浅谈椭球形沼气池施工中不能忽视的几个关键问题

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  椭球形沼气池具有埋置深度浅、施工管理方便、产气率高、节约建池材料等优点,深受沼气技工和用户的欢迎,在我县得到广泛应用,成为当家池形。然而,在建池实践中许多沼气技工往往只注重池体及密封层的施工,在沼气池规划与布局、池体开挖、进出料口与天窗口(以下简称“三口”)施工、管路安装以及试压等方面重视不够,使建成的沼气池不美观、不好用,不能发挥其应有的效益。笔者通过多年的实践,认为要使建成的沼气池既好看又好用,在施工中要特别注意以下几个关键问题。
  
  一、切实做好规划与布局
  要实现沼气池长久稳定产气,就要使其有充足的发酵原料。为此,沼气池建设应与畜圈、厕所三结合。而许多技工忽视这一点,建池户家明明有畜圈、有厕所,所建的沼气池就是不靠近,致使人畜粪便无法自流入池,沼气池没有足够的原料而产气不足;此外,沼气池与农户住房、道路不相协调、标高不合要求,严重影响农户庭院的美化。在为沼气池定位时,除应尽量缩短与厨房距离外,还要做到:
  1、凡是有畜圈的农户都应将沼气池尽量靠近,实现粪便自流入池。
  2、在放样时,要定好标高,控制池体开挖深度,建成后的沼气池高度既不能超出地面,也不要低于地面。
  3、“三口”摆放要与住房、道路等平行或垂直。
  4、如果是新建畜圈、厕所,可按图1规划布局。
  
  二、严格按样线开挖池坑与拱模
  很多技工在开挖下半球时不放样线,挖出的池体虽然直径、深度达标,但中间部分严重不合要求,将半椭球体挖成一个倒锥体,上半球拱模也不放样线,建成的沼气池说是8m3,实际还不足6m3。沼气池施工要按标准放线,并严格按样线对开挖的池坑进行修整,拱砖模也要按样线对每圈砖进行校正,确保建成的沼气池各部分尺寸均达标(如图2)。
  
  三、对天窗口与活动盖作适当改进
  我县以前所建的沼气池大多选择盖板式活动盖,这种盖虽然方便施工,但封、启困难,往往封盖不严而造成漏气。为此,建议改用瓶塞式活动盖。这种盖板虽然施工时天窗口施工难一点,但开、启很方便,发现漏气也容易封堵。
  1. 活动盖浇注:找一只下口直径55cm左右的塑料盆,浇下半球时,在盆内浇注活动盖,所用的混凝土多加点水泥,浇注时上下震动塑料盆,这样浇出的活动盖不必粉刷,只按要求刷好浆就能达到密封要求。
  2. 天窗口施工:将浇下半球的塑料盆放在砖模上,塑料盆周围浇注高标号水泥砂浆,脱模后在天窗口抹一层干水泥粉,以后按要求刷浆。注意在下池放楼梯时不要把天窗口下沿的边弄坏。
  3. 畜水圈施工:畜水圈可比盖板式活动盖的小一点,小到比活动盖大5cm左右。也可以将畜水圈用砖砌成方形的。预制或现浇畜水圈时,找二根直径3cm左右、长于畜水圈的木棍,预埋在畜水圈混凝土内,待混凝土硬化后,抽去木棍。
  4. 沼气池封盖时,在天窗口抹一圈黄泥,盖上活动盖,稍压紧。插入二根直径25mm的镀锌自来水管,管下放四块木板,削好四个木楔,在二管下各左右下楔,分别楔紧。这样封的活动盖,一般不会漏气。沼气池试压出现漏气,开、启盖也很方便。
  
