专利名称：预制钢筋复合材料的沼气池及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种沼气池，尤其是一种预制钢筋复合材料的沼气池及其制造方法。
背景技术：
现有技术中，根据沼气池的制造工艺分类主要有三类国标池、塑料分块制造现场 组装池以及玻璃钢整体池。上述三种方式制造的沼气池均有一定的局限性。其中，所述国标池即国家标准使用的圆筒池型现场浇注沼气池以及按此结构确定 的分块预制现场组装的沼气池，其施工是先预制混凝土分块结构，现场先挖出地下坑池，将 混凝土预制块在坑池内组装成沼气池主体结构，然后在混凝土主体结构内侧即接触发酵料 液的一面，多层交叉抹制或刷涂上密封层，密封层主要由有机高分子成膜材料或无机成膜 材料合上水泥加水构成，以此提高沼气池的气密性。但是普通混凝土现场浇注池或混凝土 分块预置池，施工复杂，受天气、气候、人员熟练程度、地质条件等影响，质量保证难度大，结 构壁厚不均勻，造成材料的浪费。并且常年使用密封层容易脱落，后期维护重做密封层成为 不可避免。硅酸盐混凝土沼气池重做密封层对于旧沼气池需要清理池内填料，通风换气，清 洗沼气池内壁，施工人员进入沼气池内涂刷施工，施工难度大效率低，并且稍有不慎还可能 造成入池施工人员中毒。塑料分块制造现场组装池及玻璃钢整体池，随着塑料工业、玻璃钢工业的发展，大 型模具、注塑机、压力机的普及，实现了工厂化生产、现场组装的生产安装模式。但是受世界 石油危机的影响，各种高分子树脂塑料、玻璃钢材料成本高居不下，因此这类材料的沼气池 池壁厚度受到影响，一般在6毫米左右，虽然气密性得到保证，但其容积和刚度受到影响； 在清渣抽料过程中使用不慎会发生抽瘪变形损坏。而且上述三类沼气池，均为先安装就位然后检测沼气池的气密性，如若气密性不 达标，另行做密封，这样给现场安装造成了质量的不稳定性，必要时需要安装返工。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种气密性高、强度大、性价比高且适于工业化 生产的预制钢筋复合材料的沼气池及其制造方法。为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是一种预制钢筋混凝土复合材 料的沼气池，其包括口部相互结合的上池体和下池体，所述上池体上设有贯通的进料口、出 料口和沼气出口 ；所述上池体和下池体呈半球状或者半椭球状，所述上池体和下池体的口 部结合处分别设有环状密封沿；所述上池体和下池体的壁厚从顶端至口部结合处逐渐加厚。所述上池体和下池体的壁厚为18_55mm。所述环状密封沿上设置贯通的吊装孔。所述上池体或下池体采用钢筋混凝土复合材料，其由下述质量百分数的原料加工 而成水泥75-80，粉煤灰13-18，钢丝网3-5，有机抗裂剂1_2，密封成膜剂0. 7-4. 0和水泥早强剂0. 1-0. 2，所述有机抗裂剂为为丙纶纤维或者氯纶纤维。所述密封成膜剂由重量比为1. 5 1. 5 0. 1 1的脲醛树脂、硅酸钠、有机硅乳液消 泡剂和聚乙烯醇缩甲醛胶构成。所述沼气池按照下述步骤进行加工
A、调配混凝土
①称取下述质量份数的原料水泥75-80，粉煤灰13-18，有机抗裂剂1-2，脲醛树脂 0. 26-1. 5、硅酸钠0. 26-1. 5、有机硅乳液消泡剂0. 02-0. 1、聚乙烯醇缩甲醛胶0. 2-1和水泥 早强剂0. 1-0. 2 ；
