专利名称：三合一材料组合为池体防止漏水、漏气的沼气池的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种沼气池，特别是用散件混凝土预制件、尼龙薄膜、湿土(可自然干涸为干土)三者合一为池体防止漏水、漏气的沼气池。
背景技术：
沼气建设是人类经济建设中很重要的一环，涉及到能源、环保、有机农业生产的领域中。但是，目前中国在沼气建设中，仍然缺乏高效益、高质量、进度快的专业施工技术和方法，特别是中国目前的大规模农村能源建设，年建沼气池数量达几百万座，仅仅是依靠于建池师傅个人的技术和施工水平，沼气技术的标准和建池质量的好坏，完全落实在个人的手工活路上，而这些沼气师傅大多数是从农村中临时性培训出的技术人员，他们不以农村能源建设为专职工作，只是临时性的参与，在个人收入上主要还是以从事农业生产或别的工作获得，因此无法保障沼气技术标准、建池质量优良。
目前建池方法主要为四种，一种是砖砌，一种是混凝土现浇，一种是预制件建造，一种是玻璃钢产品。
1、砖砌依赖于师傅的手工活路，特别是沼气池的圆形拱盖，用砖块一块一块的垒砌出拱盖，建好池体粗坯后，为了防止漏水、漏气，还要在池体内墻面、拱盖内墻面，进行三粉五刷，通过手工活路的施工技艺和方法，以达到防止漏水、漏气的技术要求，因此，在整个施工过程中，做工复杂，时间缓慢，劳动强度大。
2、混凝土现浇有两种施工方法，一是土法施工，二是用模具施工。土法施工一般是先用砖砌出一个沼气池模型，然后在模具与土坑壁的夹层中现浇入混凝土，便得到了沼气池的圆柱形池体，而圆形拱盖则用一些木板撘出拱形，然后再拱形上现浇上可以拆除混凝土，24小时后混凝土凝固，可以拆除撘拱形的木板，以及砌出圆形模型的砖块，然后再进行粉刷墻面，这一方法耗材多，成本大，施工时间长，施工难度和劳动强度大。模具施工针对于土法施工，耗材可以得到控制，成本降低，但模具成本高，一般采用钢模，全套钢模价格达5000元幅度，重量不低于半吨，运输和搬运困难、费用大，而在施工时，组装模具和拆卸时，一个人无法操作，劳动强度大，且耗费时间。
3、预制件建造，耗材少，成本低，池型标准，投资少，建造时一个工日可以全部完成建造任务，劳动效益高，施工要求只需一般泥水工水平，施工难度低，但建造出的沼气池池体，是由散件混凝土预制件组装而成，散件混凝土预制件的间隙，密封效果很差，当时建造效果好的，只是保用一、二年的使用效果，但时间一长之后，由间隙引起的漏水、漏气现象必然产生，且无法彻底而有效的解决这一缺陷，因此这一施工方案已经被淘汰掉。
4、玻璃钢产品，容积少，只为4立方米，价格高，达到1400元以上的幅度。
发明内容
本发明公开了一种三合一组合为池体防止漏水、漏气的沼气池，沼气池的整池池体由散件混凝土预制件、尼龙薄膜、湿土(可自然干涸为干土)三种不同的材料组合而成，散件混凝土预制件成为建造沼气池的内层容器结构，形成一个硬性容器，尼龙薄膜成为防止漏水、漏气的夹层，湿土(可自然干涸为干土)成为建造发酵池的外层容器结构，三种材料各施其能，各尽其责，合而建造了一个新型的沼气池。