混凝土整体、分段预制沼气池及其所用容器.pdf

混凝土整体、分段预制沼气池及其所用容器，是以农业部编写的《沼气生产工》的设计为指导基础，优选半两步发酵法、旋流布料形式户用型，改外部构造为内、顶部，使之简化便于预制、运输、安装，增设解决浮渣、沉渣、分层死角的多功能设置。分段预制是为增容量解决自重大难题的办法，组合采用承插方式，其内以咬合防上下里外错动与防漏气的措施。本申请系《轻便一体式筒形钢筋混凝土预制容器罐》、《钢筋混凝土整体预制容器罐、容器池》、《整体预制空中花盆、内外压力管》的似分案，综合实施之技术的生产工艺，为解决农户建池和生产中的难题，以工厂预制的优势与增设的多功能设置来解决，并兼作填补农村“人防工程”的空白。

1.  经改革组合后的沼气池内外结构、构造特征：(1)外形完整圆筒体；(2)内削球体拱板上垂直隔开；(3)发酵间内设隔墙板；(4)内增设多功能设置；(5)分段预制。

2.  根据权利要求1的(1)外形完整圆筒体其构造特征是：改外部为内、顶部形成完整圆筒体，一次整体成型，使之简化、紧凑、牢固，便于预制、运输、安装(方可采用以滑代吊)，还可滚动移位。

3.  根据权利要求1的(2)内削球体拱板上垂直隔开其特征是：直观是分隔作用，而后还为结构提高承载力为“人防”设计：隔板与拱板整体浇制成倒T形梁的质式，中又跨在其下的隔墙板上，则成两跨T形、倒T形薄腹梁受力合理的结构。

4.  根据权利要求1的(3)发酵间内设隔墙板其特征是：为旋流流程、多功能设置外部条件吻合、结构承载力综合作用而设计。

5.  根据权利要求1的(4)内增设多功能设置其特征是：以中心旋轴带动上下两层叶片往返近180度“接力”并可上下升降的设施，为生产使用中存在难题亟待解决，提供了简便高效的设施。

6.  根据权利要求1的(5)，分段预制其特征是：增大容量、便于制、运、装，构造似母案的两个容器池，一个颠倒两口对接，下一个上端制成扩大的承口式(内增加适量加强钢筋)，承插内构造：两侧制成齿形状，上下榫式连接，灌缝采用加澎胀剂水泥砂桨，待28天后灌注“锂基固化密封剂”加强措施，从而接近整体浇制。

7.  本结构、构造特征的沼气池也可采用一般现场浇制，特别是大容量成型、吊装、运输有困难的，可采用内振动密实成型工艺等，本权利不仅局限于工厂预制，也包括现场浇制，也可采用其他进料方式，更改相应内部结构、构造。

