玻璃钢沼气池

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玻璃钢沼气池是通过将不饱和聚脂树脂、胶衣树脂、短切毡、优质玻璃纤维布等材料配合,并经过多道工序复合制作而成的。池体内表面采用胶衣树脂,确保了卓越可靠的密封性。这种新型玻璃钢材料的复合结构使其具备高强度、轻量化、耐腐蚀、耐老化和防渗漏等特点。在使用过程中,玻璃钢沼气池占地面积小,便于埋设,施工速度快。而且,用户无需对池体进行维护,带来了诸多便利。

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玻璃钢沼气池

结构

①外形为椭球形,水压间、进料间设置在发酵池上部,三间(水压间、进料间和发酵间)设计紧凑,不分离,浑然成一整体。

②设置双水压间,即进、出料口均设计为水压间,进料口水压间高于发酵池顶20~30cm,最大贮气量0.8~1.4m3,最大压力100cm水柱。

③不设置活动盖,整体密封,水压间出料口较大,出料口与发酵间连接处直径为50cm左右,出料口位于发酵池中部,人可从出料间进入沼气池体进行检修,同时可用长把(2.5m以上)粪瓢直接出渣,人无需入池,出渣方便。

④进料间体积小于出料间体积,进料间与发酵池相连的进料口直径约为30cm,进料间整体高于出料间5~10cm,料液不会倒流,进料口伸入发酵池底部,距池底20~30cm,形成底层进料、中层出料的发酵工艺。

⑤池型设计合理,完全符合厌氧消化的特点,挖方量小,易于施工安装,若有地下水并不影响沼气池的安装。

总体来看,商品化户用玻璃钢沼气池两水压间镶嵌在发酵池的上半球上,为了方便运输,将沼气池制作成标准的4件,即发酵池的上、下半球和两个水压间,现场组装方便快捷,1个熟练工人至多两小时即可组装完毕并可进行投料。组装后的4m3、6m3和8m3玻璃钢沼气池总质量分别为95kg、105kg和125kg。

寿命

关于玻璃钢的使用寿命问题,有关资料表明,美国玻璃钢管道已成功使用25年,在许多行业中的应用,如脱硫处理、氯气行业、盐水系统、碱液处理、城市污水排放管道等,玻璃钢的使用年限大都15年以上。

生产工艺

玻璃钢沼气池的生产属手工密集型加工制作方式,为了保证产品的质量,除了必要的质量检测和管理外,生产管理和生产线的建设也十分重要。生产车间涉及原料、耗材、产品的进出管理、原料配方管理和合理科学生产工艺流程的建立与实施管理等方面。企业建立了物资进出检验制度,合理地设计了生产线。

玻璃纤维布:所使用的玻璃纤维布为低碱或中碱玻璃纤维布,是生产沼气池的主要原料之一,如0.10mm平纹布,0.18mm、0.40mm方格布等,在制作的过程中以不同秩序、不同层数敷层,并用树脂胶液充分浸润,在使用中注意不能受潮。

树脂:指191#通用型不饱和聚酯树脂,作为黏结剂使用,也是生产沼气池的主要原料之一。

固化剂:也称引发剂,学名为过氧化甲乙酮(MEKP),活性氧含量为9%,加入量一般情况下为树脂胶液质量的2%。

促进剂:金属钴含量0.5%~1%的环烷酸钴溶液,用量为树脂胶液质量的0.1%~2%。

辅助原料:指颜料糊(色浆)或一定量的填料等。

树脂胶液配制:树脂胶液中先加入固化剂或促进剂两者其中之一,搅拌均匀后方可加入另外一种,切忌固化剂和促进剂同时加入,在平时生产中要分开放置,以免引起爆炸和火灾事故。树脂胶液配制工序要求如下:少量多次原则,现配现用原则,用多少配多少,以免造成不必要的浪费。

加工修饰:指修去不必要的毛边和必要的打磨以及正常修补。

模具清理:指保持模具制作面的光洁和长时间使用后的修补。

性能特点

以HR-191树脂、玻璃纤维布、滑石粉等为原料,自制模具,应用喷枪设备与手糊相结合制作玻璃钢沼气池,对成型沼气池的玻璃钢材料进行了相关性能检测,委托昆明冶金研究院金属材料研究所进行了力学性能测试,结果如下:弯曲强度471N/mm2;抗拉强度230N/mm2;压缩强度188.9N/mm2。

