农村家庭如何建沼气池
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。 有些地方由于缺乏经验,对于建池质量注意不够,以致池子建成后漏气、漏水,不能正常使用而成为“病态池”;有的沼气池容积过大、过深,有效利用率低,出料也不方便。多年来的实践经验证明,沼气池的结构要“圆”(圆形池)、“小”(容积小)、“浅”(池子深度浅);沼气池的布局,南方多采用“三结合”(厕所、猪圈、沼气池),北方多采用“四位一体”(厕所、猪圈、沼气池、太阳能温棚)。怎样修建沼气池? 怎样修建沼气池,沼气池的大小、尺寸,沼气池使用什么材料,沼气池修好了怎么判断它的质量是否符合使用要求,这些问题在下面的国家标准中都能找到答案,即:GB4750 农村家用水压式沼气池标准图集;GB4751 农村家用水压式沼气池质量验收标准;GB4752 农村家用水压式沼气池施工操作规程;GB7637 农村家用沼气管路施工安装操作规程;GB9958 农村家用沼气发酵工艺规程;GB7959 粪便无害化卫生标准。还可以参考DB21/T-835-94北方农村能源生态模式标准。修建沼气池不同于修建民用住房,有一些特殊要求。所以国家专门发布了有关技术标准(包括土建工程中相关的国家标准),来保证沼气池的建造质量。如果建池质量不符合要求或者因为建池地基处理不适当,会使沼气池漏水、漏气,不能正常工作,则需要检查出毛病,进行修补,费时费力。
1、材料准备
建一个8立方米的沼气池需要水泥1吨、砂子2立方米、碎石(规格1~3厘米)0.6立方米、红砖600块、陶瓷管(直径20~30厘米)1~2根、钢筋(直径14毫米)1.2米。
如果建10立方米沼气池,其水泥、砖、砂再增加10%,若建6立方米沼气池,则水泥、砖、砂比8立方米沼气池用量要减少10%。
2、放线挖坑
放线挖坑是保证建池质量的第一关,必须按规定尺寸施工。放线要点:划出总体平面。划出温室、猪舍面积,猪舍在东侧或西侧。划出“模式”宽度中心线。以O为起点,在猪舍内侧找出池的中心点O,以O为圆心,以池的半径加6厘米为半径画圆,确定池的位置。
确定进料口、出料口位置。要在“模式”宽度中心线上确定为进料口中心点和位于日光温室内的出料口中心点,用白灰做好标记。
3、池坑开挖
在“模式”内建沼气池均采用地下埋式,沼气池土方工程采用大开挖的施工工艺。首先,应确定好正负零的高度。池坑深度按设计图确定,即沼气池的池顶与出料口保持在一个水平面上,并高出猪舍地面10厘米。
进料口超高地面2厘米,如果挖得过深使沼气池低于地平面,影响配套使用,挖得过浅使沼气池突出地面,给养猪和日光温室施肥造成困难。
为了便于安放建池模具或利用砖模浇筑池体,减少材料损耗,池坑要规圆上下垂直。对于土质良好的地区坑壁可挖直,取土时由中间向四周开挖,开挖至坑壁时留有一定余地。
然后按定位桩找出中心点,并钉一固定的木桩,用一条绳的一端固定在中心点的木桩上,绳的另一端拴上一把小把锄,使锄刀到中心点的长度等于池的半径加上墙厚度6厘米划圆,刮掉阻碍通道的砂土,边挖边修整池坑,直到设计深度为止。
池坑挖好后马上将池底修成锅底形状,由锅底中心至水压间底部挖一条U形浅槽,下返坡度5%。对于土质松散的地方,地面以下80厘米应放坡取土,坡度大小要看土质松散程度而定,以坑壁不坍塌为原则,同时挖好进、出料口坑。如有地下水出现,池底要挖集水坑,以便排水。
4、池墙施工
池墙及水压间下部的浇筑可采用钢模、木模及砖模,一般上述模具为内模,而以池壁为外模。由于钢模造价高,很少采用,而木模和砖模用的较多。若一个村里建多个沼气池,采用木模较方便,若只建一个,则采用砖模为宜。采用砖模的一般砌法是先把砖用水浸湿,防止拆模困难。
每块砖横向砌筑,每层砖砖缝错开,不用带泥口或灰口,做到砌一层砖用混凝土浇筑一层,振捣密实后再砌第二层。混凝土配合重量比为水泥∶砂子∶碎石=1∶3∶3,池墙高1米,厚0.05米。
5、拱盖施工
沼气池拱盖用砖砌,在砌筑池拱盖前要安装好进料管,一般利用直径200毫米、长600毫米左右的陶瓷管,管内穿绳拴挂在地面的木桩上,进料管喇叭口朝上,上下垂直,紧贴池壁固定好,插入池内深度拱角250~300毫米为宜。
