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1、天马行空官方博客:http:/ ;QQ:1318241189;QQ 群:175569632农村户用沼气池的建设我国农村常用的家用沼气池池形一般为圆形、方形和长方形。实践证明以圆形池最好,目前修建也最多。农村家用沼气池是生产和贮存沼气的装置,它的质量好坏,结构和布局是否合理,直接关系到能否产好、用好、管好沼气。因此,修建沼气池要做到设计合理,构造简单,施工方便,坚固耐用,造价低廉。 我省沼气建设统一采用国标 GB/T47502002户用沼气池标准图集中的池形,并配套抽渣管。一、户用沼气池主要工艺参数池内正常工作气压800 毫米水柱(8kPa)(1KPa=10cm 水柱)时,24 小时漏损率小于
2、3%。 (检验漏气只能用 U 型压力表不能使用膜盒压力表,看不出变化)最大投料量:沼气池池容的 90%;水压间有效容积:日产气量的 50%;地基允许承载力5 吨/平方米(50kPa) ;正常使用寿命 20 年以上。二、圆筒型顶返水水压式沼气池(一)构造一般由发酵间(包括贮气室) 、进出料管、水压间、活动盖、蓄水圈和抽渣管等组成。最佳结构几何关系:池盖矢跨比 f1/D=1/5,池底反拱 f2/D=1/8,池墙高 H=1m,这样的比例结构合理,力学性能好,能克服压力和应力集中。(二)水压式沼气池工作原理当发酵间产生的沼气逐渐增多时,气压增高,出料间液面和池内液面形成压力差(压力表显示出来) ,将发
3、酵间的清液压到出料间,直到内外压力平衡为止(气压水) ;当用户使用沼气时,池内压力减小,出料间的清液便压回池内以维持新的平衡(水压气) ,不断地产气和用气,使发酵间和液面不断地升降,始终维持压力平衡的状态。三、建池规划与选址1、沼气池容积的确定沼气池容积指发酵池净空容积;要根据建池户每日的发酵原料数量,用气量和产气率、用肥数量等因素来确定池容。在农村,按每人每天平均用气量 0.30.4 立方米,45 口人的家庭每天煮饭、点灯需用气 1.5 立方米。发酵池容积= 用气量产气率。广东气温高,每立方米池容产气率 0.25 立方米以上, 45 口人的家庭建池 68 立方米较适宜,每天投料量约为 46
4、头中猪的粪便量加上一家人每天的粪尿。体重 1kg 的鸡年排放粪便可产沼气 3m3 (0.01)鸡粪发酵含H2S 较高 ,体重 50kg 的人年排放粪便可产沼气 15m3(0.04) ,体重50kg 的猪年排放粪便可产沼气 90m3 (0.25 ) ,体重 500kg 的牛年排放粪便可产沼气 350m3 (0.96) 。农作物秸秆难以消化,必须预先堆沤。 (首先将秸秆铡成 3 厘米左右)不要单独用鸡粪、人粪和红薯渣启动,因为这类原料在沼气细菌少的情况下,料液易容易酸化,使发酵不能正常进行。2、沼气池选址选择背风向阳、土质好、地下水位低和出料方便的地方建池,尽量避开竹林和树木;池址与灶具的距离尽量
5、靠近,一般控制在25m 以内(考虑压力损失) ;沼气池布局采用 “三结合” ,即沼气池、猪圈、厕所联通建造,达到人、畜粪便能自流入池。优先采用新型高效、圆、小、浅池型。(1)相同容积的沼气池,圆形比方形的表面积小,可省工、省料 40%以上;受力均匀,池体牢固;内壁没有直角,容易解决密封问题。(2)沼气池并不是修得越大,产气越多。应根据建池户发酵原料来源、用气量、用肥数量等情况具体规划,保证原料充足,便于管理。(3)深度浅的沼气池池底压力比深池相对小些,有利于沼气细菌的活动和气体的扩散,产气比较高。一般户用沼气池深度宜在 2 米左右。建池季节选择:尽量避开寒冷的冬季(建后不易启动)和雨季(地下水