8.  似母案权利要求特征：采用振动台、钢模、半干硬性混凝土经高频振滑，截面变化沉陷不均产生维裂缝预防的反制措施等。

混凝土整体、分段预制沼气池及其所用容器
一、技术领域
预制沼气池(图1、图2)系实用新型《轻便一体式筒形钢筋混凝土预制容器罐》ZL：201220066511.X，又申请发明专利《钢筋混凝土整体预制容器罐、容器池》申请号：201210302935.6，及分案申请《整体预制空中花盆、内外压力管》申请号：201210596459.3的似分案申请(注：分案不受理，改为独立申请，将原“又”改“似)，是实施上述相关技术的新产品。 
二、背景技术
节能、低碳、环保社会在呼唤！沼气池建造、生产应用还存在诸多问题：多手工操作花工时多，高工崭成为造价昂贵的重大因素；施工水平差异大，管理粗放，质量不保证；施工不专业，模具无专用；工种工序多，备料零星；地下水施工麻烦等。生产应用中存在出渣难等问题亟待解决。 
农村在非常时期防空、防毒、防辐射“人防工程”的空白是否也可用沼气池来填补呢？(内经清洗消毒后贴塑料薄膜，外堆垒增高即成小地下室)。 
三、发明内容
本发明是以全国农业技能培训教材《沼气生产工》中现浇沼气池的设计为指导基础，结合便于工厂预制所需成型、运输、安装实施过程的特殊要求，力求不变其使用功能的前提下，为解决或改善生产应用中的难题，也为农村“人防”需要，改变了部分内外结构、构造，使外形简单紧凑，内部提高功能，结构性能合理。 
技术措施与特点： 
1、设计合理：采用钢筋混凝土结构；优选半两步发酵法；旋流布料形式的8m³(以6m³的内径改高)户用型沼气池，采用改外部为内部与顶部，关键主体整体浇制，次要另预制后安装和后浇相结合的施工法，综合预制、多功能设置的要求，以隔墙旋流近360°最佳方案，为中心旋轴带双层两对叶片的多功能(解决浮渣、沉渣、分层、死角的问题)设置(塑料制)，两次近180°往返旋转“接力”并可升降所需的外部条件，而设计成外完整圆筒型，内下两半圆(下称进料侧与出料侧)组合与垂直设置，对条件吻合的几何立体形状(图1、图2)中削球体拱形板隔开，上设酸化间，水压间、进、出料口、维修口，设隔墙也为提高承载力(可置于3米左右坡内)为“人防”着想。 
2、以上的设计与施工：整体浇制的重约6吨，后安装与后浇的重约0.7吨(不包括顶盖)；拟环境条件差不能用大型机械，也不宜采用其昂贵机械费；简易临 时道路采用小型翻斗拖拉机与小型挖土机协助场内运输；以坑边挖斜坡铺设钢轨，顶升翻斗倾斜手拉葫芦控制慢滑，小型挖土机协助就位代大型吊机。如整体预制大容量其自重10吨左右的容器，要受成型、吊装、运输、交通道路及其成本等方面因素的制约，在对质量影响不大的前提下，分开预制(即似母案的两个容器池，底一个加扩大的承口，上一个倒插入承口。其他用的上顶制削球体拱型更佳)，到现场组装是解决上述问题的办法，如沼气池在储液与储气(及上部分)临界处分上下两段预制(内隔墙板可先装入，拱板也不要预留洞)拼接采用承插形式(图7)；内壁两侧凸凹齿型，上下榫式(榫宽应≥5cm，凡保护层小于3cm的钢筋表面都要经过防腐处理)连接，安装前先在椎槽投适量素水泥桨，后灌缝用加膨胀剂的水泥砂浆，并在灌缝顶面留5mm的槽，待28天后灌注“锂基固化密封剂”(美国产，特点：超强渗透及高强度)，经上构造与处理上下里外不错动，基本接近整体现浇，对沼气池承插长度设计：料液最高时在外承插口以下，最低时在内承接缝以上，这样料液即不外溢，而液又封住接缝阻止漏气，双重措施保质量，如用做化粪池数个串连，按各容量需要连接不同软管口径位置作具体安排使之多级净化，达到环保排放。 
3、同似母案与似分案(简述)采用振动台与钢模及半干硬性混凝土经高频振滑，省工省料又提高质量的措施；制、运、装一条龙服务用户使用便捷，经济实惠；竖向筒壁与横向拱板之交及承插口扩大处易产生沉陷维裂缝预防的反制措施。 
四、附图说明(所标尺寸均为mm) 
图1是：沼气池削球体拱形板以上的构造组合与以下循环示意平面图。 
图2是：沼气池、多功能设置剖面图。 
图3是：多功能设置上的一对叶片(叶片有小孔能让沼气上升)，1-1是叶片方向的区别，2-2是中心旋轴水平剖面与两叶片连接节点(与旋轴固定未绘出)，箭头示意：叶片限在各自一侧内往返旋动(也可上下升降图2箭头所示)。 
图4是：多功能设置的下叶片、T型、上下叶片水平、垂直轴线平行，即可上下两对同时同步旋转近180°。 
图5是：多功能中心旋轴不漏气的构造，左侧垂直剖面图；中心钢管外包塑料防腐蚀，外三层塑料管式其中内外下部相连为一体(图2上手旋柄带下面的叶片同旋动)，中层起隔断(内充料液)阻止气体上溢，图中的右侧20×50mm液流孔4个。 
图6是整体预制钢模具构造图：(序号按工艺流程排列)。 
安装前钢模组合：(并刷隔离剂) 
1、2、3组合成圆筒形外模。 
4、5、6、7、8、9、10组合成下内模。 
11、12组合酸化间内模。 
13、14、15组合成水压间内模。 
16水平撑连控厚杆。 
图7是：承插口及内防漏防错动构造。 
五、具体实施方式：(以下是1-5构造图使用过程作进一步说明) 
粗料(结杆类)在(图1)酸化池水解，酸化→料液穿过挡渣网片到阀门、进料口、进料管、进入发醇间，细料(粪便类)直接加入进料口→关水压间通出料管的阀门(保水位)→开出料阀门(图2中的①排浮渣阀门②排沉渣阀门，在出料管内设浮标与储气间上设压力表，作短时间排渣，双控内储液位保持进出料平衡，这对排渣是很有利的，池底高于用肥地更佳，这是本人设想，应请专家认定)，出料阀门以下内套塑料管，上设可升降手柄，要排底渣将套管压下。此时进出料同时进行→关进出料阀门，开水压间阀门回复使用。 
多功能设置操作(为保护下叶片手柄处设旋转限位未绘出)。 
使用上叶片：图2上的上叶片处在进料管上方(限最高)，旋约180°与挡渣板汇合浮渣揽在叶片下→压下0.7米的1/2，浮渣继续水解、发酵，此时出料侧的叶片处在出料管1/2处→如需排渣，出料时再压1/2到出料管底稍低一些，渣顺液排出，进料侧的渣顺流过了挡渣板底到出料侧→升起1/2反旋约180°再升起1/2回到图2所示(为预防冲坏下叶片，进料时不得在此)。 
使用下叶片：图2所示压下0.70米到底(中旋轴底处作限位离底1cm)旋约180°后提起反旋约180°，出料侧叶片“接力”，反复进行，使沉渣刮到出料管底。 
搅拌操作：以上的操作匀带有搅拌并扫除死角，叶片上下、左右运动即是搅拌。 
以下按浇捣流程(1.5小时内完成)方式做进一步叙述。 
外模吊上振动台→安装钢筋笼垫底边插铁管保护层→浇底板抹平→装入组合内模→顶控壁厚螺栓(未绘出)→装上伞型导料盖→浇捣下段筒壁，每30cm提一次保护层铁管→吊离导料盖→装拱板钢筋→浇捣拱板(将料压平即可)→装水压间、酸化间内模及伞型导料盖(可往拱顶预留进料口送料)→浇上半部筒壁→吊离振动台→取出控厚装置(与出料孔模)放松图6中7、16的螺栓，充填孔洞→养护待砼达C20后拆内、拱模→安装(到现场)隔墙预制板及多功能设置→浇拱顶安装的预留口及进出料管(连体)。