散件预制件建造的沼气池，具有耗材少，成本低，池型标准，投资少，施工简便，工时短，劳动效益高，施工难度低等特点，且第一天建池，第二天即可以开始投料发酵投入使用，这是预制件所产生的效果，而在防止漏水、漏气的施工技术上，则采取在建造好的沼气池混凝土预制件的整池外表上，包裹上尼龙薄膜，然后再在尼龙薄膜的另一表面上，填充和覆盖上流质性的湿土(不含石、沙)，尼龙薄膜成为沼气池混凝土外墻表面与土质之间的夹层，在夹层作用下，预制件混凝土本身的渗透性，以及混凝土预制散件相互间隙的渗透性，所造成的池体渗漏引起的漏水、漏气，将受阻于夹层中的尼龙薄膜阻碍，再也无法能穿透尼龙薄膜向土质层渗漏，从而起到了水、气即使渗漏于混凝土预制件组建的沼气池池体，但也无法渗漏于尼龙薄膜之外，使预制件只成为一个密闭容器中用于装物的硬性材料，由于防止漏水、漏气，不依赖于混凝土预制件，所以在发酵池体的内墻上无需进行漏水、漏气的常规处理，流质性湿土待干涸后成为硬性土质，成为尼龙薄膜防止渗漏的紧实护体，使尼龙薄膜依附于硬性土质可以抗拒水、气渗漏时的冲击力和压力。
本发明的沼气池，包括有散件混凝土预制件、尼龙薄膜、土质填充和覆盖物，所不同的是散件混凝土预制件、只是成为一个密闭容器中用于装物的硬性材料，尼龙薄膜用于隔绝发酵池渗漏出的水和气，土质填充和覆盖物为二种，一种是净黄泥湿土，一种是由黄土、石灰、细沙调和而成的三合湿土，湿土为流质性湿土，用于固定和压紧尼龙薄膜，待湿土干涸后，成为沼气池的池体硬性组成部分，尼龙薄膜是两种硬性材料中的固定夹层，并依附于土质填充和覆盖后的硬性，以抗拒渗漏水、气的冲击力和压力，约束渗漏的水、气无法外泄，仍然滞留于发酵池内。
本发明所采取的技术方案特征为先挖出地下土坑，坑径大于由散件混凝土预制件可组合的沼气池圆径20CM，形成沼气池池体与土坑壁的间隙达10CM，而在进料管和出料管处，宽多挖50CM，长多挖100CM，深刚好在管子与池身的接合处约多下10CM的一个小坑，发酵池坑底部为锅底形，土坑挖好后，先从坑底铺上尼龙薄膜，薄膜的中心点相对应于坑底中心点铺设，周边的薄膜则依土坑壁暂时放置，使其不影响砌池，尼龙薄膜铺设后，在尼龙薄膜上用混凝土现浇发酵池的坑底，然后在现浇好的混凝土圆形坑底上，按半径缩小约10CM幅度，再用散件混凝土预制件建造发酵池池身、拱盖，以及进料管、出料管、拱顶盖板的预制件组装成一个发酵池，散件混凝土预制件户用池厚度为3CM，大中型的沼气池厚度为8CM，薄壳建造控制用料，散件块用模具定型规模化生产，大小不拘以个人操作能搬动为宜，便于施工建造，散块混凝土预制件的弧形，以定型的圆径大小而分取池身散件，以定型拱高的弧形而分取拱盖散件，池身的每块散件混凝土预制件四边预填一根短铁丝(最底部的混凝土预制件只需三边预填铁丝)，铁丝的一头做几个1CM大水的圆环填入混凝土中，被死死固定于混凝土预制件上，而另一头作直线伸出约几CM幅度，拱盖的每块散件混凝土预制件在两头上分别伸出两根被固定的铁丝，使之在建造沼气池时，以便于块与块混凝土预制件相接时，先用水泥浆勾缝砌好后，再把块与块之间混凝土散件相对应的铁丝拧紧固定，由拱盖上的散件混凝土预制件做成的拱盖，有一个60CM大小的圆缺口，在缺口上另有一个大于18CM的拱顶盖板，在施工时在坑口上端横架两根木头作为架桥，从架桥上对应于坑中心吊下一个6.5公厘粗80CM大的钢筋圆环，下吊高度与拱顶高度吻合，然后砌拱盖混凝土预制件，拱盖混凝土预制件散块与最上部的池身混凝土预制件用铁丝拧固后，再把拱盖散件混凝土预制件另一头上其中的一根铁丝与缺口上钢筋圆环拧紧，直到砌满整个拱盖散件混凝土预制件，且全部与钢筋圆环拧紧，这时钢筋圆环成为一个拱盖散件混凝土预制件最顶部的固定栓，形成了一个固定的整体，可以解除从架桥上下吊的固定绳索，人可以站立于拱盖上进行施工，在拱顶缺口上抹上水泥浆，再把略小于钢筋