“四位一体”沼气池常见故障诊断与排除.doc

四位一体”沼气池常见故障诊断与排除[研讨][]
共有1521位网友浏览此文2003-12-27

（1．辽宁省农村能源办公室·沈阳·110001；2. 铁岭市农村能源办公室·铁岭·112000）
王成友1 鲁建华2

摘 要：沼气池的正常运行对于“北方农村能源生态模式(四位一体)”整体功能的发挥具有作用。在实际应用过程中，沼气池难免出现各种故障，影响使用效果，甚至造成弃管弃用。本文根据作者多年实践，总结出了一套沼气池使用过程中的常见故障、病态池诊断与排除办法。
关键词：四位一体 沼气池 故障 排除

“四位一体”是指沼气池、禽畜舍、日光温室和厕所有机组合而成的能源生态综合利用体系。沼气池建在日光温室的一端、畜禽舍的下部，是“四位一体”的核心组成部分，起着联结养殖与种植的纽带作用。在沼气池使用过程中，难免会出现这样或那样的故障，目前还没有一套完整的科学方法来预报和控制沼气池使用过程中出现的这些问题，这对沼气用户来说是一个很大的困难，往往由于出现一些小小故障，未找到排除办法，就弃而不用，造成了不必要的浪费和损失。本文根据多年实践，总结出了一套沼气池故障诊断与排除办法。
1．沼气池使用过程中的常见故障诊断与排除
1.1压力表水柱上升很慢，产气量低，一时弄不清产气少还是漏气可用正负压测定。如第一天24小时内压力表水柱由零上升到10厘米，从导管处将输气管拔下来，把沼气全部放掉，在导气管处临时装一个U型压力表。从水压间内取出若干担沼液，使沼气池内变成负压。如果沼气池有漏洞池内的沼气不会漏出来，只会把池外的空气吸进去。再过24小时，把取出的沼液如数倒入水压间内，观察压力表水柱上升高度，如果与第一次水柱高度相同，说明不漏气而是产气慢；如果比第一次高了许多，说明沼气池漏气。
同时对输气系统也应进行试压检查是否漏气。如系统漏气，应检查出漏气处，进行修理；如属产气慢，一是发酵原料不足，浓度太低，产气少；或虽然原料多，但很不新鲜，营养元素已经消化完了，使沼气细菌得不到充足的营养条件；二是池内的阻抑物浓度超过了微生物所能忍受的极限，使沼气细菌不能正常生长繁殖，这就要补充新鲜发酵原料或者要大换料了；三是原料搭配不合理、人、畜粪便（干物质）太少。
1.2投料后产气很少甚至不产气，有气烧不燃或燃烧不理想，这种情况多见于冬季气温低的时候。原因是：沼气池密封性不强，可能漏水或漏气；输气管道、开关等可能漏气；缺乏产甲烷菌种，挥发酸的利用率不高，不可燃气体成分多；配料过浓或青草太多使挥发酸积累过多，抑制了产甲烷菌的生长；可能是池温太低。
解决办法：新建沼气池及输气系统均应进行试压检查，必须达到质量标准，保证不漏水不漏气才能使用；排放池内不可燃气体，添加菌种，主要是加入活性污泥或者粪坑里的泥土、老沼气池中的粪渣液，或换掉大部分料液；注意调节发酵液的pH值为6.8～7.5。判断发酵液过酸，除用pH试纸测试外还可根据沼气燃烧时火苗发黄、发红或者有酸味来判断。
调节pH值的方法：从进料口加入适量的草木灰或适量的氨水或石灰水等碱性物质，并在出料间取出粪液倒入进料口，同时用长把粪瓢伸入进料口来回搅动。用石灰调节pH值时，不能直接加入石灰，只能用石灰水。石灰水的量也不能过多，因为石灰水的浓度过大，它将和池内的二氧化碳结合，而生成碳酸钙沉淀。二氧化碳的量减少过多，会影响沼气产量；采取增温措施，提高池温到12℃以上。
1.3以前使用好，大出料后重新投料后产气不好。重要是出料时没有注意，破坏了顶口圈或出料后没有及时进料，引起池内壁特别是气箱干裂，或因为内外压力失去平衡而导致池子破裂造成漏水漏气，或出料前就已破裂，而被　沉渣糊住而不漏，出料后便漏起来了。 外处理办法是：修补好破损处；进料前将池顶洗净擦干，刷纯水泥浆2～3遍；凡大出料以后，要及时进料，以防池子干裂并保持池内外压力平衡。在地下水位高的地方，雨季不要大换料。