成型后的沼气池进行了容积测定、密封性能检测和试压实验,装水封池后,用空压机打压至800cm水柱,保压24h压力不变。商品化玻璃钢沼气池性能特点总结如下:

①玻璃钢材料性能稳定、可靠,沼气池使用寿命不低于20年。

②玻璃钢户用沼气池,质量轻,仅120kg,运输非常方便,在沼气池的推广中可节省大量劳力。

③商品化程度高,为了方便运输,工厂进行标准化生产,沼气池共包括4个组件,现场安装非常方便快速,2h即可完成建池工作并进行投料,大大缩短建池周期。

④玻璃钢材料密封性能好,沼气中甲烷含量高。⑤设置双水压间,使进料具有预处理的效果,在有限空间内扩大了有效贮气容积。

研发推广

玻璃钢材料用于制作沼气池的实验研究始于20世纪80年代。农业部成都沼气科学研究所与丹麦农业工程研究所合作,采用在丹麦制作的10m3玻璃钢沼气装置进行了发酵工艺的研究,结果表明,玻璃钢沼气池可显著提高产气效果和卫生效果。我国吉林省农牧厅农村能源处,生产并推广了80多口玻璃钢沼气装置,实际运行的结果也表明,玻璃钢沼气池密封和使用效果好,产气率得以提高。但以往玻璃钢沼气池造价较高,平均单池成本均在4000元以上,因而一直未能实现工业生产和产业化发展。

云南师范大学、云南省农村能源工程重点实验室自2000年7月第一口“4m3商品化户用玻璃钢沼气池”在农村试验示范以来(图2-8),一直被玻璃钢行业的许多单位密切关注。玻璃钢沼气池的开发为玻璃钢行业带来了新的发展机遇,该行业非常关注这一产品的产业化前景。到前为止,据初步统计,商品化户用玻璃钢沼气池在云南已累计推广10余万口,涉及云南省的15个州市。由云南师范大学组建的在云南省大学科技园注册的“昆明蓝焰沼气科技有限公司”,在玻璃钢沼气池的生产管理方面,已形成了一套较为完善的玻璃钢沼气池企业标准,该标准已报云南省技术监督局备案。昆明蓝焰沼气科技有限公司与缅甸、越南、泰国、尼泊尔、孟加拉、柬埔寨、突尼斯、阿塞拜疆、埃塞俄比亚、卢旺达等国建立了合作和交流,商品化玻璃钢沼气池除在本省推广外,产品已销往四川、广西、江西、河北、浙江等省/区和越南、缅甸、孟加拉、卢旺达等国。

施工方法

①挖坑。新建6m3玻璃钢沼气池时,沼气池直径为2.3m、高2.2m;新建时,挖直径为2.5m、深2.5m的坑。

②把厂家提供的模板用锤垂直打到底边贴近坑底,回填适当的土,一边旋转模板一边夯实回填的土,使土与模板下底边紧密相接,无空隙。模板旋转一圈后可初步将池底修好,再转几圈检查坑底与模板下底边是否存在空隙,如有空隙再加适当量的土夯实填充。

③用4根绳子分别从玻璃钢沼气池中部的4个钢环中穿过,不要打结。将沼气池抬到坑边,垂直拉住绳子将沼气池提起,慢慢地将沼气池放入坑中。

④调整水平沼气池,把进料口和出料口盖上,沿沼气池体四周均匀回填细土到坑的中部,加300kg猪粪、牛粪或老粪水到玻璃钢沼气池中,沿坑四周均匀浇200kg水,使回填的土下沉。稍后,拉出绳子,继续回填土至填满坑。

⑤新建的沼气池第一次投料时,先加500~1000kg沤制6个月以上的粪或正常使用的沼气池中的沼液(从沼气池出料口的下部打出)到沼气池中,再加入1000~1400kg鲜粪,先将粪在粪桶中搅拌至无块状时再投入池中。投料至池中部时(距离出料口下部约10cm),加入沼气发酵活性添加剂,用长木棒或竹竿从沼气池的出料口插入池中搅拌,继续加入清粪水或清水至投料线,此量是4m3玻璃钢沼气池的投料量,对于6m3玻璃钢沼气池以上量增加三分之一(沼气发酵活性添加剂的使用方法为:将沼气发酵活性添加剂倒入粪桶中,加入半桶水或粪水,搅匀,加入池中,再用半桶水或粪水洗桶,洗桶水也加入池中)。

