在居住小区用沼气池代替化粪池的可能性及其安全问题

摘要由于沼气池与化粪池处理污泥的机理相同，沼气池可把污泥消化所产生的沼气加以收集，作为小区的公共能源加以利用，并介绍沼气在小区中的用途。因此可在条件合适的居住小区用沼气池代替化粪池。并列举了沼气池在建设时所要注意的安全事项及沼气池和沼气用具在运行使用时的安全事项。

关键词污泥厌氧消化，沼气，沼气池，沼气用具，安全事项。

在能源紧缺的今天，一切的可用能源均应引起我们的注意并尽可能的加以利用。对于沼气池的使用，一些人的结论是经济效益不明显，主要是环境效益。既然如此，只要是经济上不亏，又可节约能源就值得我们考虑。因此笔者产生了一个想法，就是能否在条件适合的住宅小区用沼气池代替化粪池进行粪便处理。

首先沼气池与化粪池处理粪便的机理均为在无氧的条件下，由兼性菌和专性厌氧细菌降解粪便中的有机物，最终产物是二氧化碳和甲烷气，使粪便得到稳定。而沼气池比化粪池多了一项功能就是把所产生的甲烷气进行收集，但是这也增加了不少安全问题。其次沼气池与化粪池均要有一定的地下空间来设置池体，池体的大小主要取决于粪水停留时间。沼气池与化粪池有一点很大的不同是沼气池要追求产气率，这样才有经济效益。在沼气池中进行的实质就是污泥厌氧消化反应，因此温度是影响产气率的一个很重要的因素。而广东大部分时间气温在15摄氏度以上，很适合产气。此外产气要有一个较严格的厌氧条件，换言之沼气池要有较好的密闭性。同时在沼气发酵过程中要加入足够的所需微生物（俗称菌种），这也可以提高产气率。确实有时为了提高产气率要增加一些人为的管理因素，当然产气率的提高也标志着粪便处理效果的提高。

那么沼气池到底能产生多少沼气，及在小区中有何实用价值呢？首先我们先假设计算人数为1000人的住宅小区，如果每个人的粪便产气量为0.1立方米，则这个小区的产气量为100立方米，相当于100公斤的煤和70升的汽油。如果小区中有一个小餐厅，以每个客人的耗气量为1立方米计算，每天可提供100个客人的用气量，再辅以液化石油气作为备用气，那么这家小餐厅的用气问题就可以解决了。如果小区中没有小餐厅，这些沼气可供沼气灯作为小区部分的公共照明使用，在冬天及停电的情况下特别有用。沼气灯每小时的耗气量为0.2立方米，相当于60~100烛光。如沼气灯每晚使用5小时，则这些沼气量可供100盏沼气灯使用。如果在小区公共照明中把电灯与沼气灯间隔布置，并以沼气灯作为辅助灯，可节约电能，并在停电的情况下仍能保持一定的照明。此外，沼气也可为小区运动场所附设的沐浴间的沼气热水器提供能源，沼气池产生的沼液也可作为水肥浇灌小区的植物。

沼气池比化粪池多了一个收集利用沼气的功能，相应的其在建设、运行与维护管理的工作也相对地复杂一些。

设计人员要根据小区实际的情况设计合适的池型，并要选择好最佳的位置。沼气池应建造在日照充足、主导风向的下方，并要与建筑有一定的距离，尽量避免在地下水位太高的地方及低洼处建池。沼气池的进出口一定要加盖防护，这样既能保证人的安全，也有助于保持和提高沼气池的湿度，增加沼气池的产气量。沼气池顶部要有活动盖，打开后与沼气池的出料口相通，方便用鼓风机排出沼气池内残留的有害气体，从而保证入池维修人员的安全。此外沼气池的密闭性也很重要，一是出于防止沼气外泄的安全需要，二是提供一个较好的厌氧条件，从而提高产气量。