圆环的拱顶盖板盖于缺口上，使其刚好套入钢筋圆环中，拱顶盖板边缘同样有铁丝伸出，对应于拱盖散件的预留铁丝，两者拧紧抹上水泥浆，将钢筋圆环与铁丝全部盖住，这时发酵池的混凝土预制件构造已经完成，混凝土预制件的发酵池建好后，一个硬性的发酵容器形成，这时发酵池外预留了可以包裹沼气池的尼龙薄膜，先将进料管和出料管与发酵池池体的接合处，用小块尼龙薄膜包扎接合处，挖出的小坑是为了便于人下到接合处工作，然后再把预留的尼龙薄膜从池底部往池身及拱盖包裹上来，且边包裹边填充和覆盖流质性湿土，湿土为两种，并视土坑的土质选择不同的湿土，土坑土质较为紧实的，如黄土、粘土，只需用本土调为流质性湿土即可使用而土质结构较为疏松的，如沙质土、填埋土，用黄土、石灰、细沙调和成流质性的三合土使用，湿土的流质性可将土坑壁与池体之间的间隙紧密充实，不留空隙、气泡，完全将尼龙薄膜紧贴于发酵池的外表上，尼龙薄膜成为混凝土预制件池体与土质(待湿土中的水分干涸后成为硬土)两者硬性材料中的夹层，即使发酵池存在有水、气渗漏现象，但却被尼龙夹层100％有效隔绝包裹在发酵池内，无法外泄，在发酵池拱盖上，同样在拱盖的外表上铺设好尼龙薄膜，一直将尼龙薄膜包裹到拱顶盖板上的上部排气管上，然后用尼龙绳扎紧，并继续在尼龙薄膜上覆盖流质性湿土，拱顶离地表有50CM的距离，湿土覆盖到一定厚度时，又再用干土和石块覆盖在湿土之上直到地表，这样即不损坏尼龙薄膜，又能加重覆盖重量，以抗拒水压池中储气的冲击力，由于采用了尼龙薄膜隔层用于防止储气渗漏，则不需要在拱盖上采用常规的渗漏处理方法，而唯一的只能通过拱顶盖板上排气管下管部位的管口向池外排气。
本发明所取得的技术进步为1、散件混凝土预制件只是作为构成发酵池容积的硬性材料，而无需作用于防止漏水、漏气的用途，散件混凝土预制件可产品化生产，用料可控制，成本可降低，建造投入可减少。
2、尼龙薄膜成为100％有效防止漏水、漏气的夹层隔离物，施工简易、操作简单，成本低，可用旧尼龙薄膜多层铺设，效果一样。
3、流质性湿土作为填充和覆盖物，就地取材，土法上马，无需成本，或少量成本，待湿土中的水分干涸后，成为硬性土质，尼龙薄膜依附于硬性土质，100％有效抗拒渗漏水、气的冲击力和压力，约束渗漏的水、气被完全滞留于发酵池内。
4、一个沼气池只需一个工日即能全部完成施工任务，且于24小时后就能投料入池发酵，投入使用。
5、沼气技术标准和施工要求，完全落实在产品上，以及结构上，而无需落实在个人手工技艺上，因此，无需专业的沼气师傅进行施工，只需普通泥水工就能进行施工，施工难度大幅度降低，工资成本大幅度降低。
四
图一为本发明采用混凝土、尼龙薄膜、湿土组合为沼气池池体结构的整体示意图。
五、具体实施方案先挖出地下土坑，坑径大于由散件混凝土预制件可组合的沼气池1圆径20CM，形成沼气池1与土坑壁的间隙达10CM，而在进料管2和出料管3处，宽多挖50CM，长多挖100CM，深刚好在管子与发酵池1身的接合处约多下10CM的一个小坑，发酵池1的坑底部为锅底形6，土坑挖好后，先从坑底6铺上尼龙薄膜11，尼龙薄膜11的中心点相对应于坑底6的中心点铺设，周边的薄膜则依土坑壁暂时放置，使其不影响砌池，尼龙薄膜11在池底6铺设后，在尼龙薄膜11上用混凝土10现浇发酵池1的坑底6，然后在现浇好混凝土10的圆形底部上，按半径缩小约10CM幅度，再用散件混凝土预制件10建造发酵池1的池身7和拱盖8，以及进料管2、出料管3、拱顶盖板9的混凝土预制件10组装成一