GB/T4750-2016
户用沼气池设计规范
Criteriafordesigningofhouseholdanaerobicdigesters
- 中国标准分类号（CCS）F19
- 国际标准分类号（ICS）27.180
- 实施日期2017-05-01
- 文件格式PDF
- 文本页数31页
- 文件大小21.86M
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户用沼气池设计规范
国家标准 GB/T4750一2016 代替GB/T47502002 户用沼气池设计规范 Criteriafordesigningofhousehold anmaerobicdigesters 2016-10-13发布 2017-05-01实施 国家质量监督检验检疫总局 发布 国家标准化管理委员会国家标准
GB/T4750一2016 前 言 本标准与GB/T47522016和GB/T4751一2016以及拟制定的《户用沼气池运行维护规范》共同 构成户用沼气池设计、建造、验收、运行的系列国家标准
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草
本标准代替GB/T47502002《户用沼气池标准图集》,与GB/T47502002相比主要技术变 化如下 -增加了池型发酵间及各部件结构设计要求; 修改了气密性、工作气压、检验气压、最大气压限制值; 修改了单位有效容棋产气量,寿命及安全措施 增加了旋流布料沼气池设计 增加了工程塑料、玻璃纤维增强塑料等新材料商品化沼气产品参照应用的相关内容; 将材料图例、图注符号、常用量名称列为规范性附录 将原标准图集中应用较广泛,仍适合当前实际的池型和本规范吸收的新池型均列为资料性 附录
请注意本文件的某些内容可能涉及专利
本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任
本标准由农业部提出
本标准由全国沼气标准化技术委员会(SAC/Tc515)归口
本标准起草单位;农业部农业生态与资源保护总站、昆明能源研究会,西北农林科技大学,农业部沼 气产品及设备质量检验中心、沼气学会、云南师范大学 本标准主要起草人;李景明、张万俊、邱凌,郑时选,谢建、董保成、孙丽英、刘耕、李冰峰、周玮、 徐文勇、刘欣庆
本标准所代替标准的历次版本发布情况为 -GB/T4750-1984,GB/T47502002
GB/T4750一2016 户用沼气池设计规范 范围 本标准规定了户用沼气池的设计规范及必要配套设施的设计要求,指标参数
本标准适用于混凝土、砖混、工程塑料及玻璃纤维增强塑料等材料户用沼气池的设计建造和生产
规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的
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GB/T4751户用沼气池质量检查验收规范 GB/T4752户用沼气池施工操作规程 规范内容 池型各部位结构 3.1 3.1.1发酵间结构形状 宜选用相同体积用材较少、内外受力合理,有利料液流动,不易产生死角容积,方便加工,运输,施工 和使用管理的结构形状,图例、符号见附录A,结构形状参见附录B 3.1.2进,出料管 进出料管内径在200mm一300mm范围;采用混凝土预制管时,内径不应小于250mm,采用Pvc 管时,内径不应小于200mm
进、出料流向原则上要求对直流出,特殊地形情况,若发酵间内部无有效 导流装置,其进、出料管(口)水平投影夹角不小于120"
3.1.3天窗口,活动盖 户用沼气池设置天窗口、活动盖
其形状可以根据池型和建造工艺的需要选择为;圆形、椭圆形、正 方形、长方形等形状;密封方式可为瓶塞式、平板式正盖(即由上往下盖),反盖(即由下往上盖)
参见附 录B,图B.9构件图
3.1.4水压间 水压式沼气池的水压间有效容积不小于日产气量的50%
按平面形状可分为:圆形、椭圆形、正方 形,长方形,可根据池型、建池地形因地制宜设计