  四、按发酵池容积确定水压间大小
  我县建的沼气池水压间大多采用预制墙板,拼接施工。这种方法节省材料,也节省施工时间。但预制的墙板过长的话,容易断裂。所以很多地方建的水压间体积过小,达不到沼气池储气要求。产气旺的池子多产点气就出现水压间溢出料液现象。
  水压间的大小要按发酵池容积和池容产率来计算。池容产气率一般取0.25~0.3m3/d.m3,所以一个8m3的沼气池一天可产沼气2~2.4m3。水压间的体积为沼气池一天产气量的一半,也就是水压间的体积要达到1~1.2m3。水压间的深度因限压需要,限定为0.7m,如果按1m3计算,水压间的面积应达到1.43m2。如果宽度为0.8m,那么其长度就要1.79m。如果按1.2m3算,其长度就要2.15m。实践中建成的沼气池因用户要求或因地形限制,大小不一,水压间没有固定的尺寸,均可按上述方法来计算体积及对应的长度与宽度,对原料充足,产气旺的沼气池,可把水压间放大些。
  
  五、严禁将进料口做大
  很多技工对进料口施工太随意,大小不一,多数是将其放大,理由是方便进料。其实进料口的施工是有严格要求的,既不能随意加大,也不能随意缩小。进料口过大一是不安全,容易造成人畜掉入池内的危险;二是进的新鲜原料会被压出沼气池发酵间,不利于产气。
  正确的进料口施工应是:在砌筑进料口时,其三个面用砖沿进料管口垂直砌至标高,最外一面顺着管口倾斜,砌至标高。
  
  六、美化“三口”盖板
  三口盖板施工是否标准,直接影响沼气池的美观。有的技工认为只要沼气池不漏气就可以。其实,沼气池完工覆土后,人们看到的只是三口,三口盖板做得不标准,直接影响用户对建池质量的看法。为此,施工时要对三口盖板进行必要的美化。
  1、严格控制盖板厚度。各盖板的厚度应控制在4cm以内,厚了给人以笨重的感觉。
  2、注意四周的平直与表面的平整。施工时,四周要用木板夹好,表面要用砂浆盖面,使成型后的盖板像豆腐块一样。
  3、注意各盖板齐全。进料口、畜水圈、水压间和出料池都要有盖板。
  4、盖板提手要保持活动,不能将提手浇死在混凝土内。做到提手不用时能自由落下,并与盖板相平,人走动时不绊脚。
  
  七、高度重视输气管路的安装
  输气管路安装常常被许多技工所忽视,也是出问题最多的。实际上输气管路安装是否规范,不仅影响美观,更为重要的是影响沼气池的使用效果。输气管路安装在以下几方面应引起重视:
  1、排除管路冷凝水
  在冬季沼气池内的温度比室外高,池内温度较高的沼气通过管路时,会在管壁上形成冷凝水,时间一长就会在管内聚焦大量的冷凝水,影响沼气的输送。所以,在安装输气管时,要根据地势将管路向一个方面倾斜,坡度达到1%,并在管路的最低处安装集水瓶,使管内形成的冷凝水自动流入集水瓶内。部分管路长,不能向一个方向倾斜的沼气池必须安装2个甚至2个以上的集水瓶,才能保证排除全部的冷凝水,确保输气管路通畅。
  集水瓶除了要装在整个管路最低处外,还要注意放置集水瓶的小池不能用水泥粉刷,要保持小池排水通畅、不积水。否则,一到雨天小池内积水会上浮瓶子,使联接软管受折而使沼气输送受阻。
  2、正确安装净化器
  净化器必须安装在沼气灶旁,眼睛能平视压力表的高度。也就是说净化器一般安装在沼气灶旁离地1.5m高度,以避开沼气灶火焰和炊事油烟的熏烤。有的技工将净化器安装在沼气灶正上方,沼气灶台下,甚至远离灯台2m以上的高度,这都是不正确的装法。
  净化器进出气口可以互换,即进气口作出气口,出气口作进气口,进出气口互换后有一个好处,即脱硫后的沼气不会腐蚀净化器上的开关。
  3、室内、外管及开关的安装。室外管应全部地埋,地下穿墙入室,室内立管,以避免日晒雨淋影响管子的寿命。室内管要做到横平竖直,避开沼气火焰熏烤。开关应装在沼气灶台旁,并靠近沼气灶台,尽量减少软管长度(如图3)。
  要安装好室内管路,首先要配置冲击钻和管子剪这二样工具,否则,安装管路既费时,又难以做到标准、美观;其次要在墙上划好管路走线,用冲击钻打孔,孔内塞入木头,再将管卡用木锣钉固定;三要根据管路长度剪取适长的管子,并将管子压直,联接好弯头、三通、开关等配件后,再嵌入墙上的管卡内。
  
