CN209890622U - 一种适用于沼气工程的装配式厌氧发酵罐 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适用于沼气工程的装配式厌氧发酵罐。它包括罐底基础，所述罐底基础上侧设有罐体，所述罐体上侧设有罐顶，所述罐体包括多个在罐底基础上侧呈围合排列的预制拼装板，所述预制拼装板与罐底基础分体制造后浇筑为一体，每一预制拼装板的两侧端均设有连接部，相邻的连接部围合形成浇筑连接区，所述浇筑连接区内浇筑有混凝土，所述预制拼装板上开设有投料口和出气口。本实用新型的预制拼接板可进行批量生产，并可对其质量进行严格把控，根据不同的池容要求，可计算出所需的拼装板数量并进行拼装组合，可适用于90％以上的大中型沼气工程，防腐效果较佳，便于现场安装，可大幅缩短项目的施工期。

Description

一种适用于沼气工程的装配式厌氧发酵罐

技术领域

本发明涉及适用于沼气工程领域，具体涉及一种适用于沼气工程的装配式厌氧发酵罐。

背景技术

厌氧发酵是沼气工程的主要生产装置，实际工程中，厌氧发酵罐的容积从几百立方米至几万立方米，厌氧发酵罐的结构安全将直接影响沼气生产的稳定，以及沼气工程的寿命。

目前，厌氧反应器典型的结构形式有钢筋混凝土结构、搪瓷钢板拼装罐、利浦罐、碳钢焊接罐等。

钢筋混凝土制罐技术造价低廉，防水抗腐蚀能力较强，建成后可靠运行时间较长。在专业设计时，为确保发酵罐的使用必须使用高标号的混凝土，并确保罐体可以承受较大的温度变化引起的应力和应变结构变化。并且，在气体空间必须进行防腐处理。

搪瓷钢板拼装储罐是用搪瓷钢板、专用密封材料、自锁螺栓等材料组装而成。搪瓷钢板需要在特定工厂加工，材料运输成本较高，故造价较高。且拼装钢板的厚度一般不大于8mm，限制了其大容积反应器的制作，容积一般不大于3000m3。

利浦制罐技术利用金属塑性加工中的加工硬化原理和薄壳结构原理，通过专用技术和设备，将2～4mm钢板，应用“螺旋、双折边、咬合”工艺来建造圆型的LIPP池、罐。由于罐体材料需要经过特殊处理，目前多依赖进口，由于钢板的厚度一般为2～4mm，其强度限制了其大容积反应器的制作，且罐体高度一般不能大于18m。

碳钢焊接罐技术可采用自动化的焊接技术，同时，利用好的防腐涂料也可有效保证作为厌氧罐的防腐要求。采用的焊接钢板的厚度可以达到12mm以上，其强度可满足可制作容积大于3000m3反应罐的要求，但是质量控制比较困难，影响了其较大范围的应用。

综上，对于沼气工程，尤其是高寒地区的沼气工程，钢筋混凝土罐体是造价最低，保温性能最好，且使用寿命最长，是沼气工程最理想的厌氧发酵装置。但是，在工程实践中，往往会面临诸多问题：

1)混凝土浇注需要严格的程序及养护，发酵罐体积大，施工周期长，一个5000立方米的发酵罐，传统浇注至养护完成需2-3个月，另外现场组织复杂，尤其对于高寒地区以及雨水充沛的地区来说，施工效率低；

2)混凝土现场浇注对混凝土料，以及工人施工水平要求较高，一旦混料配比，灌料或者振捣达不到技术要求，将出现浇注后混凝土罐渗漏的现象；

3)由于沼气中含有硫化氢气体，在湿环境下会对罐体产生腐蚀，因此沼气罐液面以上部分需进行严格的防腐，传统现浇混凝土罐一般在罐内涂刷沥青及环氧树脂等防腐层，易脱落，使用寿命短。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种适用于沼气工程的装配式厌氧发酵罐。

为实现上述目的，本发明提供了一种适用于沼气工程的装配式厌氧发酵罐，包括罐底基础，所述罐底基础上侧设有罐体，所述罐体上侧设有罐顶，所述罐体包括多个在罐底基础上侧呈围合排列的预制拼装板，所述预制拼装板与罐底基础分体制造后浇筑为一体，每一预制拼装板的两侧端均设有连接部，相邻的连接部围合形成浇筑连接区，所述浇筑连接区内浇筑有混凝土，所述预制拼装板上开设有投料口和出气口。