6、位高)现浇混凝土圆筒形沼气池材料量:*6m3: 水泥 12 包,中砂 1.13m3,碎石 1.25m3;*8m3:水泥 14 包,中砂 1.4m3,碎石 1.6m3;*10m3:水泥 17 包,中砂 1.58m3,碎石 1.71m3;*8m3 砖砌圆筒形沼气池:水泥 16 包,红砖 1300 块,中砂 1. 5m3,碎石 1m3。四、建池材料要求采用 75 号(MU7.5)以上普通粘土砖(红砖、青砖) ,尺寸:240115 53(大面、条面、顶面) 。质量要求:外形规则无裂缝翘曲,声音清脆,质量均匀,无过火、无欠火(欠火色浅、声哑、强度低、耐久性差;过火色深、声响、有弯曲变形) 。现浇混凝土采
7、用 150 号(C15) ,盖板、进、出料管采用 200 (C20 )混凝土预制。中砂:含泥量小于 3%,云母含量小于 0.5%。碎石:直径 0.53 厘米,含泥量小于 2%。水泥特性:*水泥:优先选用 425 号普通硅酸盐水泥(简称普通水泥) 。水泥正常储存条件下三个月后其强度也会降低 1020%,购买时注意出厂期不超过 3 个月,结块的水泥不准使用。国产水泥初凝时间一般在 13 小时之间,终凝时间 58 小时。一般水泥标号应是砼标号的1.52.0 倍为宜,不宜用低标号水泥配制高标号砼,否则水泥用量过大,使砼收缩过大*水灰比:将砼中用水量与水泥用量的质量比(最大水灰比不超过 0.65) 。水
8、灰比小,即用水量少,水泥稠密相应混合物流动性小,粘聚性、保水性好。相反水灰比大,混合物太稀容易流浆,粘聚性、保水性差。在满足所要求的坍落度(2-4cm) 将砼混合物分三层装入坍落筒的前提下,不应增大水灰比。五、户用沼气池施工操作规程(一)池坑放线池坑放线时,先定好中心桩和标高基准桩,中心桩和标高基准桩必须牢固不变位。以中心桩为圆心,校正沼气池。用标高基准桩确定0.00 高度,即建成后池面的高度。池坑开挖放线尽量采用直壁开挖,不放坡。圆筒形池上圈梁以上部位适当放坡。主池取土直径池身净空直径池墙厚度2。主池取土深度蓄水圈高拱顶厚度 拱顶矢高 池墙高度 池底矢高 池底厚度。(二)池型布置水压间设计:
9、要求无效水压间容积为零,当水压间液面达到溢流口时,气箱内的沼气压力达到设计标准。水压间高度:池内液面下降和水压间液面上升产生的压强等于设计压强 800 毫米水柱。顶置式水压间可避免主池受力不均衡,而引起结构裂缝。进出料管一般采用对称布置,抽渣管套在出料管里。抽渣器作用:抽取池底沉渣,并进行人工强制回流搅拌。使原料分布均匀,增加微生物接触面,提高活性,提高产气量。 (静态发酵导致结壳、沉淀、分层)(三)现浇混凝土的拌制人工拌制时,每立方米混凝土的水泥用量不少于 275kg(无筋) ,如配合比和含水量不当,混凝土干后强烈收缩,出现裂缝。水灰比一般控制在 0.650.55,水泥、砂、石、水用量允许误
10、差23%。混凝土的强度:随龄期的增长而提高,在正常养护条件下,开始37 天内发展较快,7 天可达设计强度的 60%,28 天达设计强度,以后逐渐变慢。计量单位:m 3(二 OO 三年建筑工程综合定额)C15: 32.5 (R)水泥 0.311t、中砂 0.59m3、碎石(20mm )0.87m3、水 0.2m3C20: 32.5 (R)水泥 0.341t、中砂 0.59m3、碎石(20mm )0.87m3、水 0.2m3C15: 32.5 (R)水泥 0.271t、中砂 0.59m3、碎石(40mm )0.88m3、水 0.2m3C20 : 32.5 (R)水泥 0.321t、中砂 0.59m
11、3、碎石(40mm )0.88m3、水 0.2m3以上材料用量均以凝固的密实体积计示。配制损耗已计入材料中。质量配合比(水泥:砂:碎石:水 )150 号(水灰比 w/c=0.72)280kg:772kg:1166kg:167kg=1:2.76:4.16:0.6200 号(水灰比 w/c=0.62)300kg:704kg:1236kg:160kg=1:2.35:4.12:0.53425 号水泥,碎石粒径20mm ,砂含水率 2%,石子含水率0.5%, sp(砂率)=0.4,sp=0.36(四)池底施工池坑挖好后,先将池基原状土夯实,然后进行池底施工,池底圈梁与池底用 150 号砼一次浇捣成形。池
