穩定、快速、價格合理
由于采用標準化設計、工廠化生產,農村戶用沼氣池質量和性能穩定可靠,商品化沼氣池現場安裝方便快速,大大減輕農民建池負擔。從綜合建池價格考慮,商品化玻璃鋼沼氣價格合理,具有較強競爭力和潛在市場前景。
5.6 實用、方便、管理規范
商品化玻璃鋼沼氣池走市場經濟之路,實用、方便,已受農戶的歡迎;試驗示范期間,不斷規范技術,配套進行農戶現場培訓、發給農戶“使用、管理及安全須知”和“用戶使用手冊”;同時,建立了售后服務體系,定期或不定期對玻璃鋼沼氣池的使用管理進行指導和服務。










































