户用沼气池的施工准备

发布日期:2021-01-15 02:44

(一)选定池形

我国农村家用沼气池,绝大部分时埋在地下,受结构自重、土层的垂直和水平压力、地面活荷载、地基反作用力、静水压力和上浮力、池内料液重力及沼气压力等轴对称荷载作用。

圆形池池盖和池底的最不利情况是空池阶段。

由于沼气池是封闭壳体,变形微小,所以作用于池体的土层水平侧压力可按弹性平衡理论采用静止土压力计算。对于水压式沼气池,其削球壳池盖、池体边界按无矩铰支假定的无矩理论计算,池墙按两端铰接的圆柱壳计算。

经过计算分析,并通过实体模型验证以及破环实验,证明实验结果同理论计算是吻合的。

根据这个理论,我国科研人员设计出一套农村家用沼气池标准图集以及质量检查验收标准和施工操作规程,也就是国家标准GB4750-84。

建沼气池首先要了解各种沼气池形的布局状况,因为布局合理是提高沼气池产气量的重要前提;其次要了解池形的日常管理操作是否方便,特别时排渣清淤是否容易;同时,池形要具备正常的新城代谢功能,可混合使用杂草、秸秆,不造成短路,进出料口一旦发生短路,要有切实可行的排除方法;此外要根据家庭人口和饲养禽畜的数量、种类等情况来确定容积,一般按每人1.3~1.5立方米池容的比例来预算沼气池的池容,比如,3口之家选用4立方米的池容,5~6人选用8立方米的池容,养猪多、发酵原料充足的农户可适当增大池容。

农户建池,可以根据用户所能提供的发酵原料种类、数量和人口多少、地质水文条件、气候等特点,因地制宜地选定池形和容积。

(二)建池时间的选择

建池时间的选择主要根据以下3个方面来考虑。

(1)沼气池的发酵速度、产气率与温度变化呈正比关系。春夏季(上半年)气温逐渐升高,沼气池中厌氧细菌逐渐活跃,沼气池发酵旺盛,新池发酵启动比较快,产气率高;而秋冬(下半年)由于气温由高逐渐降低,发酵由旺转缓慢。

因此,从季节气温的升降看,应选择气温较高的春夏季建池最好。

(2)从春夏和秋冬季的降雨和地下水位升降的规律来看,前者雨水较多,地下水位升高,低洼地区建池有一定困难,而秋冬季节恰恰相反,所以,在低洼地区应选择下半年建池较好。

(3)从建材价格涨落情况看,上半年建池价格要比下半年低,每袋泥的季节差价一般在5~6元左右,如果建一座沼气池需水泥20袋,那么,上半年建池一般要比下半年节约72元左右。因此,从经济角度来考虑,在上半年建池比较合算。

综合以上分析,选择上半年建池比较合适,但地下水位较高地区、村落,宜采用分期施工的方法,即上半年做好规划,下半年挖坑建池。

(三)建池地址的选择

做到猪圈、厕所、沼气池三者联通建造,达到人、畜粪便能自流入池。池址与灶具的举例一般控制在25米以内;尽量选择在土质坚实、地下水位低,地势较高的地方建池。同时还要注意选择的地方要避风向阳、出料方便,并且能使运输车辆的畅通。

(1)准备建池材料。根据池形确定施工工艺,备足建池材料。

(2)拟定施工方案。根据沼气池的形式和结构等条件,做好施工前的技术准备工作,确定施工方案。

(四)施工工艺的选择

我国农村家用圆形(包括球形)沼气池施工工艺,总的说来有砌块建池、整体现浇建池和组合式建池3中。

1.砖块施工工艺

砌块(这里包括混凝土预制块、标砖和块石)建池在我国较为广泛,在我国长期的实践中发现砌块建池有以下优点:由于标砖、混凝土预制块都是规格化的材料,所以这就为池形标准化创造了条件;施工简便,节约木材;适应性强,对于不同水位都可以采用;可以常年备料,常年建池,加快建设速度。

该方法节约成本,主池体各部位厚薄均匀,受力好、抗压抗拉性能好,可分段施工,缩短地下建池时间,利于地下水位高的地区建池。

2.混凝土整体现浇施工工艺

整体现浇池的整体性能比较好,质量比较稳定,使用寿命长,但是耗用的模板和人工比较多。但是,混凝土现浇施工时技术要求较高,若挖坑和校模不准,易造成池墙厚薄不一,而且会增大建池成本;此外,现浇施工要求一气呵成,不能间歇,难免出现规范不一、质量难以保证的现象。

实践证明,在地下水位较高的地区使用该法施工要比预制件施工难得多。

因此,建造农村户用沼气池,预制件施工法要比混凝土现浇施工法更胜一筹。

3.组合式建池

是指池墙和池盖采用两种不同的施工工艺,例如池盖现浇而池墙采用砌块建池,或者池盖采用砌块而池墙现浇建池。

至于农户最后选用哪种施工工艺,这要根据当地的建池材料,地质水文条件、施工习惯等,因地制宜地确定施工工艺。