个发酵池1，建户用池散件混凝土预制件厚度为3CM，大中型的沼气池厚度为8CM，以混凝土预制件10薄壳建造作为内层的硬性材料，混凝土预制件10散块用模具定型规模化生产，大小不拘以个人操作能搬动为宜，便于施工建造，散块混凝土预制件10的弧形，以定型的发酵池1圆径大小而分取池身7混凝土预制10散件，以定型拱盖8高度的弧形而分取拱盖8散件，池身7的每块散件混凝土预制件10四边均预填一根短铁丝(最底部的混凝土预制件10只需三边预填铁丝)，铁丝的一头做几个1CM大小的圆环填入混凝土中，被牢牢固定于混凝土预制件10上，而另一头作直线伸出约几CM幅度，拱盖8的每块散件混凝土预制件10在两头上分别伸出两根被固定的铁丝，使之在建造沼气池1时，以便于块与块混凝土预制件10相接时，先用水泥浆勾缝砌好后，再把块与块之间混凝土散件10相对应的铁丝拧紧固定，由拱盖8上的散件混凝土预制件10做成的拱盖8，有一个60CM大小的圆缺口，在缺口上另有一个大于缺口直径18CM的拱顶盖板9，在施工时在坑口上端横架两根木头作为架桥，从架桥上对应于坑中心吊下一个6.5公厘粗80CM大的钢筋圆环，下吊高度与拱顶高度相吻合，然后砌拱盖8混凝土预制件10，拱盖8上混凝土预制件10散块与最上部的池身混凝土预制件10用铁丝拧固后，再把拱盖8散件混凝土预制件10另一头上其中的一根铁丝与缺口上钢筋圆环拧紧，直到砌满整个拱盖8上的散件混凝土预制件10，且全部与钢筋圆环拧紧，这时钢筋圆环成为一个拱盖8散件混凝土预制件10最顶部的固定栓，形成了一个固定的整体，可以解除从架桥上下吊的固定绳索，人可以站立于拱盖8上进行施工，在拱顶缺口上抹上水泥浆，再把略小于钢筋圆环的拱顶盖板9盖于缺口上，使其刚好套入钢筋圆环中，拱顶盖板9的边缘同样有铁丝伸出，对应于拱盖8散件的预留铁丝，两者拧紧抹上水泥浆，将钢筋圆环与铁丝全部盖住，这时发酵池1的混凝土预制件10构造已经完成，混凝土预制件10的发酵池1建好后，一个硬性的发酵池1的内层容器形成，这时发酵池1外预留了可以包裹沼气池1的尼龙薄膜11，先将进料管2和出料管3与发酵池1池体的接合处，用小块尼龙薄膜包扎接合处，挖出的小坑是为了便于人下到接合处工作，然后再把预留的尼龙薄膜11从池底部6往池身7及拱盖8包裹上来，且边包裹边填充和覆盖流质性湿土12，湿土为两种，并视土坑的土质选择不同的湿土，土坑土质较为紧实的，如黄土、粘土，只需用本土调为流质性湿土即可使用而土质结构较为疏松的，如沙质土、填埋土，用黄土、石灰、细沙调和成流质性的三合土使用，湿土的流质性可将土坑壁与池体之间的间隙紧密充实，不留空隙、气泡，完全将尼龙薄膜11紧贴于发酵池1的整体外表上，尼龙薄膜11成为发酵池1池体混凝土10与土质12(待湿土中的水分干涸后成为硬土)两者硬性材料中的夹层，填充和覆盖的湿土层12成为发酵池1的外层容器结构，并且成为尼龙薄膜11的护体，即使发酵池1存在有水、气渗漏现象，但却被尼龙薄膜11夹层100％有效隔绝包裹在发酵池1内，无法外泄，在发酵池1拱盖8上，同样在拱盖8的外表上铺设好尼龙薄膜11，一直将尼龙薄膜11包裹到拱顶盖板9上的上部排气管4上，然后用尼龙绳扎紧，并继续在尼龙薄膜11上覆盖流质性湿土12，拱顶离地表有50CM的距离，湿土12覆盖到一定厚度时，又再用干土和石块覆盖在湿土12之上直到地表，这样即不损坏尼龙薄膜11，又能加重覆盖重量，以抗拒水压池中储气的冲击力，由于采用了尼龙薄膜11隔层用于防止储气渗漏，则不需要在拱盖8上采用常规的渗漏处理方法，而唯一的只能通过拱顶盖板9上排气管下管部位5向管口向池外排气。