1.4开始产气很好，大约三四个月以后产气量有明显的下降，进出料口有鼓泡翻气现象。主要是池内发酵原料已经结壳，很难进入气箱，而从出料口翻出去。主要原因是加了部分草料造成的，一般利用纯人畜粪尿很少出现此种情况。解决办法：安装抽粪器；经常搅拌就可解决了。
1.5原产气很好，后来明显下降，或陡然不产气。这是：开关或管路接头处松动漏气，或是管道开列，或是管道被老鼠咬破；活动盖被冲开；沼气池胀裂，漏水漏气；压力表中的水被冲走；用气后忘记关开关或开关关得不严；池内加入了农药等有毒物质，抑制或杀死沼气细菌。处理办法是：先看活动盖上的水是否鼓泡，如不，对池和输气系统分别进行试压、检查，看是否漏气漏水。如找出漏气处进行整修；换掉一部分或大部分旧料，添加新鲜原料。
1.6沼气池内全部进的人畜粪便。前期产气旺盛，过一段时间以后产气逐渐减少。这是因为人畜粪被沼气细菌分解，产气早而快。新鲜人畜粪入池后大约有30～40天的产气高峰期。如进一次料以后不再补充新料，产气就会逐渐减少。所以必须强调猪舍、厕所、沼气池三连通，并与日光温室相连接保证每天有新鲜原料入池；达到均衡产气；持续供给日光温室用肥。
1.7压力低时，水柱上升快，以后上升越来越慢，到一定高度就不再上升了。其原因是：气箱或输气系统慢跑气，漏气量与压力成正比，压力越高漏气越多。压力低，产气大于漏气，压力表水柱上升，当压力上升到一定高度，产气与漏气相平衡，就不再上升了；进出料管或出料间有漏孔时，当池内压力升高，进出料间液面上升到漏水孔位置，粪水渗漏出池外，使压力不能升高；池墙上部有漏气孔，粪水淹没时不漏气，当沼气把粪水压下去时，便漏气了；粪水淹没进出料管下口上沿太少，当沼气把粪水压至下口上沿时，水封不住沼气，所产的沼气便从进出料口逸出；水压间起始液面过高，当池内产气到一定时候，料液超出水压间而外溢。处理方法是：检查沼气池及进出料间和输气系统是否漏气或漏水，找到漏处进行修整；如发酵料液不够，从进料口加料加水至零压、液面达水箱底；定期出料，始终保持液面不超高。
1.8压力表水柱很高，但气不经用，这是发酵料液过多，气箱容积太小。形体小而深所以压力虽高，但贮气量却少。压力表水柱高低只是标明沼气池内液面与水压间液面之高差，不说明产气多少。要求平时做到勤进料，勤出料。保持零压时，料液面平水箱低或上下处；不能过多过少。如农作物不需要用肥料，就要将料出到贮粪池内，雨水季节不要让雨水流入进料口。要按设计要求修建水压间。
1.9压力表水柱虽高，但一经使用就急剧下降，火力弱，关上开关又回到原处。这种情况是：导气管堵塞，或输气管道转弯处扭折，管壁受压而贴在一起，使沼气难以导出或流通不畅；沼气池与灶具相距太远，所安装的管道内径小，或开关等管件内经小，使沼气沿程压力降增大。只要疏通导气管或整　理管道扭曲压瘪的地方，或加大输气管和管件的内孔径即可。
1.10开关打开，压力表水柱上下波动，这是输气系统漏气，且管道内有凝结水的现象，这要对输气系统进行试压检验，查出漏气处，如管道漏气，从漏气处剪断，再用接头连接好；如接头处漏气，则拔出管子，在接头上涂上黄油，再将管道套上并用扎线捆紧；如开关漏气，修不好则应更换新开关；放掉管道内凝结水，并在输气管最低处安装凝水器。
1.11打开开关，压力表水柱上下波动，火力时强时弱。这是由于输气管安装不合理，致使管道内积存冷凝水，沼气流通不畅。安装输气管应向沼气池方向有千分之五的坡度，或在管道最低处（应在猪舍内以防结冰）加装一个凝水器。
1.12从水压间取肥，压力表水柱倒流入输气管。这是由于开关、活动盖未打时，在出料间里出肥过多，池内液面迅速下降，使其出现负压，把压力表内水柱吸入输气管中。因此大出料应在池顶口进行。小出料过多时应将输气管从导气管上拔下来，取完肥仍安装好管道。或出多少料进多少料，使液面保持平衡，防止出现负压。
