砖混结构旋流布料沼气池建池工艺

砖混结构旋流布料沼气池建池工艺邱凌,杨改河,王兰英,王俊鹏(西北农林科技大学农业部沼气产品质检中心西北工作站,陕西杨凌712100)摘要:与旋流布料沼气池的结构、功能和发酵工艺相配套,总结出砖混组合建池工艺,解决了砖结构沼气池整体结构强度难以保证的技术问题,具有池容不受模具制约、大小可根据需要调整、适应性强、施工方便、整体强度高等优点,已在西北地区乃至全国农村沼气工程建设中广泛应用。关键词:旋流布料;沼气池;砖混组合;建池工艺中图分类号:X703;X21614文献标识码:B文章编号:1000-1166(2005)01-0047-03收稿日期:2004-05-17修回日期:2004-12-06项目来源:农业部农村能源科技专项(2002-32)。作者简介:邱凌(1957-),男,教授,博士,主要从事生物能源与环境工程科研教学工作,E2mail:ql2871@126.com。户用沼气池建池分为混凝土整体现浇、砖混组合和钢筋混凝土预制板装配等三种工艺。混凝土整体现浇的整体性能好,强度高,质量稳定。但容积受制于模具,大小变化不灵活,且模具一次性投资大,异地施工模具转运费用较高。钢筋混凝土预制件组装建池工艺可以实现工厂化、规范化、商品化生产,并可缩短工期,加快建设速度。但对施工人员施工技能和综合素质要求高,施工中容易出现结构失效,漏水漏气,且池容不能根据需要改变。针对以上两种建池工艺的优缺点,与旋流布料沼气池的结构、功能和发酵工艺相配套,总结出池底用混凝土现浇,池墙和池盖用砖和混凝土混合结构建池的组合工艺,解决了纯砖结构沼气池整体结构强度难以保证的技术问题。该工艺具有池容大小不受模具制约、适应性强、施工方便、整体强度可靠等优点,已在西北地区乃至全国农村沼气工程建设中广泛应用。1规划和选型1.1庭院沼气系统的科学规划布局建设庭院沼气系统,要着眼于以沼气池为中心的前、后处理环节。前处理包括厕所、畜禽舍、沼气池的方位和走向及三结合方式;太阳能畜禽舍的增温保温设计和建造。后处理环节包括沼气发酵残余物的清除和综合利用。通过对农户庭院沼气系统的优化设计和合理布局,使建池农户拥有清洁的厨房、卫生的厕所和浴室、无蚊蝇的猪圈、高效率的沼气池和通畅的排污系统(图1),使人畜粪便随时流入沼气池,达到连续进料、冬季保温和美化优化庭院的目的。74中国沼气ChinaBiogas2005,23(1)1.2沼气与主导产业组装配套沼气池在庭院生态系统中起着回收废弃物能量和物质的作用。通过与农业主导产业相结合,将变废为宝的沼气池变成连接农、林、牧、副、渔各业的纽带,使吨粮田、林果山、禽畜圈、水产池连成一片,实现无污染、无废料、能量流、物质流、经济流良性循环的庭院生态农业体系。1.3采用动态高效沼气发酵装置和工艺旋流布料沼气池能克服静态发酵沼气池存在的结壳、沉淀、“料液短路”和出料困难等技术问题,具有消短除盲、固菌成膜和自动循环、搅拌、破壳、增温、出料等功能[1]。在发展农村庭院沼气时,可优先引进和采用。2定容和备料根据我国南北方的气候条件、生活习惯和农户庭院养殖状况,户用沼气池建池容积南方一般为6～8m3,中部8～10m3,北方10～12m3。用砖混组合建池工艺建设,所需建池材料见表1。表1旋流布料砖混结构沼气池材料用量参考表容积(m3)砖砌体混凝土池体抹灰密封施工合计材料用量砖(块)水泥(kg)中砂(m3)水泥(kg)中砂(m3)碎石(m3)水泥(kg)中砂(m3)密封剂(kg)水泥(kg)水泥(kg)中砂(m3)碎石(m3)砖(块)密封剂(kg)68101100130015001502002500.7500.8500.9504555616230.8090.9971.1071.2501.5401.7101421632080.3240.3740.4751.01.52.032476087997111411.8832.2212.5321.2501.5401.7101100130015001.01.52.03定位和放线(1)确定庭院沼气系统方位。根据规划设计图,按照背风向阳和走向一致的原则,首先,选定建设区域,平整地面,画出畜禽圈和厕所的位置外框灰线(图2)。确定沼气池、进料口、主池、水压间中心位置。北方沼气池的水压间可布局在畜禽圈内,出料管和储肥间布在畜禽圈外;南方将水压间、出料管和储肥间布在畜禽圈外。要整齐、美观,和农户房舍及庭院的方位和走向一致。4挖坑和校正4.1池坑开挖黄土或粘土土质上圈梁以上部位可直壁或放坡开挖,上圈梁以下部位应按放线尺寸,进行直壁开挖,取土尺寸如下:主池取土直径=池身内直径+2倍池墙厚度主池取土深度=蓄水圈高+拱顶厚度+拱顶矢高+池墙高度+池底矢高+池底厚度不同容积的户用旋流布料沼气池各部分的结构尺寸见表2[3]。4.2池坑校正开挖主池土方时,要用放样