砌筑拱盖可用铁钩或挂绳法固定砖,先由进料管处开始砌,进料管周围要用水泥加固。砌筑拱盖的砖要选择质量好的,砖与砖要顶紧,每砌筑一圈要用小石片嵌牢。在砌筑池拱盖的同时,应把水压间的上部砌好。
6、土方回填
回填土前进料管上部也要砌几层砖,防止回填土由进料管进入池内,进料口宽以240毫米为宜,长度因户而异。注意第一次回填土约60%即可,防止塌方,其余土量在次日池内密封前回填一部分,整体池完工10天后可全部回填完。
7、安导气管
砌筑池拱盖要封口时在拱顶正中央安放直径为9~10毫米的铜导气管,插入深度以池内,密封层完工后露出10毫米左右为宜,拱顶中央用4条500~700毫米长铁筋摆放成#字型,抹灰要加厚加固,以防沼气池运行时压力过大涨坏气箱。
在导气管周围,砌一个深200~300毫米、边长180~200毫米的方型围护墙,在输气管引出方向预留出缺口。猪舍地面以下可砌暗沟或放一个内径为20~50毫米铁管或塑料护管,以便引出输气管。导气管上面盖上活动盖板,防止输气管被猪啃坏。
活动盖板规格240×240毫米,厚度为50~60毫米,可用2块红砖代替。
8、池底施工
池底先铺一层碎石,用1∶4的水泥砂浆将碎石缝隙灌满,然后再用水泥、砂子、碎石以1∶3∶3的混凝土浇筑池底,厚度要达到8~12厘米。
9、池体密封
由砖和混凝土组合建造的沼气池只靠结构层还不能满足防渗漏要求,必须对池体进行密封处理才能不漏气、不漏水。沼气池密封层采用7层做法和3层做法两种,贮气室及池内进料管部分采用7层做法,池底、池墙、水压间、出料口通道等采用3层做法。
其7层做法第1层用450#水泥砂灰刷浆,灰∶水=0.3∶1,第2层抹水泥∶砂子=1∶2.5的水泥砂灰,厚度为0.8~1厘米,第3层抹0.1厘米厚素灰,第4层抹水泥∶砂子=1∶2的水泥砂灰,厚度为0.4厘米,第5层抹0.1厘米厚的素灰,第6层用1∶1的细砂灰抹0.3~0.4厘米,第7层刷素灰浆3遍。
而3层做法是第1层与7层做法中的第2层一起做,第2层与7层做法中的第6层一起做,第3层与7层做法中的第7层一起做。
10、池体养护
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。
养猪场沼气池设计图:
制沼气粪便污水可以用于制沼气,沼气是厌氧微生物(主要是甲烷细菌)分解粪污中的含碳有机物而产生的混合气体。沼气是一种能源,可用于照明、作燃料、发电等。发酵后的沼渣可作为肥料,沼浪可以排人鱼塘进行生物处理。沼气发酵的类型有:高温发酵(45-55℃)、中温发酵(35-40℃)和常温发酵(30-35℃)。在我国普遍采用的是常温发酵,其适宜的条件是:
1、温度25-35℃。
2、酸碱度(pH) 6.5-7.5,pH低时可用石灰石或草木灰调节。
3、碳氮比25-30:1。
4、足够的有机物,一般每立方米沼气池加入1.6-1.8千克的固态原料为宜。
5、适宜的容积,发酵池的容积以每头猪0.15立方米常温发酵效率低,只是一级处理,沼液、沼渣需经进一步处理,否则可造成二次污染。
扩展资料:
规划原则
猪场在设计规划时应遵循三个基本原则:
1、选好场地、猪舍、设备、种猪,打好基础。
2、科学规划、因地制宜,节约投资。
3、明确猪场的性质是原种猪场、祖代猪场、父母代猪场还是商品猪场。在猪场建设和发展规模上量力而行、分期实施、先做好、后做大。
从防疫和生产方便的角度考虑,一般以年出栏商品猪不超过10000头、基础母猪不超过600头为宜。猪场规划设计的总原则是:人类生存和养猪生态环境的和谐共处,养猪业与整个大农业、社会经济发展的良性循环。
选址条件
1、养猪业是长期产业,必须进行长远规划。
2、水、电、交通条件:一个万头猪场日耗水量150~250 t,水质要符合饮用标准用电量除饲料加工外,自装机容量80~100 kw物料运输量大煷笥冢玻 t牭某〗煌ㄔ耸湟方便。
3、卫生防疫条件:综合考虑地形,地势,地点、水源、土壤、气候条件等因素,要远离居民区、养殖场、屠宰场、交通干线。
4、粪污处理及环保条件:要运用生态环保方案,尽量同菜地、鱼塘、果园、农田相结合,使污水无害化和减量化。
参考资料来源:百度百科-养猪场
确定好正负零的高度,按设计图确定;新池启动时,应用温水启动等。