⑥将塑料导气管沿出气管直推插在出气管上,不要旋扭。

⑦盖好出料口和进料口。

注意事项

①坑底不要有石头等尖硬物,否则长时间可能会造成沼气池体损坏。

②回填土时不要只填一边,必须沿坑所有周边同时填均匀,否则池体会倾斜。

③沼气池与厨房之间的距离尽量短,最好不要超过30m,否则将影响用气。

④新建的沼气池第一次投料时严禁加入鸡粪,等到能正常使用2个月后,才可以加入鸡粪。否则将影响产沼气,或所产沼气点不着火。

⑤沼气发酵活性添加剂,一年使用1~2次,可在当地农村能源站购买,人畜均不可食用。

⑥在沼气池中搅拌时,不要使用尖锐和坚硬物,如锄头、钢钎等,不要戳着玻璃钢沼气池。

⑦如果用正常使用的沼气池中的沼液作为接种物,最少要用1000kg才可。投料时所用的粪便不能用消过毒的粪便和粪水,否则会造成不产气或产气量小等结果。

日常管理

1.经常检查,维护好沼气管道、接头和开关

使用肥皂(或洗衣粉)水涂抹沼气管道、接头和开关,经常检查沼气管道、接头和开关是否漏气,以及接头是否脱落。发现沼气泄漏,应立即堵漏和通风,不要马上使用明火。若接头脱落,应及时接好。开关、接头和管道若有损坏,应及时处理和更换。

2.灶具、灯具使用要领

沼气灯、沼气灶不使用的时候,应关闭灶前的开关以及灶上和灯前的开关。沼气灯使用完毕,关闭灯前开关即可;沼气灶使用完毕,应先关闭灶前开关,待火熄灭后再把灶上的开关关闭。使用电子打火灶时,先开灶前开关,再开灶上开关进行打火,若打不着火,应立即关闭灶上开关,以免沼气泄漏,重复多打几次就可打着,若仍然不能打着,可用火柴或打火机进行点火;使用电子打火沼气灯时,先打开灯前开关,随即按一下电子打火开关,若未点着,可多按几次,仍点不着,先关闭灯前开关,5min后,再打开灯前开关,随即用火柴或打火机点火即可。

3.勤进料、勤出料,进多少、出多少

为了沼气气源充足、使用方便,经常进出料是关键。每天应从进料口进粪便30~40kg,并加水30kg左右,使进料的含水量达到92%~94%,同时从出料口出去相等的料(出料也可以采用自溢流的方法),若粪便太干时,应用水冲稀后再从进料口入池。

4.经常搅拌

一个星期左右应搅拌一次,方法为用木棒或竹竿分别从进、出料口插入沼气池中,并来回拉动几分钟;搅拌时不要使用沼气,注意木棒或竹竿插入沼气池的那一头,不宜太尖而损伤沼气池体,木棒或竹竿不要与池壁用力摩擦,也不要用力触及沼气池底部。

5.杂物不要入池

商品化高效户用玻璃钢沼气池的发酵原料一般以粪便为主,尽量不要进秸秆;严禁向沼气池中投入电石、农药、大蒜、桃叶、马钱子、解放草、秸秆、稻草等;进料时要将原料中的沙石、螺丝钉、铁丝、废弃塑料袋、塑料膜、死鸡、木柴等杂物清除,以防进料口堵塞或损坏。不要往沼气池中加入尿素、碳铵等化学肥料和化学品。

6.严禁在进出料时,使用沼气进行炊事和点灯照明。

7.教育小孩不要在沼气池附近玩火和做游戏,严禁小孩使用、管理和维护沼气池、沼气灶及沼气灯。

8.在沼气管道和水压间附近不要使用明火,严禁燃放烟花爆竹。

9.电线与沼气管道之间应保持适当距离(20cm以上)。