在料液可排泄方向应设有溢流口
3.1.5贮气浮罩 分离贮气浮罩沼气池的贮气浮罩有效容积不小于日产气量的50%
GB/I4750一2016 3.2相关参数指标 3.2.1单位有效池容日产气量 当满足发酵工艺要求和正常使用管理的条件下,每立方米池容日产气量南方不小于0.2m
北方 及高寒地区不小于0.15m
3.2.2气密性 水压式沼气池池内设计最大贮气气压为12kPa;分离贮气浮罩沼气池池内设计,最大贮气气压为 6kPa
沼气池建池完工,应进行气密性检验检测压力为;水压池8kPa;浮罩贮气池4kPa,要求24h漏 损率小于3%
3.2.3池内正常工作气压及最大气压限值 水压池正常工作气压<8kPa;池内最大气压限值<12kPa
浮罩贮气正常工作气压<4kPa,贮气 压力最大限值<6kPa
3.2.4强度安全系数k 混凝土水压式沼气池强度安全系数k>2.65;工厂化生产的新材料沼气池按经省级以上技术质量 监督部门备案的企业生产标准设计,安全系数>1.3(空池上拱静荷载>20kN/m=) 3.2.5正常使用年限 户用沼气池主要构筑物设计使用年限应在25年以上 3.2.6活荷载 混凝土现浇沼气池活荷载2kN/m';工厂化生产的新材料沼气池按经省级以上质量技术监督部门 备案的企业生产标准设计
3.2.7地基承载力及适用土质要求 地基承载力设计值应>50kPa
本规范适用于土质均匀、承载力达到要求的地址条件下建设户用 沼气池的设计
特殊地基建池的设计按GB/T4752的要求进行
3.2.8池拱顶覆土厚度 池拱顶覆土最薄处厚度>200mm
3.2.9最大投料量 最大投料量不大于水压式沼气池发酵间池容的85%
浮罩式沼气池最大投料量不大于发酵间池 容的90%
3.2.10发酵间 发酵间容积小于50m,宜选为6m一12m
GB/T4750一2016 选用条件 本规范主要适用于我国各地农村农户建池;选用时应综合考虑家庭人口、使用要求、发酵原料,产气 率,地形、地质,地下水位、气候特点,建池条件和材料,施工技术等,合理地选定池形、池容和类型
安全措施 5.1户用沼气池应设有保障施工、检修及大换料的安全装置
新材料沼气池按经省级以上技术质量监 督部门备案的企业标准设计、制造
5.2设计主体(发酵间)应尽可能采用浅池体,并满足池内最大气压限值要求
5.3沼气池进出料等敞开口应加盖,盖子的提手应牢固,隐蔽(使用时拉出,不用时按下). 5.4本标准不包括抗震设计
质量检验 沼气池的质量检查与验收按GB/T4751要求进行
GB/I4750一2016 附 录A 规范性附录 材料图例,图注符号,常用量名称 表A.1材料图例 图 例 说 明 自然土壤 素土夯实 砂,粉刷材料 石材 方整石,条石砌体 浆砌卵石 混凝土 钢筋混凝土 图注符号 表A.2 图注符号 说 明 详图号,数字表示详图号 5 详图索引,横线上方数字表示详图编号,横线下方表 示所在页数,“”表示该图在本张图中
GB/T4750一2016 表A.2(续》 图注符号 明 说 表示,几儿个相同部分的索引 (文字说明) 表示文字所要说明的部位 剖面位置符号,粗线表示剖视位置,文字表示剖面图 编号 D 箭头表示半径,R表示尺寸 表示水位,指示水平面位置,标高 方孔形 圆孔 表A.3常用量名称 符 号 量的名称 R、R、R 半径 D,D,D: #米# 直径 管道直径 d,dl1,d 分别为椭球的长半轴和短半轴 a、0 长度 l、l --,I、I-- H、h 高度 B、Bb、b 宽度 矢高 厚度 、o、, 弧长 ,S. S,S 中,少,中 圆钢直径 ---- 角度
GB/I4750一2016 附 录 B 资料性附录 部分户用沼气池型具体设计要求 B.1曲流布料沼气池 B.1.1池型结构特点 曲流布料沼气池有A,B,C三型
池顶部为削球壳池拱,池身为圆筒形,池底由进料口向出料口倾 斜;池底部最低点设在出料间底部,在倾斜池底作用下,形成一定的流动推力,实现主发酵池进出料自 流,可以不打开天窗口盖把全部料液由出料间取出(见图B.1A型)