应确定好正负零的高度。池坑深度按设计图确定,即沼气池的池顶与出料口保持在一个水平面上,并高出猪舍地面10厘米。为了便于安放建池模具或利用砖模浇筑池体,减少材料损耗,池坑要规圆上下垂直。对于土质良好的地区坑壁可挖直,取土时由中间向四周开挖。
新池启动以纯净的牛、马粪为佳。新池启动时,应用温水启动。水温30℃—50℃为宜,禁止使用冷水启动,延长启动时间。进料后,按要求密封好各活动盖,特别注意密封好天窗口,以防漏气。启动初期所产气体为废气,不能燃烧,应排放废气7天,每天排放30分钟以上。
扩展资料:
沼气池的相关要求规定:
1、沼气燃烧发电是随着大型沼气池建设和沼气综合利用的不断发展而出现的一项沼气利用技术,它将厌氧发酵处理产生的沼气用于发动机上,并装有综合发电装置,以产生电能和热能。沼气发电具有创效、节能、安全和环保等特点,是一种分布广泛且价廉的分布式能源。
2、有利于促进农业生产发展。兴办起沼气后,大量畜禽粪便加入沼气池发酵,即可生产沼气,又可沤制出大量优质有机肥料,扩大了有机肥料的来源。
参考资料来源:百度百科-沼气池
一、沼气池的工作原理:当池内产生沼气时,储气间内的沼气不断增多,压力不断增高,迫使主池内液面下降,挤压出一部分料液到水压间内。当人们打开炉灶时,沼气池内的压力逐渐下降,水压间料液不断流回主池。这样,不断地产气和用气,使发酵间和出料间始终维持压力平衡地状态。
二、沼气发酵原理:
微生物代谢的过程称为发酵,是指有机物质在一定的水分、温度和厌氧条件下,通过各类微生物的分解代谢,最终产生沼气的过程。这个过程有以下三个阶段:
(1)液化阶段:为产甲烷菌提供营养和为甲烷菌创造适宜的厌氧条件,消除部分毒物。
(2)产酸阶段
(3)产甲烷阶段:产甲烷菌群,利用以上以上两步所分解转化的小分子化合物等生成甲烷。
附:发酵间与储气室称为主池。
水压间的作用一是起着存放从主池挤压出来的料液作用;二是用气时起着将沼气压出的作用。
压力表上的“正压”和“负压”是什么意思?
U型压力表上,左右两根水柱的水位在同一水平线上(即位于零度刻度)表明池内压强与大气压强相等。当与输气导管相连的一端管子水位下降,另一端水位上升时,则为“正压”,表明池内有沼气产生;U型管内的水位差,就是池内沼气的压强与大气压强的差值。相反,压力表上与大气相通的一端水柱下降在零刻度以下表明池内沼气压强低于大气压即为负压。
人进入沼气池,要采取安全措施:
沼气池是严格密封的,里面充满沼气,氧气含量很少。就是盖子打开后,沼气也不易自然排除干净。沼气的主要成就是盖子打开后,沼气也不易自然排除干净。沼气的主要成分是甲烷,它是一种无色气体,当空气中浓度达到30%左右时,可使人麻醉;浓度达到70%以上时,会因缺氧而使人窒息死亡。沼气中的另一主要成分为二氧化碳,也是一种易使人窒息性气体。同时,加入沼气池中的有机物质,在厌氧条件下也能产生一些有毒气体。因此下池检修或清除沉渣时,必须提高警惕,事先采取安全措施,才能防止窒息和中毒事故的发生。
人进入沼气池前,应采取哪些安全措施?
第一,新建沼气池装料后,就会发酵产气,如需继续加料,只能从进料管或活动盖口处加入,严禁进入池内加料。第二,清除沉渣或查漏、修补沼气池时,先要将输气导管取下,发酵原料至少要出到进、出料口挡板以下,有活动盖板的要将盖板揭开,并用风车(南方风稻谷用的工具)或小型空压机等向池内鼓风,以排出池内残存的气体。当池内有了充足的新鲜空气后,人才能进入池内。入池前,应先进行动物试验,可将鸡、兔等动物用绳拴住,慢慢放入池内。如动物活动正常,说明池内空气充足,可以入池工作,若动物表现异常,或出现昏迷,表明池内严重缺氧或有残存的有毒气体未排除干净,这时要严禁人员进入池内,而要继续通风排气。第三,在向池内通风和进行动物试验后,下池的人员要在腰部拴上保险绳,搭梯子下池,池外要有人看护,以便一旦发生意外时,能够迅速将人拉出池外,进行抢救。入池操作的人员如果感到头昏、发闷、不舒服,要马上离开池内,到池外空气流通的地方休息。第四,为了减少和防止池内产生有毒气体,严禁将菜油枯(榨菜籽油后的渣)加入沼气池,因油枯在密闭的条件下,能产生剧毒气体磷化三氢,人接触后,极易引起中毒死亡。
沼气池活动盖揭开数天后,为什么还会发生窒息、中毒事故?