1.13压力表水柱被冲掉，这种情况只在U型压力表上出现。这是压力表管道太短，或久不用气使池内产生过高压力。当池内沼气压力大于管道水柱的高差时，沼气便会把管内水柱冲出来。因此安装压力表应按设计压力满足90厘米水柱高度，不可太短或太长，压力表上端要安装全瓶，这样压力表既可反映池内压力，又可起到保护作用。
2．病态池常见故障类型、产生原因与维修
2.1病态池常见故障类型
病态池按故障的严重程度和发生部位分为严重故障、一般故障和小故障三种类型：
严重故障是指沼气池壳体部分受到损伤，如池墙裂缝；池底裂缝或局部沉陷；拱顶与池墙连接处裂缝；拱顶与顶口圈裂缝等造成漏水、漏气，这要经过大修才能恢复正常。
一般故障是指粉刷密封层起壳、龟裂、进出料管断裂；进出料管与池墙连接处裂缝；换料时池体受到机械损伤或其它原因造成的漏水漏气，这要经过中修才能恢复。
小故障是指壳体与粉刷层基本完好，但由于气箱或池墙部分有少量砂眼和毛细孔造成慢性漏气、渗水；或是沼液中的有机酸和碎硫化氢等对气箱内壁水泥浆发生腐蚀；或活动盖封闭不严；或导气管松动等，通过小修即可恢复。
2.2病态池故障原因
设计布局及施工方面原因。地址选择不当，地下水没处理好；没按图纸设计要求施工，壳体强度不够；地基土质过松软或松紧不均匀，没有采取加固措施，使池子受力不均而胀裂或沉陷；进出料管与池体结合部位衔接不好，池体下沉时使连接处裂缝；施工工艺不合要求，如水灰比和砂石级配不当，混凝土有蜂窝面空洞，养护不良；粉刷质量差，压抹不实，毛细孔多密封层次不够；粉刷层与壳体粘结不牢等。
材料方面的原因。水泥及混凝土等建材标号不够；混凝土和砂浆级配不合要求，砂石含杂质多。
管理方面原因。在使用过程中，池内贮气气压过高，试水试压或大出料时速度过快，造成正负压过大；建池时养护不好，太阳暴晒或冰冻，使混凝土产生细微的水缩、龟裂；在出料后长期空池造成干裂或浸水胀坏沼气池等。
2.3病态池诊断
对病态池的诊断应从三个方面进行：首先要搞清病态池故障的原因及性质，是由于沼气池本身漏水漏气，还是发酵受阻或是输气系统漏气造成的；其次弄清造成病态池故障的原因，是哪方面造成的；最后搞清病态池渗漏的严重程度和需要维修的准确部位。
诊断病态沼气池的方法是一问、二看、三检查：
一问就是向用户询问使用情况。弄清楚是一向如此还是近期突然变故。如系前者，则多半是进料少或池池体密封差；如系后者则多半是管道损坏或有害物质进入池中，或沼气池胀裂。
二看就是现场察看。看管道安装是否合理，有无松动；水压间内料液升降高度痕迹和料液浓度如何，以便进一步的判断。
三查就是查整个沼气系统。一般先从管道入手，试压检查输气系统是否漏气，如果不漏气，就要检查池体。如果沼气池内有发酵原料，则采用正负压检查，断定是否产气慢，还是漏气等原因。如果沼气池已出空，先用直接检查法，仔细观察沼气池内外有无裂缝，孔隙导气管是否松动，用小木棒叩击池内各个部位，如果有空响说明抹灰层翘壳还要观察池壁是否有渗水现象，对于不明显的渗水部位，可在其表面均匀地撒上一层干水泥，如出现湿点或湿线，即为漏水小孔或漏水缝。
常见漏气漏水部位有：拱顶与池墙的衔接处；发酵池与进出料管衔接处；池墙与池底的衔接处；预制件之间的接缝；导气管周围；顶圈口号拱顶转角处；以上部位一定要认真检查，那个部位出现问题就进行补修那个部位即可。
2.4沼气池的修补
一般漏气毛病比较好处理，如导气管松动，则用水泥沙浆加固护座，内加密封；拱顶轻微漏气则用较浓的水泥浆排刷三次；池壁翘壳，则铲除重新仔细粉刷；活动盖松动，重新封闭。

出处----辽宁省农村能源办公室

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