作为优选，所述罐顶包括储气内膜和间隔设置在储气内膜外侧的储气外膜，所述储气内膜与储气外膜之间形成密闭空间，所述密闭空间连接有鼓风机。

作为优选，所述预制拼装板的顶部预留有用于安装储气内膜和储气外膜连接的连接件。

作为优选，所述预制拼装板为钢筋混凝土板，其内侧设有第一防腐内衬板，围合形成浇筑连接区的两个连接部之间设有第二防腐内衬板。

作为优选，所述第一防腐内衬板和第二防腐内衬板均为聚乙烯内衬板。

作为优选，所述预制拼装板的宽度为1.2至1.6米，其高度为4至10米。

作为优选，所述预制拼装板的宽度为1.2米，其高度为8米。

作为优选，所述预制拼装板内部的钢筋从底部及连接部内侧伸出，所述罐底基础上侧预留有与预制拼装板底部钢筋连接的钢筋，所述预制拼装板两侧的钢筋均为多个，且其两侧的钢筋竖向交错设置。

作为优选，所述连接部呈U型状，从连接部两侧内部伸出的钢筋设置成与连接部的开口相对的U型状。

作为优选，所述投料口与出气口在浇筑预制拼装板时开模预留形成，所述预制拼装板上还预留有工艺安装孔。

有益效果：1)针对沼气工程规模设计制作合适的预制拼装板模具，预制拼装板模具可设计成标准尺寸，1.2米宽，8米高，可适用于90％以上的大中型沼气工程，根据不同的池容要求，可计算出所需的预制拼装板数量并进行拼装组合。如一般标准发酵罐直径28米，高度8米，需要预制预制拼装板共计54片。

2)工厂自动化流水线实现模具灌浆，生产过程具有精确的原料配比及浇筑工艺，保证每一块预制拼装板都达到相同的质量要求，检测合格后再出厂。

3)在预制过程中，精确定位罐体的工艺安装孔，并在制作过程中预留，避免了现场开孔对罐体的结构影响。

4)在预制过程中，将防腐材料的内衬板内衬于混凝土，保证防腐层具有和罐体同等的使用寿命。

5)在预制过程中，在板顶预留连接件，在安装中直接与储气膜相连。

6)厂内预制完成后，将预制拼装板运输至施工现场，进行装配。装配过程简便，5000m³的罐体现场安装时间为5天，大大缩短了项目的施工期。

附图说明

图1是本发明实施例的适用于沼气工程的装配式厌氧发酵罐的结构示意图；

图2是本发明实施例的预制拼装板的结构示意图；

图3是本发明实施例的预制拼装板浇筑连接后的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

如图1至3所示，本发明实施例提供了一种适用于沼气工程的装配式厌氧发酵罐，该发酵罐包括罐底基础1，在罐底基础1上侧设有罐体2，罐体2上侧设有罐顶3，罐体2包括多个在罐底基础1上侧呈围合排列的预制拼装板4。预制拼装板4与罐底基础1为分体制造，具体的，罐体基础1在现场浇筑形成，预制拼装板4在工厂制造后运输至现场，然后在安装在罐体基础1上。每一个预制拼装板4的两侧端设有连接部5，连接部5优选设置成U型状，相邻的连接部5围合形成浇筑连接区6，向浇筑连接区6内灌浆，即将多个预制拼装板4连接成一个整体结构，从而形成罐体2。在任意一个预制拼装板4上开设有投料口和出气口(图中未示出)，投料口和出气口可以设置在不同的预制拼装板上。投料口与出气口优选在浇筑预制拼装板时开模预留形成，并且，在预制拼装板4上还预留有工艺安装孔，工艺安装孔用于安装进料管、仪表、传感器和阀门等罐体附件。

本发明实施例优选采用的罐顶3包括储气内膜31和储气外膜32，储气内膜31和储气外膜32可采用现有技术中的聚氯乙烯与聚偏氟乙烯合成膜。储气内膜31与储气外膜32间隔设置，储气内膜31与储气外膜32之间形成密闭空间7，密闭空间7连接有鼓风机(图中未示出)。与现有相同，鼓风机向通过向储气内膜31与储气外膜32之间鼓入空气，保证储气外膜32的形状。管内产气建立压力后，可自发向外输气，也可利用储气内膜31与储气外膜32之间的空气压力将罐内的沼气排出。为了便于安装储气内膜31与储气外膜32，在预制拼装板4的顶部预留有用于安装储气内膜31和储气外膜32连接的连接件。连接件可以采用现有技术中的螺栓连接的上压板和下压板，将下压板和螺栓预留在预制拼装板4上，安装时，将储气内膜31和储气外膜32压在上压板与下压板之间，然后用螺母拧紧在预留的螺栓上即可。