由于沼气池的使用安全及效率与维护人员有很大的关系，因此维护人员要持证上岗。维护沼气池时应首先把输气导管取下，发酵原料至少排到进出料口挡板以下，打开沼气池活动盖，用风机向池内鼓风，将沼气池中残存的沼气排掉并采取通风等安全措施，使池内有充足的新鲜空气。严禁人员直接进入池内，应先用鸡、兔动物做试验，安全后人员方可下池，池外要有人看护。入池操作人员如感到不适甚至窒息时，守护人员要立即将其拉出池内，在空气流通的地方休息或救护，切忌下池救人，以防发生连续中毒等更大事故。新建沼气池装料后，就会发酵产气。需加料则只能从管或活动盖加入。切勿进入池内加料，否则极有可能发生中毒、窒息事故。沼气池大换料及清除沉渣时，最好使用出料机具，尽量避免人员进入池内。沼气池内不能用明火照明，沼气是易燃气体，遇火会猛烈燃烧。已装料、产气的沼气池，在入料出料、维修查漏时，只能用电筒或镜子反光照明，不能在池内池口处吸烟或使用明火，以免引燃池内残存沼气，发生烧伤事故。平时应经常观察沼气压力表，如发现池内压力过大，应及时用气，以免过高压力冲开池盖，造成安全事故或影响沼气池的正常运行。沼气池出料口或导气管严禁点火，以免引起火灾或造成回火导致池内发生爆裂。同时要在沼气泄露的黑点设置报警器，当有沼气泄露时可动作联动报警设备，主机可设在小区值班室。

沼气灶（灯）要安装在远离易燃物的地方。沼气灯要与建筑结构保持一定的距离。使用沼气灯、灶具时要先点燃引火物，再打开开关点燃沼气，否则易造成人员被火灼伤甚至引发更大的安全事故。沼气快速热水器应安装在室外，并保持室内空气流通。使用各种沼气设备应养成用后关闭气阀，定时检查开关的好习惯。

沼气池的正常工作压力是8千帕，因此修建沼气池时要充分考虑池子与用气地之间的距离，理想的距离应控制在25米以内，最长的也不应超过30米，距离太远会降低沼气的压力，影响沼气灶或灯的燃烧效果。在安装输气管时应做到管道排列的规范整齐，否则会增加输气的阻力，且管道一旦出现漏气、老化、开裂等情况，检查起来就十分困难。输气管线绝不能用再生塑料，必须采用质量合格的专门产品，最好不使用已折扁的管子。如果沼气池和用气的地方了距离超过了30米，要根据沼气池内的气压适当加大输气管的内径，但一般不超过3.5厘米。为了保证沼气畅通无阻，折弯处应用管件连接。开关和压力表、灶具的连接处一定要卡紧。在输气管道距离地面最近的位置安装凝水瓶（积水瓶），这样可以防止冬季冷凝水聚集冻冰，堵塞输气管道。沼气中重要的有害物质是硫化氢，它不仅对管道、阀门及其它使用设备有较强的腐蚀性，影响沼气设备的使用寿命，对人体健康的危害极大，因此，用户应安装沼气脱硫器。此外安装电子沼气压力表可使管理人员便与掌握池中的沼气量，当池中沼气压力超过限值，电子沼气压力表就会报警，这时可打开沼气灶烧开水以避免气箱胀坏。如果发现池盖被冲开，应立即熄灭附近烟火。

严禁未成年人单独使用沼气灶（灯）具等沼气设备，应经常检查气阀和各种沼气设备的旋钮、开关是否处于关闭状态，以防儿童自行使用造成灼伤或中毒。沼气池气压的特点是早上高，晚上低，当灶前压力与灶具设计压力相近时，燃烧效果最好。因此可控制灶前压力，从而使灶具有较高的热效率，达到节约用气的目的。小区沼气技术员应定期对小区的沼气池使用情况进行登记，及时发现病态池并尽可能予以修复，同时对报废的沼气池做好记录，并做好安全措施。

结论：沼气池与化粪池处理粪便污泥的机理是相同的。沼气池可把污泥消化所产生的沼气加以收集，并把这些沼气作为小区的公共能源使用。经济技术比较后，认为条件合适的小区可考虑用沼气池代替化粪池。但由于居住小区人员密集，沼气池产气用气所带来的安全问题要严肃对待，并要在居住小区建立一套应对和管理安全问题的办法。