②按照水灰比0.4:1将水加入至搅拌槽中，然后依次加入步骤①所述脲醛树脂和有机 硅乳液消泡剂，搅拌均勻；
③将步骤①所述水泥和填充剂干粉调配均勻后加入上述搅拌槽中，继续搅拌至均勻；
④加入有机抗裂剂，搅拌；
⑤加入步骤①中所述的硅酸钠和聚乙烯醇缩甲醛胶，搅拌均勻，制得复合混凝土浆；
B、成型与氧化
①在半球状或者半椭球状的模具上均勻涂上脱模剂，然后抹一层5mm厚的步骤A所制 备的复合混凝土浆；
②将呈半球形或半椭球状的钢丝网放置在上述模具上，然后在上面抹一层步骤A所制 备的复合混凝土浆，用探针测试厚度，达到顶部18-22mm、中部30_35mm、底部45_55mm的厚 度，同时沿底部抹高45-50mm的环状密封沿，将混凝土浆振捣压实，抹平压光；所述钢丝网 由直径2. 5—5. Omm,间隔为100—150 mm的钢筋构成；
③按照常规方法进行养护；
C、对上池体进行气密性检测，对下池体进行试水检测；
D、加工进料口、出料口和沼气出口
在气密性合格的上池体上距顶端3/4处开出直径300mm的通孔。采用上述技术方案所产生的有益效果在于1)本发明中采用带有半球状或半椭球 状的上池体和下池体，并根据施工搬运过程中的受力大小，将沼气池的壁设计为上薄下厚 的变厚度的池壁，壁厚在18-55mm之间，使得沼气池在同样容积时减轻了沼气池的自重、节 约了材料；2)采用半球状或者半椭球状与环状密封沿一体结构的上池体和下池体，扩大了 上、下池体粘合组装面积，便于现场的快速粘结组装，且两半球叠扣装车便于运输；3)现有 国标池的结构层和密封层分别施工，施工复杂、密封层易脱落、维护难度大，本发明中将结 构层和密封层合二为一施工，采用水泥为主料，加入有机抗裂剂、密封成膜剂、水泥早强剂 和钢丝网骨架加工成一个低密度、高气密性、高强度、高刚度、高性价比的均勻材质的池体; 4)半球状设计，可在出厂前进行池体的气密性检测，便于工厂化生产。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明。图1是本发明的剖面结构示意图2是本发明的上池体试压结构剖面示意图； 图3是图2中上池体和固定架的俯视图。
具体实施例方式实施例一
参看图1，本发明包括其包括口部相互结合的上池体2和下池体9，所述上池体2上设 有贯通的进料口、出料口和沼气出口 ；所述上池体2和下池体9呈半球状或者半椭球状，所 述上池体和下池体的口部结合处分别设有环状密封沿1 ；所述上池体2和下池体9的壁厚 从顶端至口部结合处逐渐加厚。上池体2或下池体9的顶部厚18-22mm、中部厚30-35mm、 底部厚45-55mm ；环状密封沿1厚45-50mm。组装后的沼气池上池体2上设有进料管3、出 料管6和沼气出气管4，所述出料管6与水压间5连通。所述环状密封沿1上设置贯通的吊装孔7。便于吊装和组装。所述上池体或下池体采用钢筋混凝土复合材料，其由下述重量份数的原料加工而 成水泥75kg，粉煤灰18kg，与所述上池体或下池体的形状匹配的钢丝网3-5kg，丙纶纤维 lkg，脲醛树脂1.5kg、硅酸钠1.5kg、有机硅乳液消泡剂0.1kg和聚乙烯醇缩甲醛胶Ikg和 水泥早强剂0.1kg。所述有机硅消泡剂可采用河北清力水处理有限公司生产的TZ-30型有 机硅乳液消泡剂。所述沼气池按照下述步骤进行加工