本发明实施例的预制拼装板4优选采用钢筋混凝土板，为了实现罐体2的防腐，在预制拼装板4的内侧设有第一防腐内衬板8，在预制拼装板4浇筑过程中，将第一防腐内衬板8内衬在混凝土中，待混凝土干燥凝固后，第一防腐内衬板8即与混凝土壁牢固的结合。围合形成浇筑连接区6的两个连接部5之间设有第二防腐内衬板9，从而提高连接部5之间的防腐性能。第一防腐内衬板8和第二防腐内衬板9均优选采用聚乙烯内衬板。

本发明实施例的预制拼装板4的宽度为1.2至1.6米，优选宽度为宽度为1.2米，预制拼装板4的高度为4至10米，优选高度为8米，可适用于90％以上的大中型沼气工程。

为了提高罐底基础1与预制拼装板4之间的连接强度，预制拼装板4内部的钢筋从下端伸出，在罐底基础1浇注时，在罐底基础1的上侧留出一段钢筋，与预制拼装板4的底部预留钢筋搭接，拼接完成后，在罐底基础1与预制拼装板4之间进行整体灌浆，从而提高罐底基础1与预制拼装板4之间的连接强度。为了提高预制拼装板4之间的连接强度，预制拼装板4内部的钢筋10还从连接部5两侧内部伸出，并且从连接部5两侧内部伸出的钢筋10设置成与连接部5的开口相对的U型状，从连接部5两侧内部伸出的钢筋10均为多个，连接部5两侧的钢筋10设置在不同的水平面上，进而使得预制拼装板4通过连接部5对接时，两个预制拼装板4侧部的钢筋10在竖直方向呈交错叠加设置，然后在向浇筑连接区6内灌浆，凝固后，预制拼装板4之间的连接强度大幅提升。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，其它未具体描述的部分，属于现有技术或公知常识。在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种适用于沼气工程的装配式厌氧发酵罐，包括罐底基础，所述罐底基础上侧设有罐体，所述罐体上侧设有罐顶，其特征在于，所述罐体包括多个在罐底基础上侧呈围合排列的预制拼装板，所述预制拼装板与罐底基础分体制造后浇筑为一体，每一预制拼装板的两侧端均设有连接部，相邻的连接部围合形成浇筑连接区，所述浇筑连接区内浇筑有混凝土，所述预制拼装板上开设有投料口和出气口。

2.根据权利要求1所述的适用于沼气工程的装配式厌氧发酵罐，其特征在于，所述罐顶包括储气内膜和间隔设置在储气内膜外侧的储气外膜，所述储气内膜与储气外膜之间形成密闭空间，所述密闭空间连接有鼓风机。

3.根据权利要求2所述的适用于沼气工程的装配式厌氧发酵罐，其特征在于，所述预制拼装板的顶部预留有用于安装储气内膜和储气外膜连接的连接件。

4.根据权利要求1所述的适用于沼气工程的装配式厌氧发酵罐，其特征在于，所述预制拼装板为钢筋混凝土板，其内侧设有第一防腐内衬板，围合形成浇筑连接区的两个连接部之间设有第二防腐内衬板。

5.根据权利要求4所述的适用于沼气工程的装配式厌氧发酵罐，其特征在于，所述第一防腐内衬板和第二防腐内衬板均为聚乙烯内衬板。

6.根据权利要求1所述的适用于沼气工程的装配式厌氧发酵罐，其特征在于，所述预制拼装板的宽度为1.2至1.6米，其高度为4至10米。

7.根据权利要求6所述的适用于沼气工程的装配式厌氧发酵罐，其特征在于，所述预制拼装板的宽度为1.2米，其高度为8米。

8.根据权利要求4所述的适用于沼气工程的装配式厌氧发酵罐，其特征在于，所述预制拼装板内部的钢筋从底部及连接部内侧伸出，所述罐底基础上侧预留有与预制拼装板底部钢筋连接的钢筋，所述预制拼装板两侧的钢筋均为多个，且其两侧的钢筋竖向交错设置。

9.根据权利要求1所述的适用于沼气工程的装配式厌氧发酵罐，其特征在于，所述连接部呈U型状，从连接部两侧内部伸出的钢筋设置成与连接部的开口相对的U型状。

10.根据权利要求8所述的适用于沼气工程的装配式厌氧发酵罐，其特征在于，所述投料口与出气口在浇筑预制拼装板时开模预留形成，所述预制拼装板上还预留有工艺安装孔。

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