PDF《农村简易竹编水泥沼气池结构特点及性》

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0 中 国沼气 C h / a n B i o g a s

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0 3 ,2 1(

1 ) 农 村简 易竹编水 泥 沼气池结构 特点及性 能分 析董军,曾世 东,李慧峰 ,姚顺忠 ( 西南 林学 院交通机械 与土木工程学 院,云南 昆明

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2 4 ) 摘要:分析 了 目前在 滇南一带开发 推广的竹 编水泥沼气池 结构特点 , 并 在实地 测试 和实验室 测试研 究 的基础上 , 从力学模型 的角度讨 论了此类沼气 池的结构性 能,实验 研究 及理 论分 析说 明竹 编水泥 沼气池 在结 构上 是合 理的,在承受 荷 载上具有 足够大的安全 系数 , 对 于进 一步在农村 推广应用 具有重要的现 实意义.

关键词 :竹 编水泥沼气 池 ;

结 构特点 ;

力学机理 中图分 类号 :$

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6 .

4 文献标识 码:A 文章编号 :1

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5 An a l y s i s O f l S t r u c t u r e C h a r a c t e r i s t i c s o f Bi o g a s Di g e s t e r C o n s t r u c t e d o f B a mb o o - W e a v e d Co n c r e t e i n Ru r a l / DONG J i m , Z E N G S h i ・ d o n g , L I H u i - f e n g , Y A O S h u n - z h o n g / ( C o l l e g e o f C o m m u n i c a t i o n , Ma c l f i n e r y a n d C i v i l E n g i n e e r i n g ,S o u t h w e s t F o r e s t r y Un i v e r s i t y ,K u n mi n g Y u n n a n

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2 4,P.R.C h i

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0 . ) Ab s t r a c t : T h e s t r u c t u r a l c h a r a c t e r is t i c s o f B i o g a s Di g e s t e r ,w h i c h i s C o n s t r u ~e d o f B a mb o o - We a x r e d C o n c r e t e i n t h e S o u t h e m o f Yu n ― n a n,P. R. C h i n a ,h a v e b e e n s u mma r i z e d,ma i n l y f r o m p o i n t v i e w o f n ~c l mn i c a l p r i n c i p l e s ,a n d b a s e d o n t h e f i e l d s - t e s t i n g a n d l a b - t e si n g .T h e r e s u l t s s h o we d t h a t t h e f r a me w o r k i s r e a s o n a b l e i n me c h a n i c s ,w h i c h h a s e n o u g h s a f e t y c o e t f ic i e n t s a nd i s s i g n i f i c a nc e o f mo r e s p r e a d i n g i n c o u n t r y s i d e. Ke y wo r d s : b i o g a s d ig e st e r ;

b a n f i x ~ - w e a v e d c o n c r et e s t r u c t u r e ;

s t r u c t u r a l c h a r a c t e r i s t i c s ;

n ~c h a n i c a l p r i n c i p l e s

1 概述 在我 国南方 , 竹类资源极 为丰 富, 竹子具有生长 迅速 , 轮伐期短 , 用途广泛等优点 , 如何更 好 地利用 竹类资源 , 造福于人类 , 特别是在当前森林资源破坏 严重的情况下 , 努力发挥竹材的作用 , 更具有特殊的 意义.著名竹业专家吴旦人教授多年来致力 于竹业 应用研究n .

2 】 , 其 中以他为首研制开发的系列竹编水 泥结构就 已合理运用在滇南农村 一些生 活设施 中, 如利用竹子来建造竹编水 泥沼气池 、 储粮罐 、 水窖 , 甚至竹编水泥居民住房等 , 经过他 的精心构思 、 设计 和现场指导 , 试验示 范获得成功 , 并 获得 国家专利 , 拟予以广泛推广. 由于其建造成本 极大地 降低 , 在 农村很受欢迎 , 它 既解决了贫 困地 区农 民的实际需 要,减轻了农民负担 , 又拓宽 了竹子在 民间 的利用范 围, 调动 了农 民种竹 的积极 性,促进 了竹产 业 的发 展,特别对于森林植被破坏严 重地 区退耕还林 、 天然 林保护, 发展林业等更具有重要的现实意义 . 目前在我 国滇南 地区, 已在一定 规模上 推广使 用竹编沼气池 , 利用竹子代替钢模进行 制作 , 由于该 地区竹子资源丰富, 建池成 本一般可降低