  八、采用正确的试压与投料方法
  试压是检验建成沼气池气密性是否合格的唯一办法。不管你建了多少沼气池,也不管你有多少建池经验,建成的沼气池都应该进行试压。否则,投入运行后出现沼气池没气,就难以判断是池子有问题,还是发酵有问题。实践中,有的沼气池有气,但气不多,农户抱怨气不够用,往往是产气大于漏气,严重影响沼气池的效果。沼气池试压应注意以下几点:
  1、制作压力表。试压不能用净化器上的压力表,需要制作“U”型水柱压力表。净化器上的压力表红柱很短,而且是机械表,对压力变化反映不敏感,3%的压力变化,在表上很难反映出来。为确保试压准确,在试压时必须制作反映灵敏的“U”型压力表。其制作方法为:在1.2m长的木板上挂上塑料软管,呈“U”字型,单边长1m。于木板的中间位置划一横线,为“零”压水位,上、下各划50cm刻度,总长为100cm。向“U”型软管内灌水至“零”压水位。
  2、采用水试压法。试压时先向池内灌水至零压水位,观察几个小时,看水位是否下降,不降说明不漏水。如果会下降,就要抽干池内的水,查找漏水的地方进行处理后,再加水,直至不漏水为止。在确定池体不漏水后,封好活动盖,继续向池内灌水,至100cm水柱压力差。观察24h,压力降在3%以内为合格,超过3%为不合格。不合格的抽出池水,对池体进行密封处理,再次试压,直至合格为止。
  3、试压合格后,要打开活动盖,抽去池水,从天窗口下料堆沤后,再加水至“零”压水位,即加水至与水压间底板相平,封盖进行沼气发酵。很多技工不抽去试压池水,从进料口投料,这是不正确的做法,一是进料不方便,料加不进去;二是加入的料未经堆沤,易上浮,对发酵不利。
  
  九、砌筑沼气灶台
  沼气灶台,是沼气池施工的组成部分。建沼气灶台也是沼气池“三改”,即改厨的重要内容。很多沼气用户因没有沼气灶台,而将沼气灶随意放置,既影响使用效果,也影响美观。为此,凡是沼气用户没有现成沼气灶台的,都必须为其砌筑一个沼气灶台。沼气灶台的砌筑方法为,先预制一块1m长、55cm宽的水泥板,砖砌灶台足,将硬化后的水泥预制板放上,粉刷后贴上瓷砖。
  
  十、指导用户合理使用沼气
  指导沼气用户使用好沼气,是沼气技工应尽的职责。实践中,经常有不少沼气用户对沼气的基本使用都不会,连沼气灶要调空气都不知,十户就有九户的沼气灶没有带空气燃烧。这种不带空气的燃烧,火焰虽很高,但温度却不高,好不容易产生的沼气就这样白白地浪费了,十分可惜。在指导用户使用沼气方面应着重做好以下三点:
  1、指导用户如何投料
  包括初次进料、平常小进小出、以及3年左右一次大换料。平常的进出料要特别提醒用户,进了多少料,就要通过出料器抽出多少沉渣,防止长期不抽料导致出料器无法使用,使沼气池有效池容减少,降低产气量。沼气池使用3~5年以后,虽然沉渣大部分可以抽出,但上面的浮渣会累积很厚,用户需要通过打开活动盖进行清理,以恢复沼气池的有效容积。
  2、指导用户合理使用沼气
  要教会用户如何使用沼气灶、沼气饭煲,如何排除常见故障。
  3、指导用户检查沼气池及输气管路
  要告诉沼气用户如何识别沼气池发酵是否正常,教会如何判断沼气池没气是发酵不正常,还是池子漏气。教会用户用口吹气法检查沼气输气管路是否漏气,发现漏气如何确定漏气部位,并排除故障。
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