A、调配混凝土
①称取上述重量份的原料水泥75kg，粉煤灰18kg，丙纶纤维1kg，脲醛树脂1.5kg、硅 酸钠1. 5 kg、有机硅乳液消泡剂0. 1 kg和聚乙烯醇缩甲醛胶Ikg和水泥早强剂0. Ikg ；
②按照水灰比0.4:1将水加入至搅拌槽中，然后依次加入步骤①所述脲醛树脂、有机 硅乳液消泡剂，搅拌均勻；
③将步骤①所述水泥和粉煤灰干粉调配均勻后加入上述搅拌槽中，继续搅拌至均匀；
④加入丙纶纤维，搅拌；
⑤加入步骤①中所述的硅酸钠和聚乙烯醇缩甲醛胶，搅拌均勻，制得复合混凝土浆；
B、成型与氧化
①在半球状或者半椭球状的模具上均勻涂上脱模剂，然后抹一层5mm厚的步骤A所制 备的复合混凝土浆；
②将呈半球形或半椭球状的钢丝网放置在上述模具上，然后在上面抹一层步骤A所 制备的复合混凝土浆，用探针测试厚度，达到顶部厚18-22mm、中部厚30-35mm、底部厚 45-55mm,同时沿底部抹高45-50mm的密封沿口，将复合混凝土浆振捣压实，抹平压光；
③按照常规方法进行养护
步骤②中将沼气池做好后，用手摸池体面发热，用手指甲划不动时用毛毡布加足水盖 在上面，然后盖上塑料布保温保湿，每天早、中、晚各加水一次，保证养护期不缺水，喷水保 湿养护7天即可出模，出模后再喷水保湿养护21天可检测；
C、对上池体进行气密性检测，对下池体进行试水检测；
上池体参看图2，先将被测上池体2的开口朝下吊入底壁和周壁经过混凝土浇注过的 测试井14中，所述上池体2的顶部用固定架13固定，防止加水后上池体上浮，井底设置导 气管10和导压管11，所述导气管10和导压管11分别与测试井外部的气泵15和U形管压 力计16连接；然后向测试井14中加水至井壁上设置的溢流管12处，用气泵15通过导气管10给上池体2内加压，待上池体的环状密封沿1处冒出第一个气泡后表明上池体充气已满， 停止加压；随后通过U形管压力计16监测上池体2内压强变化；若在30min内压强降<初 始压强的3%，则上池体气密性判断为合格，否则气密性不合适，重新修补另行试压。上述方 法比现场浇注试压速度提高近30倍；
下池体将下池体的口朝上，灌满水浸泡2h，再次灌满，12h水位不下降为合格； D、加工进料口、出料口和沼气出口
对气密性合格的上池体在距顶端3/4处开出直径为300mm的进料口、出料口和沼气出 口的通孔。通孔直径为300mm。实施例二
与实施例一不同的是水泥80kg，粉煤灰13kg，氯纶纤维2kg，脲醛树脂0. 26kg、硅酸钠 0. 26kg、有机硅乳液消泡剂0. 02kg和聚乙烯醇缩甲醛胶0. 2kg和水泥早强剂0. 2kg。综上，本发明的沼气池采用变壁厚的上池体和下池体，并通过环状密封沿口结合、 密封，减轻了沼气池自重；将结构层和密封层合二为一施工，密封性能好；且上池体和下池 体的结构方便在出厂前即可进行施压检测，便于工厂化生产。
权利要求
一种预制钢筋混凝土复合材料的沼气池，其包括口部相互结合的上池体(2)和下池体(9)，所述上池体(2)上设有贯通的进料口、出料口和沼气出口；其特征在于所述上池体(2)和下池体(9)呈半球状壳体或者半椭球状壳体，所述上池体和下池体的口部结合处分别设有环状密封沿(1)；所述上池体和下池体的壁厚从顶端至口部结合处逐渐加厚。
2.根据权利要求1所述的预制钢筋混凝土复合材料的沼气池，其特征在于所述上池体 和下池体的壁厚为18-55mm。