权利要求
1.三合一组合为池体防止漏水、漏气的沼气池，其特征在于由散件混凝土预制件10、尼龙薄膜11、湿土12(可自然干涸为干土)三种材料组合构成了沼气池1的池体。
2.根据权力要求1所述的三合一组合为池体防止漏水、漏气的沼气池，其特征在于所述的散件混凝土预制件10是构成沼气池1内层硬性材料容器的结构，通过它构造出发酵容器的固性体积。发酵池1的特性是储气装水，但是不通过散件混凝土预制件10来防止水、气的渗漏。
3.根据权力要求1所述的三合一组合为池体防止漏水、漏气的沼气池，其特征在于所述的湿土12，为流质性湿土12，作为填充和覆盖物，填充和覆盖自然干涸后成为干土，转化为硬性土质层，成为沼气池1外层硬性材料容器的结构。
4.根据权力要求1、2、3所述的三合一组合为池体防止漏水、漏气的沼气池，其特征在于所述的尼龙薄膜11是混凝土预制件10和湿土12(可自然干涸为干土)两种硬性材料中的夹层，尼龙薄膜夹层11是紧紧包裹于沼气池1内层结构混凝土预制件10的外表上，又紧紧依附于沼气池1外层结构湿土12(可自然干涸为硬性干土)的内表上，沼气池1内层结构混凝土预制件10即使有水、气的渗漏现象，但却被尼龙薄膜夹层11隔绝，不能向沼气池1的外层结构上去渗漏，沼气池外层硬性材料容器的湿土层11结构，作为尼龙薄膜夹层11的护体，可以协助尼龙薄膜夹层11抗拒水、气渗漏时的冲击力和压力。
5.据权力要求1、2、4所述的三合一组合为池体防止漏水、漏气的沼气池，其特征在于所述的散件混凝土预制件10均预留有固定伸出在外的铁丝，使之在建造沼气池1时，以便于块与块混凝土预制件10进行连接固定，先用水泥浆勾缝砌好后，再把块与块之间混凝土散件10相对应的铁丝拧紧固定。
6.根据权力要求1、2、4、5所述的三合一组合为池体防止漏水、漏气的沼气池，其特征在于所述的内层结构散件混凝土预制件10构成的拱盖8上，有一个60CM大小的圆缺口，在缺口上有一个6.5公厘粗80CM大的钢筋圆环，用钢筋圆环与散件混凝土预制件10拧紧，钢筋圆环成为一个拱盖8散件混凝土预制件10最顶部的固定栓。
7.根据权力要求1、2、4、5、6所述的三合一组合为池体防止漏水、漏气的沼气池，其特征在于所述的散件混凝土预制件10建造的拱盖8圆缺口上，有一个直径78CM的圆形盖板9，与拱盖8上的散件混凝土预制件10上固定的铁丝相互连接，并同时与钢筋圆环一并连接。
全文摘要
本发明涉及用三种材料构造的沼气池，三种材质各施其能、各尽其责，用混凝土预制件构建发酵池，只作为发酵池的内层硬性材料，但不防止渗漏；用尼龙薄膜作中间夹层，用于隔绝渗漏的水、气，成为100％有效防止水、气渗漏的隔离物，水、气即使能渗漏于池体混凝土，也无法渗漏于尼龙夹层；用湿土附着于尼龙薄膜上，待湿土中水分干涸后成为发酵池的外层硬性材料，尼龙薄膜依附于硬性土质，100％有效抗拒渗漏水、气的冲击力和压力，约束渗漏的水、气被完全滞留于发酵池内；一个工日可完成一个沼气池，24小时后可发酵启动使用，沼气技术标准和施工要求落实在产品结构上，普通泥水工即能胜任建池，施工简易且成本低，可产品化规模生产，减轻用户投入困难。
文档编号C12M1/107GK1661003SQ200510005430
公开日2005年8月31日 申请日期2005年1月4日 优先权日2005年1月4日
发明者张金兰, 黄熙瑜 申请人:张金兰