B型在A型基础上,天窗口活动盖 设计为反盖(见图B.3B型)增设塞流固菌板,塞流固菌板有利于控制发酵原料在底部的流速和滞留期 C型在B型基础上,活动盖设计为有中心进、出料管结构,增设布料板、中心破壳输气吊笼和原料预处理 池(见图B.5)
这些装置有效增加新料扩散面,充分发挥池容负载能力,提高产气率和延长连续发酵运 转周期
B.1.2发酵工艺及其特点 B.1.2.1 工艺流程 发酵启动工艺流程 发酵启动工艺流程 选取培育菌种 备料、进料 池内堆返调整H和浓度 密封(启动运转 日常管理进、出料 正常运转池工艺流程 正常运转池工艺流程 沼 沼气灯、灶等 厕所 沼肥 猪舍 水压间、出料间 农田、菜地、果园 B.1.2.2工艺特点 发醉原料为人,畜、禽粪便;采用连续发酵工艺能维持比较稳定的发酵条件,使泪气微生物(菌群积 累)区系稳定,保持逐步完善的原料消化速度,提高原料利用率和沼气池负荷能力,达到较高的产" :气率; 工艺自身耗能少,简单方便,容易操作
B.1.3设计原则 B.1.3.1按照“三结合”沼气池、厕所、猪舍相连通),圆筒形池身、削球壳池拱、斜底、水压间,天窗口 活动盖(见图B.9构件图,斜管进料(地基限制时,可采用直管进料设计,减少占地面积
“三结合”地面 布置图见图B.17),底层出料,各口加盖 B.1.3.2池型结构符合发酵工艺流程要求,实行自流进出料;充分发挥池容负载能力;管理操作简便易 行;实现小型高效(池容规模;!m',6nm',8m',10m',20nm',30m'、40m',50m'、,100m')
GB/T4750一2016 B.1.4材料 沼气池的池墙、池拱、池底、上、下圈梁采用现浇混凝土,也可采用新材料制造池拱、池墙等部件,安 装在混凝土池底上
水压间采用现浇混凝土,或砖砌;进料管可采用现浇混凝土,也可采用混凝土预制 管或PvC管;各口盖板采用钢筋混凝土预制板或新材料标准件 B.1.5施工要点 整体现浇大开挖支模浇注法,按图纸放线并挖去全池土方
先浇池底圈梁混凝土,然后浇注池墙和 池拱混凝土
池墙外模可利用原状土壁,池墙和池拱内模用钢模(不具备钢模条件时,可采用砖模或木 模)
混凝土浇注要连续,均匀对称,振捣密实,由下而上进行,池拱外表面采用原浆反复压实抹光注意 养护(详见cG8T452
工厂化生产的塑材料沼气池标准部作与混藏主池旅组装时.连接部位要保证 牢固密实
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GB/T4750一2016 B.2旋流布料沼气池 B.2.1池型结构特点 自动循环型由进料口,进料管,发酵间(带贮气室、活动盖,水压酸化间,旋流布料墙、单向阀、抽渣 管、活塞、导气管、出料通道等部分组成
根据料液循环方式和不同,分为旋流布料自循环和强制循环两 型(见图B.10
B.2.2工艺流程及特点 B.2.2.1 自动循环工艺 厕所 灯、炉具等 旋流布料 厌消化池 溢流管 固菌破壳装置 活塞式出料器 B.2.2.2工艺特点 B.2.2.2.1通过螺旋形池底和圆弧形布料墙的合理布局及配合,消除了料液短路,发酵盲区和微生物贫 乏区,延长了原料在发酵间中的滞流路程时间 B,2.2.2.2通过圆弧形布料墙表面的微生物附着膜技术,固定和富集高活性厌氧微生物,避免了微生物 随出料流失的发生
B.2.2.2.3应用厌氧消化的产气动力和料液自动循环技术,实现了自动搅拌、循环,破壳等动态连续发 酵过程;减轻了人工管理的强度
B,2.2.2.4通过出料搅拌器和料液回流系统,达到人工强制回流搅拌和清渣出料的目的,从而实现轻松 管理和系统利用的目标
B.2.2.3施工要点 统一按GB/T4752的混凝土、,砖砌工程规定施工 17
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GB/T4750一2016 B.3分离贮气浮罩沼气池 B.3.1池型结构特点 分离贮气浮罩沼气池的发酵池与气箱分离,没有水压间,设有抽料贮粪池
采用浮罩与配套水封池 则气;有利于扩大发醉间装料容积;浮罩贮气相对水压式沼气池其气压在使用过程中是稳定的
