4m3玻璃钢沼气池与常规沼气池的比较分析
1、玻璃钢沼气池概述
加强农村沼气的建设和发展,是实施天然林保护工程、退耕还林还草工程的一项重要措施,是保护和恢复农村生态、治理环境、促进农业可持续发展的有效措施之一,是实施西部大开发的重要内容,也是建设云南绿色经济强省和旅游大省的重要组成部分。采用混凝土现浇和预制构件现场组装的方法建造沼气池,存在建池投入的人力、物力、资金大,建池质量很难保证,建池速度慢,沼气池的产气率和原料利用率低,综合性能不高等诸多问题。按市场经济的要求,走商品化、产业化之路,是沼气建设的发展方向,也是解决现有各种问题的合理出路。20世纪80年代以来,先后研制开发了许多商品化或半商品化的沼气池,但由于存在一些难以解决的技术问题或成本过高等问题,未能实现商品化沼气池的开发。项目组充分研究了材料、工艺、生产、安装、运输和使用等各环节问题;通过制作水压式厌氧消化实验装置,利用该装置对常用原料进行了沼气发酵的研究实验;采用底层进料、中上层出料和进、出料双水压间的结构,配套使用水解酶制剂的沼气发酵工艺;完成了沼气池整体化结构设计,开发出可以规模推广的农村户用商品化玻璃钢沼气池,创造性地实现了沼气池的标准化、商品化生产。这些工作在国内外均属次,共申请4项,获得2项实用新型。该玻璃钢沼气池日均产沼气1.6m3,建池成本不超过1600元,以年产和销售1万套计,企业投资回收期约为3年。至今,已在云南省推广1万多口,农户普遍反映良好。
2、建池比较分析
2.1建池稳定性和建池速度比较
由于采用工厂化生产沼气池,容易实现标准化和规模化的加工生产,每口沼气池在出厂前可以进行质量和密封性能的检验,沼气池的大小、壁厚等方面均可保证一定的生产标准,从而确保沼气池在统一生产标准和保证质量后出厂,真正实现了沼气池的统一性和稳定性。采用商品化沼气池,大大提高了建池速度,为农村沼气的健康发展提供了必要的保障,完全避免了现场施工所带来的种种主客观因素。
2.2建池成本分析
以6m3混凝土一次性浇筑沼气池进行建池成本的分析,建池成本应包含为建池而花费的所有费用及劳务,其中,材料费用设为A、用工费设为B、招待费设为C、模具损耗费设为D、技术服务费设为E、安装费设为F、相关材料运输费C、活性添加剂费用H、总成本为W。成本分析如下。
2.2.1 6 m3混凝土一次性浇筑沼气池进行建池成本
A项含水泥、沙子、石料、钢筋(或铁丝)、涂料、塑料薄膜、机油等,A=900~1,000元;B项含挖坑土方的用工B1和建池施工的用工B2,其中B1约2个工,B2约15~20个工,以每个工20元计,B=340~440元;C项为农产的招待费,建池周期按7天计,每天招待费按30元计,C=210元;D项为钢模磨损费,平均以一套钢模建40口沼气池计,每套钢模价格按3,200元计,D=80元;E项技术服务主要是技术员指导建池的费用,此处估算只考虑一个技术员的工资成本,假定该技术员月工资800元(含正常的工资及下乡费等),E=100元;F项为安装费,按云南省通常采用的成本计,F=200元;C项为相关材料运输费,含水泥、沙子、石料、钢模的搬运,一口6m3沼气池的建池材料至少也有6吨,即使距离很近,但搬运也需一定劳力,以4个工计,G=80元;W:A+B1+B2+C+D+E+F+C=1,910元~2,110元。
需要说明:B项的用工费340~440元和C项的招待费210元两项,实际建池当中并未计入成本,而C项即相关材料运输费可能实际会更高一些,再把配套的沼气灶具、灯具及管配件等费用计人,因此沼气池的建造成本(含灶具、灯具、管配件)以1,800~1,900元计较为合理。
2.2.2 4m3商品化户用玻璃钢沼气池成本分析
商品化户用玻璃钢沼气池成本构成有:A项总计1,480元(含80元的运输费);B1项2个工(比常规建池的挖方量小),每个工20元计,即40元;C项招待费,一个技术员一天可安装5~6口沼气池,每口池招待费不足6元;F项为50元;H项为10元;因此,总计建池费为W=A+B1+C+H=1,480+40+6+50+10=1,586元。扣 除B1和C项,再计入配套的沼气灶具、灯具、管配件等费用后,约为1,800元左右。
2.2.3 商品化与非商品化沼气池建池成本比较
通过以上两种建池成本的计算结果与分析可以看出,商品化户用玻璃钢沼气池的成本略低于水泥一次性浇筑的沼气池建池成本。然而,在沼气池的实际推广中,挖坑费、浇筑用工费、伙食费并未计人成本,这样,我省每口沼气池的造价约为1,500元左右。商品化玻璃钢沼气池的建池成本合计约1,586元,从这一结果来看,虽然商品化玻璃钢沼气池实际价格比混凝土浇筑沼气池仅贵86元,但并不增加农户的任何负担,相比混凝土沼气池虽便宜,却节省不了劳力及餐费等开支。因此,从综合建池来看,商品化玻璃钢沼气具有较强的市场竞争力。