这些池子有的可能是进、出料口被粪渣堵塞,空气不能流通;有的池子建在室内,空气流通不好,又没有向池内鼓风,不能把池内的残留气体安全排除。沼气池打开活动盖后,甲烷、一氧化碳等比空气轻的气体,逐渐跑出池外,而二氧化碳比空气重(为空气的1.52倍),在空气流通不良的情况下,它仍能留在池内,造成池内严重缺氧。所以,如不采取措施,人入池后仍会造成窒息、中毒事故。
入池人员若发生窒息、中毒时应如何抢救?
发生这种情况,要组织力量进行抢救。抢救时,要沉着冷静,动作迅速,切忌慌张,以免连续发生窒息、中毒事故。在抢救的步骤上,首先要用风车等连续不断地向池内输入新鲜空气。同时迅速搭好梯子,组织抢救人员入池。抢救人员要拴上保险绳,入池前要深吸一口气(最好口内含一胶管通气,胶管的一端伸出池外),尽快把昏迷者搬出池外,放在空气流通的地方。如已停止呼吸,要立即进行人工呼吸,做胸外心脏按摩,严重者经初步处理后,要送往就近医院抢救。如昏迷者口中含有粪便,应事先用清水冲洗面部,掏出嘴里的粪渣,并抱住昏迷者的腹部,让头部下垂,使肚内粪液吐出,再进行人工呼吸和必要的药物治疗。
怎样管理好沼气池?
沼气池建好后,如何管理是关键问题。要想管理好沼气池,首先要学习和掌握沼气管理、使用的基本知识。沼气技术员完成建池后,用户可以从池的试压、发酵原料的准备、进料到池子启动产,包括沼气管道的安装,沼气灯、沼气灶的使用和压力表的认读,都要认真学习和动手与沼气技术员一起干,熟悉全过程。当沼气技术人员将沼气池交付给用户管理和使用时,心中有数,不慌不乱。此外,要勤搅拌,按时进料、出料;经常检查池子活动盖是否漏气;沼气输气管用时间长了会发生老化开裂、泄漏沼气,因此,沼气输气管、开关接头也要经常检查,发现问题及时更换。池子出现漏水、漏气等重大问题时,最好请沼气技术人员来解决,尤其是下池,更要注意安全操作,预防安全事故发生。
修建沼气池应注意哪些安全措施?
第一,防止塌方。挖池坑时,要根据土情况,使池壁具有适当的坡度,严禁挖成上凸下凹的“洼岩洞”。土质不好的(如膨胀土、湿陷性黄土、流砂土等)要采取相应措施加固。雨季施工要在池坑的周围挖好排水沟,避免雨水淹垮池壁。第二,开采、运输砖石材料和安砌池壁时,要按照安全操作规程施工,防止砖石滑落、池壁倒塌。安砌圆形片石结构池时,要用临时支撑撑住石料。用卵石、砖头、砌拱架,在拆拱架时,要防止拱架突然塌落压人。拱形结构沼气池,拱的基脚一定牢固。在连山石、石骨子土上建池,要认真选好池基,严防垮塌事故的发生。池上与池下同时施工,要防止砖、石及工具下落伤人。运输石料的绳索和抬杆必须坚实牢固,防止断裂。第三,严禁用焦煤、木炭烘烤池壁,防止发生缺氧和煤气中毒事故。第四,用电灯在沼气池内照明施工时,要防止电器漏电、触电。第五,密封、粉刷前要仔细检查池顶、池壁,如有易掉落的石块等,应首先处理。第六,工作台架,要搭稳固,台架上东西不要放得过多,以免掉物伤人。
修建沼气池时,为什么不提倡放炮挖坑?
建池放炮容易产生以下后果:第一,震裂地基,影响建池质量,也容易震坏邻近的房屋及沼气池。第二,遇上哑炮,容易造成施工人员伤亡。第三,放炮飞石易打伤人、畜或损坏建筑物。第四,放炮后,人立即下池坑还易因池坑内缺氧造成窒息死亡。所以建沼气池不提供放炮挖坑。
农村家用沼气池的池形有哪几种?它由哪几部分组成?
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。
修建沼气池的基本技术要求是什么?