3.根据权利要求1所述的预制钢筋混凝土复合材料的沼气池，其特征在于所述环状密 封沿(1)上设置吊装孔(7)。
4.根据权利要求1、2或3所述的预制钢筋混凝土复合材料的沼气池，其特征在于 所述上池体或下池体采用钢筋混凝土复合材料，其由下述质量份数的原料加工而成水 泥75-80，粉煤灰13-18，钢丝网3-5，有机抗裂剂1_2，密封成膜剂0. 7-4. 0和水泥早强剂 0. 1-0. 2 ；所述有机抗裂剂为丙纶纤维或者氯纶纤维。
5.根据权利要求4所述的预制钢筋混凝土复合材料的沼气池，其特征在于所述密封成 膜剂由质量比为1. 5 1. 5 0. 1 1的脲醛树脂、硅酸钠、有机硅乳液消泡剂和聚乙烯醇缩甲 醛胶构成。
6.根据权利要求5所述的预制钢筋混凝土复合材料的沼气池的制备方法，其特征在于 所述沼气池按照下述步骤进行加工A、调配混凝土①称取下述质量份数的原料水泥75-80，粉煤灰13-18，有机抗裂剂1-2，脲醛树脂 0. 26-1. 5、硅酸钠0. 26-1. 5、有机硅乳液消泡剂0. 02-0. 1、聚乙烯醇缩甲醛胶0. 2_1和水泥 早强剂0. 1-0. 2 ；②按照水灰比0.4:1将水加入至搅拌槽中，然后依次加入步骤①所述脲醛树脂和有机 硅乳液消泡剂，搅拌均勻；③将步骤①所述水泥和填充剂干粉调配均勻后加入上述搅拌槽中，继续搅拌至均勻；④加入有机抗裂剂，搅拌；⑤加入步骤①中所述的硅酸钠和聚乙烯醇缩甲醛胶，搅拌均勻，制得复合混凝土浆；B、成型与氧化①在半球状或者半椭球状的模具上均勻涂上脱模剂，然后抹一层5mm厚的步骤A所制 备的复合混凝土浆；②将呈半球形或半椭球状的钢丝网放置在上述模具上，然后在上面抹一层步骤A所制 备的复合混凝土浆，用探针测试厚度，达到顶部18-22mm、中部30_35mm、底部45_55mm的厚 度，同时沿底部抹高45-50mm的环状密封沿(1 )，将混凝土浆振捣压实，抹平压光；所述钢丝 网由直径2. 5—5. Omm,间隔为100—150 mm的钢筋构成；③按照常规方法进行养护；C、对上池体进行气密性检测，对下池体进行试水检测；D、加工进料口、出料口和沼气出口；在气密性合格的上池体上距顶端3/4处开出直径300mm的通孔。
7.根据权利要求6所述的预制钢筋混凝土复合材料的沼气池的制备方法，其特征在于 所述钢丝网的节点固定连接。
全文摘要
本发明公开了一种预制钢筋混凝土复合材料的沼气池及其制造方法。所述沼气池包括口部相互结合的上池体和下池体，所述上池体和下池体呈半球状或者半椭球状，其上池体和下池体的壁厚从顶端至口部结合处逐渐加厚。所述上池体或下池体按照下述重量份数的原料调配混凝土水泥75-80，填充剂13-18，有机抗裂剂1-2，密封成膜剂0.7-4.0和水泥早强剂0.1-0.2；在半球状或者半椭球状的模具上抹一层上述混凝土制成的复合混凝土浆后，放置与模具形状匹配的钢丝网，然后继续在上面抹一层混凝土，达到顶部厚18-22mm、中部厚30-35mm、底部厚45-55mm，然后抹厚45-55mm的环状密封沿，抹平压光。上薄下厚的变厚度池壁，减轻了沼气池的自重、节约了材料。
文档编号C04B28/00GK101988032SQ20101054195
公开日2011年3月23日 申请日期2010年11月12日 优先权日2010年11月12日
发明者王景斋, 金海峰 申请人:金海峰;王景斋