3、发酵工艺比较分析
4m3商品化户用玻璃钢沼气池与常规沼气池的发酵工艺特点比较,不同或较常规沼气池更为合理的方面有如下三点。
(1)就农村推广使用的农村户用沼气池来看,许多都属于底层进料,底层出料的工艺特点,为了方便出渣,许多池型都将沼气池的低位置设计在出料间的底部,这种设计的缺点表现为活性污泥容易流失而影响产气量,4m3商品化户用玻璃钢沼气池则采用底层进料中层出料的工艺,有效截留了活性污泥,同时也有效增加了发酵原料的滞留时间,充分利用了有效的发酵容积;由于池容较小,出料口位置和大小设计时已考虑出渣问题,因而在实际运行中出渣非常方便。
(2)进出料口均设置水压间,进料口开设水压间,这在农村户用沼气池中尚不多见,这一水压间的作用有二,其一是增加贮气空间;其二是增加了发酵原料的预处理过程,原料厌氧消化更彻底。
(3)配合水解酶活性添加剂的使用,发酵工艺科学、先进,提高了产气率、产气量和原料利用率;水解酶活性添加剂的使用,缩短了新池投料的启动时间。
4m3商品化户用玻璃钢沼气池与常规6m3混凝土现浇沼气池建池及发酵工艺比较见表1。
4、综合性能比较分析
玻璃钢沼气池与常规沼气池综合性能比较,有如下特点。
(1)玻璃钢沼气池实现了农村户用沼气池的商品化、工厂化和标准化生产,有利于农村沼气池的产业化发展;
(2)玻璃钢沼气池建池速度快、沼气池质量稳定,在建池过程中,农户基本上无需参与建池,大大减轻了农户在建池中的各种负担;
(3)玻璃钢沼气池在建池过程中,若碰到地下水时,几乎不用任何特殊处理,一样建池,非常方便,不增加成本,不影响建池质量;
(4)玻璃钢沼气池重量轻,整池仅120kg,池体体积小,建池挖方量比常规建池小20%以上,玻璃钢沼气池为4个标准件,运输方便,实际安装快捷,1个安装工人一天可安装5~6口;
(5)池容较小,新池启动投料量小,比常规6m3沼气池投料量少三分之一,配合添加剂的使用,新池投料后启动快;
(6)池材密封性能好,发酵工艺科学、先进,产气量高,沼气甲烷含量高;
(7)与市场经济相接轨,可产业化发展,按现代企业管理方式建立良好的售后服务体系,定期或不定期为用户提供指导和服务。
5、4m3玻璃钢沼气池的特点分析
5.1 4m3商品化户用玻璃钢沼气池完全可以满足农村生活用能
在农村,每户存栏生猪3~6头非常普遍,在这样的饲养规模条件下,从有机负荷率要求来看,尤其只是3-4头猪的农户,建4m3,6m3,8m3甚至l03沼气池的日产气量几乎没有区别。因为,3-6头猪的日排粪量为18-36kg(按体重50kg计)、日排粪尿总量为60~120kg,即对4m3沼气池的滞留时间为60-30d(滞留时间=沼气池投料容积/日进料量),对6m3沼气池的滞留时间为90~45d,对8 m3沼气池的滞留时间为120-60d。3~5口之家,存栏3头猪及以上,发酵原料的沼气产量基本可以满足农户的生活用能,因此,4 m3商品化户用玻璃钢沼气池完全可以满足农户的基本生活用能。
5.2池型设计合理
4 m3商品化户用玻璃钢沼气池设计吸取了常规水压式沼气池的优点,即水压式特点,采用粪便为原料实现自动进出料。同时,设置进出料双水压间,缩小发酵容积,扩大贮气空间,增加发酵原料的预处理过程;池型设计紧凑,受力和耐压合理,池子使用寿命长;进出料开口位置适当,池型设计合理,符合厌氧消化的工艺要求。
5.3材料性能可靠
玻璃钢材料性能优越,密封性能好,配合发酵工艺,沼气中的甲烷含量高。
5.4发酵工艺先进科学
4 m3商品化户用玻璃钢沼气池与常规沼气池的发酵工艺有三点不同,或优于常规沼气池的发酵工艺。其一,采用水解酶活性添加剂,提高了沼气发酵的产气速率、产气量和原料利用率,缩短新池启动时间(或快速启动);其二,进料口设置水压间,增加了原料的预处理过程,使沼气发酵进行得更充分;其三,采取底层进料、中层出料的发酵工艺,有效地截流了活性污泥,提高了产气效率。
5.5 建池稳定、快速、价格合理
由于采用标准化设计、工厂化生产,农村户用沼气池质量和性能稳定可靠,商品化沼气池现场安装方便快速,大大减轻农民建池负担。从综合建池价格考虑,商品化玻璃钢沼气价格合理,具有较强竞争力和潜在市场前景。
5.6 实用、方便、管理规范
商品化玻璃钢沼气池走市场经济之路,实用、方便,已受农户的欢迎;试验示范期间,不断规范技术,配套进行农户现场培训、发给农户“使用、管理及安全须知”和“用户使用手册”;同时,建立了售后服务体系,定期或不定期对玻璃钢沼气池的使用管理进行指导和服务。








