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。 有些地方由于缺乏经验,对于建池质量注意不够,以致池子建成后漏气、漏水,不能正常使用而成为“病态池”;有的沼气池容积过大、过深,有效利用率低,出料也不方便。多年来的实践经验证明,沼气池的结构要“圆”(圆形池)、“小”(容积小)、“浅”(池子深度浅);沼气池的布局,南方多采用“三结合”(厕所、猪圈、沼气池),北方多采用“四位一体”(厕所、猪圈、沼气池、太阳能温棚)。
怎样修建沼气池?
怎样修建沼气池,沼气池的大小、尺寸,沼气池使用什么材料,沼气池修好了怎么判断它的质量是否符合使用要求,这些问题在下面的国家标准中都能找到答案,即:GB4750 农村家用水压式沼气池标准图集;GB4751 农村家用水压式沼气池质量验收标准;GB4752 农村家用水压式沼气池施工操作规程;GB7637 农村家用沼气管路施工安装操作规程;GB9958 农村家用沼气发酵工艺规程;GB7959 粪便无害化卫生标准。还可以参考DB21/T-835-94北方农村能源生态模式标准。修建沼气池不同于修建民用住房,有一些特殊要求。所以国家专门发布了有关技术标准(包括土建工程中相关的国家标准),来保证沼气池的建造质量。如果建池质量不符合要求或者因为建池地基处理不适当,会使沼气池漏水、漏气,不能正常工作,则需要检查出毛病,进行修补,费时费力。
水压式沼气池型有以下几个优点:
⑴池体结构受力性能良好,而且充分利用土壤的承载能力,所以省工省料,成本比较低。
⑵适于装填多种发酵原料,特别是大量的作物秸秆,对农村积肥十分有利。
⑶为便于经常进料,厕所、猪圈可以建在沼气池上面,粪便随时都能打扫进池。
⑷沼气池周围都与土壤接触,对池体保温有一定的作用。
水压式沼气池型也存在一些缺点,主要是:
⑴由于气压反复变化,而且一般在4~16千帕(即40~160厘米汞柱)压力之间变化。这对池 体强度和灯具、灶具燃烧效率的稳定与提高都有不利的影响。
⑵由于没有搅拌装置,池内浮渣容易结壳,又难于破碎,所以发酵原料的利用率不 高,池 容产气率(即每立方米池容积一昼夜的产气量)偏低,一般产气率每天仅为0.15米3/米3 左右。
⑶由于活动盖直径不能加大,对发酵原料以秸秆为主的沼气池来说,大出料工作比较困难。因此,出料的时候最好采用出料机械。
变型的水压式沼气池
⑴中心吊管式沼气池将活动盖改为钢丝网水泥进、出料吊管,使其有一管三用的功能(代替进料管、出料管和活动盖),简化了结构,降低了建池成本,又因料液使沼气 池拱盖经常处于潮湿状态,有利于其气密性能的提高。而且,出料方便,便于人工搅拌。但 是,新鲜的原料常和发酵后的旧料液混在一起,原料的利用率有所下降。
无活动盖底层沼气池
无活动盖底层出料水压式沼气池是一种变型的水压式沼气池。该池型将水压式沼气池活动盖 取消,把沼气池拱盖封死,只留导气管,并且加大水压间容积,这样可避免因沼气池活动盖 密封不严带来的问题,在中国北方农村,与"模式"配套新建的沼气池提倡采用这种池型。本书将介绍该种沼气池的建造技术。无活动盖底层出料水压式沼气池的构造如所示。沼气池为圆柱形,斜坡池底。它由发酵间、贮气间、进料口、出料口、水压间、导气管等 组成。
⑴进料口与进料管 进料口与进料管分别设在猪舍地面和地下。厕所、猪舍及收集的人畜 粪便,由进料口通过进料管注入沼气池发酵间。
⑵出料口与水压间 出料口与水压间设在与池体相连的日光温室内。其目的是便于蔬菜生 产施用沼气肥,同时出料口随时放出二氧化碳进入日光温室内促进蔬菜生长。水压间的下端 通过出料通道与发酵间相通。出料口要设置盖板,以防人、畜误入池内。