12、底浇捣前要清理好浮土,若池底为淤泥时,先用大块石作垫层压实,再用碎石填平,然后浇灌 1:5.5 的水泥砂浆。避免沼气池建成后下沉,造成进、出料管与池身联结处发生拉裂事故。常用地基处理方法:换土、夯实、增铺块石垫层、打桩等方法。(五)现浇混凝土池墙浇筑池底捣好后,在混凝土达初凝期前(13 小时)将模板装好(12、14、16 块) ,用 150 号砼一次浇捣池墙、上圈梁、池盖。进、出料管的施工和回填土应与主墙在同一标高处同时进行。插入池墙部位用混凝土加强。进、出料管内表面应刷纯水泥浆 3 遍。要求:每层 2030cm,用钢钎振捣密实,无蜂窝麻面,池盖外表采用原浆或 1:2.5 水泥砂浆反复压实抹光
13、。对已浇筑完毕的混凝土,应在 12 小时内加以覆盖(稻草、水泥纸等) ,24 小时后连续浇水养护 7 昼夜以上。当日平均气温低于 5时不得浇水。 (砼的强度是通过水泥水化逐步发展的,温度较低时强度发展就慢,当温度低于 0 时,水泥水化停止,砼甚至会因受冻而遭破坏。干燥使砼失水,水化作用不正常,砼结构疏松,产生干缩裂缝而影响砼强度和耐久性。 )(六)拆模拆模时间夏天 3648 小时,冬天 3 天。(七)回填土回填土应以好土对称均匀回填,分层夯实。而拱盖上的回填土,必须待混凝土达到 75%的设计强度后进行。 7 天可达设计强度的 60%浇捣前,应清除杂物,将模板浇水湿润、采用螺旋式上升的程序一次浇
14、捣成形,间隔时间不得超过 1 小时。六、砖砌圆筒形沼气池施工1、池底施工同上。在池底和圈梁具有一定强度后,通常是 23 天后可砌筑池墙。A. 砌块先浸水,保持面干内湿;B. 砖块砌筑应横平竖直,内口嵌牢,砂浆饱满,竖缝错开;C. 注意浇水养护砌体,避免灰缝脱水;D. 若无条件紧贴坑壁砌筑时,池墙外围回填土必须回填密实。回填土含水量控制在%25%之间,以“手捏成团,落地开花”为宜,可渗入 30%的碎石、石灰渣和碎砖瓦块等,对称、均匀回填夯实,边砌筑边回填。E. 上圈梁用 150 号混凝土浇成斜面作池盖支座,立即进行池盖砌筑或待圈梁混凝土达到 70%强度后再进行砌筑池盖。2、池盖砌筑采用“无模卷拱
15、法”施工。砌筑时用曲率半径线(1.96m)控制池盖的几何尺寸,砌筑砂浆粘性要好,灰缝要饱满,灰缝均匀错开,每砌一块砖,用准备的麻绳挂扶,砌完一圈后用小块扁石楔紧砖缝,每砌筑三层砖,池盖外壁要用 1:3 的水泥砂浆压实抹光,厚度要达到 2cm,并均匀地做好 5cm 厚的回填土。七、混凝土预制板沼气池施工优点:容易实现工厂化、规范化、商品化生产和降低成本、缩短工期、加快建设速度等。池坑开挖放线,按沼气池的几何尺寸,加上背夯回填土 15cm宽度进行放线。池底和水压间底部为现浇混凝土。从入料口开始摆放砌筑,池墙砌筑要找平水。砌体砂浆要饱满密实,板间接头牢固,组砌方法正确,不允许出现通缝或联通缝隙。砌体
16、外缝采用 C20 细石混凝土灌缝,砌体内缝用 1:2.0 水泥砂浆,分两层勾缝与池内壁相平。砌筑池盖时先在池中心设立高 1.5m,宽 75cm 的四方形支架,放置好蓄水圈,在圈上按 22cm 园周划分好 12 等分标记,对称安装池盖板。节约原材料约 30%,缩短工期 40%。 (厚薄一致,装拆模和混凝土硬化工序)预制件包工包料 250 元/套,出厂价 350 元/ 套,建池人工 300 元,6 包水泥预制,7 包水泥倒池底、批荡等。610m3 圆筒形沼气池曲率半径(1.74m、1.96m、2.18m )八、密封层施工(一)操作要求1、沼气池刚性防渗层四层抹面法施工要求:施工时,务必做到分层交替抹压密实,以使每层的毛细孔道大部分切断,保证防水层具有较高的抗渗防水性能。施工时应注意素灰层与砂浆层应在同一天内完成。即防水层的前两层基本上连续操作,后两层连续操作。