沼气池施工技术

（四）沼气池施工技术

1.备料

建一个8立方米的沼气池需要水泥1吨、沙子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、沙再增加10％，若建6立方米沼气池，则水泥、砖、沙比8立方米沼气池用量要减少10％。

2.放线

放线挖坑是保证建池质量的第一关，必须按规定尺寸施工。图8是3种“模式”总体放线布置图，供放线时参考。以图8中A图为例说明放线要点：

①划出总体平面。

②划出温室、猪舍面积，猪舍在东侧或西侧，其边际用灰线标记。

③划出“模式”宽度中心线，并找出中心线与猪舍内边线的交点a，以a为起点，沼气池半径加6厘米为长度在中心线上找出沼气池中心点O。

④在猪舍内侧，以O为圆心，以沼气池的半径加6厘米长度为半径画圆，确定池的位置。

⑤要在“模式”宽度中心线上确定进料口中心点和位于日光温室内的出料口中心点，并确定进料、出料口位置，然后用白灰做好标记。

1.厕所　2.进料口　3.沼气池　4.出料口　5.日光温室　6. “模式”宽度中心线　7.猪舍　8.内山墙

1.厕所　2.进料口　3.沼气池　4.出料口　5.日光温室　6.猪舍　7.“模式”宽度中心线　8.内山墙

1.厕所　2.进料口　3.沼气池　4.出料口　5.日光温室　6.猪舍南北宽度中心线　7.猪舍

图8　不同“模式”总体放线布置图

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。具体尺寸如表1所示。

表1　6～10立方米沼气池结构规格标准

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厘米画圆，刮掉阻碍通道的沙土，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。

建池时遇到地下水，可采用“避、引、堵”的办法来解决。

“避”就是避开地下水，尽量不在多雨季节施工，选择地下水位较低、地势较高的地方建池，水网地区可建圆球形池或提高池身，建成半地下池。“引”就是引开地下水，施工前挖排水沟，尽量将水引走。池墙渗水，可将竹管插入渗水处或在池壁上凿星（ “Y” ）形小沟，使水集中从沟内流至池底。对于池底渗水，可采用十字沟或环形沟集水，并在池底中央挖一较深小井，使水流入井内汲走，待工程告一段落无渗水排出时再填此井。“堵”就是堵住地下水，对池内个别小泉眼，可用砖头、小石块塞紧。若大面积渗水，可采用水玻璃药液防渗剂掺入水泥进行粉刷，快速凝固，堵塞有效。同时，在土质差、地下水位高处建池，池底下面还必须设置砂卵石垫层，其垫层的施工可先铺砌卵石，再用水沉法使沙子挤满卵石空隙，起到确保建池质量的作用。如建池场地确无地下水，池底以下可不加垫层及排水措施。

4.利用混凝土浇筑6立方米、8立方米、10立方米沼气池的现场施工

“四位一体”生态型大棚模式中的沼气池，一般采用组合式建池。所谓组合式建池就是池底、池墙、水压间下部采用混凝土整体现浇，池拱盖及水压间上部采用砖砌。在现浇拌制混凝土时，必须控制水灰比≤0.65，沙子中泥土含量≤3％，云母含量≤0.5％，碎石中最大粒径≤3厘米，泥土含量≤2％。混凝土浇筑工序必须连续进行，间断时间不得超过1小时，浇筑时必须震捣密实，防止出现蜂窝麻面现象。施工顺序如下：

（1）砌筑出料口通道

出料口通道如图9所示。出料口通道用红砖及砂灰砌筑，水泥∶沙子=1∶2.5。为了便于施工及出料，其通道口宽50厘米，高70厘米，顶部起拱，但上口距池上拱角不得小于35厘米，防止产气多时水面下反而跑气。

（2）池墙及水压间下部的浇筑

池墙及水压间下部的浇筑可采用钢模、木模及砖模，通常用上述模具为内模，而以坑壁为外模。由于钢模造价高，很少采用，而木模和砖模用得较多。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，每层砖的砖缝错开，不用带泥口或灰口，做到砌一层砖用混凝土浇筑一层，震捣密实后再砌第二层。混凝土配合重量比为水泥∶沙子∶碎石=1∶3∶3，池墙高100厘米，厚5厘米。

A-A剖面

B-B剖面

图9　出料口通道

（3）池拱盖的施工

目前，“模式”中的沼气池拱盖用砖砌。“模式”中的沼气池一般采用直管进料，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。插入池内深度离拱角25～30厘米为宜。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，先用水浸湿，保持外湿内干，用1∶2水泥砂灰砌筑，砂灰黏合性要好，灰口饱满，砖与砖要顶紧，每砌筑一圈，要用小石片嵌牢，边砌筑边注意拱盖弧度，每砌筑3～5圈，拱盖外壁用1∶3水泥砂灰抹严抹实，拱角处第1圈砖上层抹灰时，厚度要达到3～5厘米，用以代替圈梁。随砌随抹灰，随即由外向内均匀地回填土。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24厘米为宜，长度因户而异。注意第一次回填土约60％即可，为防止塌方，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。池拱盖施工如图10、图11所示。在砌筑池拱盖的同时，应把水压间的上部砌好。水压间上半部用1 / 4砖立砌，1∶3水泥砂灰浇筑。

图10　进料管、水压间、拱盖施工图

图11　池拱盖培土时施工图

当砌筑到池拱盖要封口时，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50～70厘米长铁筋摆放成“井”字形，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20～30厘米　边长18～20厘米的方形围护墙，在输气管引出方向预留出口。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24厘米×24厘米，厚度为5～6厘米，可用2块红砖代替，如图12所示。

图12　导气管安装位置示意图

（4）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∶沙子∶碎石=1∶3∶3的混凝土浇筑池底，厚度要达到8～12厘米。

（5）沼气池池体内部密封

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号水泥砂灰刷浆，灰∶水=0.3∶1；第2层，抹水泥∶沙子=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∶沙子=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。

（6）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。

（7）检查验收

新建沼气池和大换料后保养维护的旧池，必须经过检查验收合格，方可投料使用。其检验方法分为两种。

①直接检查法：必须全池养护强度达到70％以上才能进行，用手指或小木棒叩击无翘壳空响。全池内壁无渗水痕迹，无裂缝、砂眼、孔隙等肉眼可见的缺陷；池外输气管线、开关等配套设施安装齐全牢固。

②试压检查法：在直接检查完好的基础上，推荐采用气压检验为主，水压法检验为辅，亦可混合使用。一般做法是装水入池，水面离进、出料管上端20厘米高度，观测12小时，水位降低无明显变化，视为不漏水。再用打气筒（机）充气（或灌水增压），使压力表达到设计压力的50％，观察24小时。若压力不降低，继续打气至设计压力，再观测24小时，压力降低值在设计压力的3％以内，视为不漏气。试压中最好将输气管路全部接通，分别检查有否渗漏现象。检查中如有漏水、漏气现象，须查明部位、原因，经修补使强度达到要求后，再经复验合格，方可投料使用。但使用前，必须将多余的水抽去。未经复验合格的沼气池，不得勉强使用。