⑶池底 池底呈锅底形状,在池底中心至水压间底部之间,建一U型槽,下返坡度5%,便于 底层出料。⑷工作原理 ①未产气时,进料管、发酵间、水压间的料液在同一水平面上。②产气时, 经微生物发酵分解而产生的沼气上升到贮气间,由于贮气间密封不漏气,沼气不断积聚,便 产生压力。当沼气压力超过大气压力时,便把沼气池内的料液压出,进料管和水压间内水位 上升,发酵间水压下降,产生了水位差,由于水压气而使贮气间内的沼气保持一定的压力。③用气时,沼气从导气管输出,水压间的水流回发酵间,即水压间水位下降,发酵间水位上 升。依靠水压间水位的自动升降,使贮气间的沼气压力能自动调节,保持燃烧设备火力的稳 定。④产气太少时,如果发酵间产生的沼气跟不上用气需要,则发酵间水位将逐渐与水压 间水位相平,最后压差消失,沼气停止输出。
1、必须坚持“四结合”原则
“四结合”是指沼气池与畜圈、厕所、日光温室相连,使人畜粪便不断进入沼气池内,保证正常产气、持续产气,并有利于粪便管理,改善环境卫生,沼液可方便地运送到日光温室蔬菜地里作肥料使用。
2、坚持“圆、小、浅”的原则
圆指的是沼气池的池形,小指的是沼气池的容积,浅指的是池深。“圆、小、浅”就是圆柱形池形,池容6~12立方米,池深2米左右。因为沼气池的容积不宜过大,而且要注意避开地下水,以免造成更严重的污染。同时发酵液的表面积相对扩大,有利于产气,也便于出料。圆形沼气池具有以下优点:
第一,根据几何学原理,相同容积的沼气池,圆形比方形或长方形的表面积小,比较省料。
第二,密闭性好,且较牢固。圆形池内部结构合理,池壁没有直角,容易解决密闭问题,而且四周受力均匀,池体较牢固。
第三,我国北方气温较低,圆形池置于地下,有利于冬季保温和安全越冬。
3、坚持直管进料,进料口加箅子、出料口加盖的原则
直管进料的目的是使进料流畅,也便于搅拌。进料口加箅子是防止猪陷入沼气池进料管中。出料口加盖是为了保持环境卫生,消灭蚊蝇孳生场所和防止人、畜掉进池内。2 沼气池的设计依据。
二、沼气池建设必须要考虑的因素
1、池基的土质
建造沼气池,选择地基很重要,这是关系到建池质量和池子寿命的问题,必须认真对待。由于沼气池是埋在地下的建筑物,因此,与土质的好坏关系很大。土质不同,其密度不同,坚实度也不一样,容许的承载力就有差异。而且同一个地方,土层也不尽相同。如果土层松软或沙性土或地下水位较高的烂泥土,池基承载力不大,在此处建池,承受不了,必然引起池体沉降或不均匀沉降,造成池体破裂,漏水漏气。
一般自然土层,每平方米容许承载力都超过10 吨以上,在这样的自然土层上建造沼气池,是没有 什么问题的。因此,池基应该选择在土质坚实、地下水位较低,土层底部没有地道、地窖、渗井、泉眼、虚土等隐患之处;而且池子与树木、竹林或池塘要有一定距离,以免树根、竹 根扎入池内或池塘涨水时影响池体,造成池子漏水漏气;北方干旱地区还应考虑池子离水源和用户都要近些,若池子离用户较远,不但管理(如加水、加料等)不方便,输送沼气 的管道也要很长,这样会影响沼气的压力,燃烧效果不好。此外,还要尽可能选择背风向阳处建池。
2、池子的荷载
确定荷载是沼气池设计中一项很重要的环节。所谓荷载,是指单位面积上所承受的重量。如果荷载确定过大,设计的沼气池结构截面必然过大,结果用料过多,造成浪费;如果荷载确定过小,设计的强度不足,就容易造成池体破裂。荷载的计算标准一般为:池身自重(按混凝土量计算)每立方米为2.5吨左右,拱顶覆土每立方米为2吨左右, 池内发酵原料每立方米容积为1.2吨左右,沼气池产气后池内每平方米受压为1吨左右。此外 ,经常出现在池顶的人、畜等压力以最大量考虑为1吨左右。所以,地基和承载力至少不能小于每平方米8吨。
3、池子拱盖的矢跨比和池墙的质量
建造沼气池,一般都用脆性材料,受压性能较好,抗拉性能较差。根据削球形拱盖的内力计算,当池盖矢跨比在1:5.35时,是池盖 的环向内力变成拉力的分界线;大于这个分界线,若不配以钢筋,池盖则可能破裂,因此,在设计削球形池拱盖时矢跨比(即矢高与直径之比。矢高指拱脚至拱顶的垂直距离)一般在1:4~1:6之间;在设计反削球形池底时矢跨比为1:8左右(具体的比例还应根据池子大小、拱盖跨度及施工条件等决定)。
