一、沼气池的结构与原理
沼气池是使有机物质经微生物分解发酵产生沼气的装置。户用沼气池种类繁多,形式不一,但其基本构造和发酵原理是相同的。水压式沼气池是我国广大农村目前普遍采用的一种人工制取沼气的厌氧发酵密闭装置,其主要由发酵间、贮气间、水压间、进料管、出料管和导气管组成。 二、沼气池的建造
1.建池材料 选用红砖、碎石、砂、硅酸盐水泥。池底选用100号混凝土,圈梁及池盖选用200号混凝土,池墙、水压间、水封槽选用150号混凝土。水泥砂浆的强度一般不低于75号,勾缝砂浆强度不低于100号。
2.土方开挖 开挖前先放线,以保证沼气池的质量。按照沼气池设计图纸上尺寸的大小,选定中心桩和标高基准桩。为了省工、省料,应利用池坑土壁作胎模。圆筒形池,上圈梁以上部位按放坡开挖的池坑放线,圈梁以下部位按模具成型的要求放线。球形池和椭球形池的上半球,一般按直径放大1米放线,下半球按池形的几何尺寸放线。值得注意的是,开挖池坑不得扰动土胎模,不准在坑沿堆放重物和堆土。如遇到有地下水,应及时将积水排出。 3.施工工艺及操作要点
1)现浇混凝土沼气池的施工 施工通常采用大开挖支模浇注法,按照沼气池的尺寸,挖掉全池土方。池墙外模利用原状土壁,池墙和池拱顶内模可用钢模、木模、砖模等。支模后浇注混凝土,一次成型。混凝土浇捣要连续、均匀对称、振捣密实,浇捣程序由下而上。池拱顶外面用原浆压实抹光。其主要操作流程是①支模:外模,圆筒形沼气池的池底、池墙和球形、椭球形沼气池下半球的外模,对于适合直壁开挖的池坑,利用池坑壁作外模;外模的成型应由小到大,逐步修整,并将土模表面刮平,或粉一层好土,保持湿润。内模,圆筒形沼气池的池墙、池拱顶和球形、椭球形沼气池的上半球内模,可采用钢模、木模或砖模。②混凝土的拌制:新拌制混凝土的塌落度应控制在4-7厘米。③混凝土的浇捣:混凝土浇捣采用螺旋式上升的程序一次浇捣成型。④养护:要在平均气温高于5℃的条件下进行自然养护,外露的现浇混凝土应加盖草帘浇水养护1周以上。⑤拆模:拆侧模时混凝土的强度不低于混凝土设计标号的40%;拆承重模时混凝土的强度不低于混凝土设计标号的70%。⑥回填土:回填土时应以好土对称均匀回填,分层夯实,拱盖上的回填土必须等混凝土达到70%的设计强度后才可以进行。
2)砌块沼气池的施工 ①池底施工:将池基原土夯实,铺设卵石垫层,浇捣15.5的水泥砂浆,再浇池底混凝土,振实压光,抹成池底曲面形状。②池墙砌筑:采用″活动轮杆法″砌筑圆筒形沼气池池墙。③圈梁施工:在砌好的池墙上端,做好砂浆抹平层,然后支模,当采用工具或弧形木模时,应分段移动浇灌低塑性混凝土,捣实抹光。④池拱盖砌筑:待圈梁混凝土强度达到70%后,方可砌筑池拱盖。 3)进出料管的施工 进出料管与水压间的施工及回填土,应与主池在同一标高处同时进行。安装前,应将管的密封层做好。
4)密封层施工 在密封层施工前,池内表面应平整、清洁、保持潮湿。若有蜂窝麻面、孔洞时,要清除松散部分,用13水泥砂浆抹平抹严,待砂浆凝固后再进行密封层施工。砌块沼气池密封层的施工采用″三灰四浆工作法″施工,现浇混凝土沼气池密封层施工方法基本相同。
5)盖板的制作 为了安全和环境卫生,农村户用沼气池一般都在进料口、活动盖口、出料间设置盖板,盖板一般用150号混凝土预制。
6)养护 用混凝土浇筑的每个部位,都要进行养护,要求在平均气温大于5℃条件下自然养护,外露混凝土应加盖草帘浇水养护,养护时间为7-10天。春、秋要注意早晚防冻。为达到养护目的,在沼气池密封处理以后要把出料口、进料口、池顶口用薄膜盖严。自然养护期达到后经检查试压就可以投料使用。建池完工24小时后如果下雨应及时向池内加水,加水量应是池内装料容积的一半,以防地下水位上涨鼓坏池体。
7)检查验收 新建沼气池和大换料后保养维护的旧池,必须经过检查验收合格,方可投料使用。
农村沼气池的建造技术
目前,随着科学技术的发展和农民生活条件的改变,以沼气为纽带实现生态家园富民计划,将人畜粪便转化成有机肥料和燃料,改变农村千百年来烟熏火燎之苦,提高农民的生活质量,改善农村环境,实现了家居温暖清洁化,庭院经济高效化,农业生产无害化。现在根据我市的特点,经过反复示范推广的主要模式是,在原有水压式、顶返水沼气池基础上又进一步创新,新型户用沼气池技术主要包括有:曲流布料式沼气池、旋流布料式沼气池、底层出料式沼气池等。
目前在全市推广建造的沼气池大部分多为底层出料式沼气池,这种沼气池构造主要有发酵间、贮气箱、进料管、活动盖、导气管、底层出料口。其技术要点是底层出料口不要过大,一般宽0.4—0.45米,高0.5米,最高不要超过0.55米。
以建造8立方米的沼气池为例:1.挖坑。开挖直径2.84米,深度2.2米的坑糟。2.打底。厚度为0.26米,含底层砖渣石灰层0.2米,混凝土层0.06米。3.池身。池身高一般为1.1米。4.拱顶高度0.66米。5.活动盖。盖的上沿直径为0.57米,下沿直径0.52米。6.进料管。一般进料管长1米,直径为0.3米,在池身部分0.5米。池身外0.5米,保持一定的倾斜度。
建池操作规程和施工工艺主要把握好以下几点:1.首先选择在背风向阳处,便于三结合(猪圈、厕所、沼气池的适当位置)。其次按设计尺寸进行放线开挖,开挖直径和深度必须按标准要求进行,然后将池墙修圆光滑。2.池底施工。3.池墙施工。4.安装进料管。5.拱顶。6.密封层施工。7.活动盖施工。8.底层出料口、沼液池的施工。
沼气池材料准备,按8立方米大的沼气池计算,一般需粘土砖1200块,水泥13袋(650公斤),建筑沙300公斤,小细沙2立方米,大砖渣1立方米,小砖渣或石子1立方米等。
建沼气池的大小是根据用户及用气量的多少而规划,例如养殖厂及养殖专业户,需要建大型或中型沼气池,建池的材料随着池型的增大而增加建池原材料,并要认真核算和设计,才能施工建池。
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