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0 0元以 上,而质量 、 产气效果不逊于普通水泥浇灌池 J . 本文对竹编水泥沼气池的结构特点进行了总结 与分析, 并从力学模 型的角度进行 提炼 , 通过简单的 分析计算及 与实 地和实验室测试结果 对 比讨 论,阐述了其结构力 学性 能,说明了这 样的竹 编水泥结构 形式在力学上是合理的.

2 竹编水泥沼气池构造特点 目前较常见 的沼气池池型有钢模混凝 土浇筑 的 水压式圆筒形沼气池和钢筋混凝土加 预制 件组装 的 水压式圆筒形沼气池 , 一般采用地下埋设 , 建造成本 较高;

相 比之下 , 竹编沼气池是一种安全、 新型 、 廉价 的沼气池 , 它主要通过采用事先 剖好 的竹蔑编织成 沼气池体( 如图

1 ) , 经干燥埋入或放置到预先准备好 的位置 , 再对里外涂抹水泥砂浆 , 保持厚 度在

3 5 c l n 左右( 如图

2 ) , 经过推磨 、 养护

2 0余天后即可使用q ) . 一 般来说 , 竹编水泥沼气池具有以下主要特点 : (

1 )结构简单 : 建池原料消耗少 、 成本及造价低 廉,与现行同类钢模混凝土浇灌池相 比较 , 可极大地 收稿 日期 :2 O O

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8 作者简介 :董军(1967一) . 男.山东济南人 , 博士后 , 副教授 , 主要从事计算力学与土木工程方面的教学与科研 . 维普资讯 http://www.cqvip.com 一 中国沼 气ChianBiogas20O3,2 1(

1 ) 3l 降低 造价 ;

图l已编织 好正在 干燥 的竹编 沼气池池 体图2即将粉刷 完毕的竹编 沼气池池体 (

2 )建造效率 高:由于不采用钢模 , 因此不会受 到钢模周转 的限制 , 加快 了推广及建造速度 ;

(

3 )适应性强 : 可 以根据地形 、 地貌 , 建在地面上 或地面下 , 或半地面上 、 半地面下 ;

(

4 )灵活性 大: 由于采用竹子编制池体 , 因此大 小不受限制 , 可根据 家庭需要及住 宅周 围环境 灵活 考虑 , 池 体可 大可小 ;

同时农 民不 需要 集 中时 间建 造,可在农 闲时间合理安排进行 ;

(

5 )密封性好 : 采用了先进的简易防止起壳 的搅 拌装置 , 保证 了最佳 产气 条件 , 并 且简 化 了池 型结 构,取消了发酵池密 封顶盖 , 既降低 了造 价,又减少 了漏气 因素. 根据现场使用情 况,可以将竹 编沼气池 的规格 分为

6 m

3 ,

8 m

3 ,

1 0 m

3 等三类 .

3 现场与室内测试 尽管在现场已经有了成 功建造竹编 沼气池 的实 例,但从力学结构 的角度来讲 , 特别 是对埋于地下 的 池体 , 其上部究竟可 以承受多大 的负荷 , 对于竹编壳 体 内外究竟粉刷多厚 的水泥砂浆才 是合 理的, 编织 过程中选择怎样 的壳 曲面, 在结构 上才算是最 优的等等 , 还没有一个准确的科学依据 , 更多的只是凭借 ①吴 旦人 , 盛赋霞编写 . 竹子扶贫行动技术培训教材 ,

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0 1 .

1 0 经验而定 .这些 问题 的探 索,对于更好地推 广竹编 水泥沼气池具有积极 的作用. 如图 2所示,可以看出沼气池 是由上部壳体和 下部近似柱 体结构组 成,无论是........