注意在砌拱盖前要砌好拱盖的蹬脚,蹬脚要牢固,使之能承受拱盖自重、覆土和其他荷载(如畜圈、厕所等)的水平推力(一般说来,一个直径为5米,矢 跨比为1:5,厚度为10厘米的混凝土拱盖,其边缘最大拉力约为10吨),以免出现裂缝和下 塌的危险;其次,池墙质量必须牢固。池墙基础(环形基础)的宽度不得小于40厘米(这是工程构造上的最小尺寸),基础厚度不得小于25厘米。一般基础宽度与厚度之比,应在 1:(1.5~2)范围内为好。
4、沼气池的容积计算
计算容积的大小原则上应根据用途和用量来确定。池子太小,产气就少,不能保证生产、生活的需要;池子太大,往往由于发酵原料不足或管理跟不上去等原因,造成产气率不高。目前,我国农村沼气池产气率普遍不够稳定,夏天一昼夜每立方米池容约可产气0.15立方米,冬季约可产气0 .1立方米左右,一般农村五口人的家庭,每天煮饭、烧水约需用气1.5立方米(每人每天生活 所需的实际耗气量约为0.2立方米,最多不超过0.3立方米)。同时,应考虑生产用肥。
对于存栏为6~10头,温室面积在100~150平方米的农村家庭猪圈,可建6、8、10米3的沼气池。对于建在野外的四位一体生态型大棚模式,一般“模式”的沼气池面积为667平方米(1亩)左右,这时,养猪头数可增加,沼气池容 积大一些为好,但这不是绝对的,因为若沼气池容积满足不了炊事用能及蔬菜生产用肥的需要,可由外界补充能源及肥料,从而使沼气池工作模式正常运行。
厌氧池施工主要包括土方挖填,厌氧池、进、排水管道等。依据先地下后地上的原则从下往上逐层安排施工,施工时先从厌氧池基础,后开始厌氧池结构、地下管线施工。
厌氧池为埋在地下工程;根据设计图纸钢筋砼施工分二次浇捣施工,(底板和部分池壁一次、池壁一次),盖板为预制盖板。
2.基础开挖及支护
(1)基础开挖
厌氧池区域,清除地表耕作土层,开挖采用挖掘机大开挖,采用PC-200挖掘机开挖,汽车运输至场地回填段,边坡按规范放坡,基底留20cm保护层,用人工开挖到设计高程。开挖应避免扰动开挖面。挖至设计高程后。回填夯实砂砾石,施工C15砼垫层。
2)支护结构方案
由于洪前社安置房为浅独立基础,而设计的厌氧池基底比房子的基础深4.0米,且距离房子基础仅1.8米小于安全距离。故应对厌氧池基坑开挖采用支护。
本基坑支护工程开挖深度为5.6米左右,采用拉森式钢板桩做直立式护壁,钢板桩板宽为200MM ,桩长设计长度5M ,嵌入土体部分1.0M ,支撑系统共设置1层,其标高为-1.50处,(相对标高 0.00相当于绝对标高3.5)。支撑采用钢结构,材料采用热轧无缝钢管(d=299 ,t=10 ),外围梁采用HW300×300×10×5的H型钢,支撑之间采用电焊连接,接缝满焊。
3.钢筋工程
钢筋是建筑工程的骨架,对建筑工程内在质量有举足轻重的影响,必须严格钢筋进场的验收制度,按照规定对进场钢筋做原材料试验、焊接试验,以确保工程质量。具体施工如下:
(1)钢筋配筋
钢筋的配筋除按图规格和长度及有关规范要求制作外,为方便加工及流水施工,尚应按如下要求进行。
按图进行分段配制,分类堆放并注明型号根数。具体配制时,配制顺序应与施工顺序大致相同。同时,施工缝处梁的上下钢筋接头位置应满足规范要求。
(2)钢筋加工
钢筋加工采用集中的方式,全部在施工现场的钢筋加工厂内进行,按照设计图上钢筋的规格和长度,在加工厂内进行下料加工。按施工流水的需要分段运至操作面进行绑扎,注意事项如下:
A、原材料进场必须有产品出厂合格证及原材料质量保证书,并按规范要求取样进行检查,符合要求后方可进行加工。
B、钢筋冷拉,采用控制冷拉延伸方法进行(仅限于Ⅰ级钢)但冷拉率的数值必须由试验室确定,Ⅱ级钢在闪光对焊完成后,亦可用冷拉方法进行钢筋接头处调直,但冷拉率必须控制在1%以内。
C、钢筋的焊接,场内采用闪光对焊或电弧焊,现场采用手工电弧焊。
D、在接头区段内受拉钢筋接头面积的允许百分率,当绑扎时为25%,其它为50%。
E、纵向受拉钢筋的最小锚固长度和搭接长度按图规定施工。