B.3.2发酵工艺特点 发酵原料为人、畜、禽粪便;出料一根管为底部抽料人贮粪池或回流到进料口,另一根管采用中上部 料液浓度不能高便于抽取料液(见图B. 抽料人贮粪池,实现上部料液流动
B.3.3材料 沼气池的池墙,池拱、池底,上.、下部圈梁均采用现浇混凝土;贮粪池、水封池可用现浇混凝土也可以 用砖砌;抽料器可用预制管,也可用钢管或Pvc管;贮气浮罩为钢丝混凝土预制也可采用新材料工厂化 生产
B.3.4施工要点 主体现浇大开挖支模浇注法与水压式混凝土沼气池相同;不同的是抽料器制造安装和贮气浮 罩的制造安装要按图纸技术要求
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GB/T4750一2016 B.4预制钢筋混凝土板装配沼气池 B.4.1特点 主要特点是把池墙、池拱、进出料管、水压间墙、各口及盖板等都先做成钢筋混凝土预制件,运输到 建池现场,在大开挖的池坑内进行组装(见图B.12)
池底和水压间底部为现浇混凝土
该池有利于工 厂化生产,商品化运作,降低建池成本 B,4.2设计原则 按照"三结合"沼气池、厕所,畜厩相连通),圆筒形池身,削球壳池拱、斜底,水压间,天窗口,活动盖 见图B.17),斜管进料,底层出料,各口加盖的原则设计
池拱矢跨比/D=1/5,池底由进料口向出 料口5°倾斜,池墙高HI=1.0m
B.4.3施工要点 按图纸放线并挖去全池土方
先浇池底圈梁混凝土,然后按池墙、池拱预制板编号和进、出料管位 置方向组装
关键是各部位垂直度、水平度要符合要求;安装池墙和池盖时,两块之间的缝隙最小要有 20mm,以利于更好地连接缝口;特别注意接头处粘结牢固、密实(详见GB/T4752). B.4.4预制钢筋混凝土板装配沼气池标准图 预制钢筋混凝土板装配沼气池池型及构件标准见图B.12,并图B.13一图B.16
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户用沼气池设计规范GB/T4750-2016
户用沼气池是将家庭厨余垃圾、粪便、废弃物等有机废料通过生物发酵产生甲烷气体的设备。为了保证沼气池的正常运行和使用安全，我国制定了一系列的设计规范。其中最重要的就是户用沼气池设计规范GB/T4750-2016。
设计原则
根据GB/T4750-2016规范，户用沼气池的设计应遵循以下几个原则：
- 确保沼气池能够正常稳定地发酵产气；
- 尽可能提高沼气池的产气量和利用率；
- 确保沼气池的结构坚固、密闭、耐腐蚀性好；
- 沼气池的设计应具有一定的灵活性，可以适应不同地区、不同环境的使用需求。
技术要求
GB/T4750-2016规范还对户用沼气池的技术要求做了详细规定。主要包括以下方面：
- 沼气池的容积应根据家庭人口数量、厨余垃圾产量等因素进行合理确定；
- 沼气池的形状、结构应符合国家建筑标准和相关规定的要求；
- 沼气池的进气、出气管道应设置合理，以保证沼气的正常产生和利用；
- 沼气池的材料应选用防腐蚀、耐久性好的材料，并经过严格检验合格后方可使用；
- 沼气池的安装位置、固定方式应该牢固可靠，确保使用安全。
施工与验收
户用沼气池的施工和验收是保证沼气池正常运行的关键。GB/T4750-2016规范中也对此做了详细规定。
施工时应遵循以下要求：
- 严格按照设计方案施工，确保结构牢固、密闭性好；
- 材料选用应符合国家相关标准和规定，未经检验合格的材料不得使用；
- 施工现场应保持清洁整洁，避免垃圾、泥沙等杂物进入沼气池。
验收时应注意以下事项：
- 沼气池的容积、尺寸等参数应符合设计要求；
- 沼气池的内部应无明显裂缝、渗漏现象等质量问题；
- 沼气池的进气、出气管道应设置合理，无堵塞现象；
- 沼气池安装位置、固定方式要符合相关规定；
- 沼气池完工后应进行水压试验和稳定性试验，确认无渗漏、变形等问题后方可使用。
总之，户用沼气池设计规范GB/T4750-2016的实施，将有助于促进我国户用沼气池行业的规范化建设和技术进步。同时，广大用户在选购和使用沼气池时也应严格按照规范要求进行操作，确保使用效果和使用安全。