F、筋成型时,其弯钩和弯折的偏差符合图纸和规范要求。
(3)钢筋的绑扎
A、钢筋竖向连接采用电焊工艺,应注意按图错开接头位置。
钢筋接头可采用搭接,受拉钢筋除图中注明外,Ⅰ级钢为30d,Ⅱ级钢为42 d,钢筋搭接的接头应相互错开,同一截面处钢筋接头数量不大于总数量的25%。
B、钢筋的接头(钩叠合处)应错开布置在四周竖向钢筋上,箍筋转角与竖向钢筋的交叉点应绑牢,与模板成45°角,绑扎钢筋的扎筋相互间成人字形。
C、厌氧池的钢筋砼板,池壁中有预埋管件时,除按设计加固外,钢筋应尽量绕过并相应加长,截断钢筋的端部应留有搭接长度或焊于增设的环筋上。
钢筋遇到空洞时应尽量绕过,不得截断,如必须截断时,应在空洞设置加固环筋焊牢固。集水坑处的池壁、底板钢筋应深入集水坑内35d,不得截断。
D、在柱顶板(上面处)在浇筑前加一封闭套箍,与柱主筋绑扎牢固,防止主筋偏移。
E、板筋绑扎时,注意上层钢筋位置,采取必要的保护措施,以防砼施工时被人踩塌。
F、钢筋表面必须认真除锈,防止机油污染,以保证砼和钢筋之间的良好粘结。
G、对绑扎好的钢筋需进行技术复核和隐蔽验收,符合要求后方可浇筑砼。
H、焊条:焊接Ⅰ级钢用E43。
I、次梁与主梁相交处,在主梁处设置附加箍筋和附加吊筋,未注明附加箍筋为6φ8,未注明附加吊筋2Φ16。
J、钢筋保护层采用C30细石砼制作的砼垫块,砼垫块内埋入细铁丝,在绑扎钢筋时将垫块分散置于钢筋和模板间,并与钢筋绑扎牢,以保证钢筋保护层的厚度准确。
K、主钢筋砼保护层:柱35mm,底板、梁和池壁为25mm,其余为20mm。
4.模板工程
厌氧池高度方向分二次浇捣和立模(第一次浇底板与池壁连接的斜托上部550mm,第二次从施工缝浇至池顶)。池壁施工缝的位置设置在底板与池壁连接的斜托上部550mm,再浇注前应打毛处理。
(1).施工准备
本工程的厌氧池为钢筋砼结构,在保证质量前提下,根据本工程特点及企业的周转材料情况,采取以下模板方案。
模板: 墙:18mm厚木胶合板 50×100方木、钢筋背楞,φ16螺栓加固。
梁18mm厚木胶合板 50×100方木龙骨
支承体系,采用杉木直径>10cm作支撑系统,水平拉杆钢管@1500mm一道,梁底设水平拉杆,杉木支撑系统。水平拉杆@1500mm。
(2).模板制作
模板模型统一按配模图,在加工房统一加工制作,制作好后标记模板位置、型号尺寸和数量,经验收合格刷脱模剂后按规定顺序堆放。
①材料要求
模板龙骨及支模架等材料均应符合有关验收标准,选用材料较好的模型材料。
②模板制作要求:
A、面模平整光滑,拼缝紧密,刚度好。
B、围檩和支撑具有足够的刚度和强度。
C、特殊部位的模板要与构件形状尺寸相互位置准确。
D、构造简单,装拆方便,并便于钢筋的绑扎与安装。
③转角、造型特殊部位及梁、柱模板,由加工厂运至现场安装,零星尺寸不足处现场采用散装木模拼装。
(3).模板的安装
①安装柱模、墙模
放出柱、墙边线→校正绑扎柱筋及垫块→墙模侧墙板采用Φ10螺栓对拉固定,螺栓中间加焊止水环,两侧靠近模板处设置锥形杯,拆模后混凝土壁面上留有2~3cm的锥形凹槽,便于螺栓头的处理。
②梁、板模安装施工顺序
放线→搭设支模架→安装梁底模→安装板底模→绑扎梁及垫块→安装梁柱节点模→校正梁侧模→校正板底模。
③放线
模板安装前,根据测量标记墙或柱上弹出梁的标高、中心线和模板安装控制内边线,并按满堂设计要求定出模架立柱位置线。
④搭设支模架
模板支撑采用松木支撑,竖直支撑间用水平撑和斜撑互相连接面为整体,以保护支撑系统稳定可靠。
地面搭设,当支模架支承在地面上时,应先将地基土平整夯实,安放垫板,以防止支模架在浇砼后不发生下沉变位为准。
⑤模板拆除
模板拆除除应在结构同条件养护的方式块试件达到规范规定的拆模强度后,方准拆模,悬臂构件的支撑模板等混凝土达到100%的设计强度后方可拆模,梁、柱侧模拆除由工长掌握拆模时间,数值板底模,由技术主管根据强度试压报告,通知拆模时间。
⑥质量要达到国家质量验收的合格标准。