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塑砼（配方及工艺）沼气池体生产
一、成果的研制背景及市场分析：
中共中央、国务院2007年1月下发的一号文件《关于积极发展现代农业扎实推进社会主义新农村建设的若干意见》中指出：加快发展农村清洁能源。继续增加农村沼气建设投入，支持有条件的地方开展养殖场大中型沼气建设。2008年的一号文件又进一步指出：增加农村沼气投入，积极发展户用沼气，组织实施大型沼气工程，加强沼气服务体系建设。这次扩大内需投入农业基础建设的资金中又拿出30亿用于沼气建设，这种形势对于成品沼气池的生产已经迎来了前所未有的最佳时机。
近几年来，国家每年拿出几十亿元资金扶助沼气建设，各地政府也出台了各种优惠政策，使沼气业的发展形成燎原之势，户用池商品化、产业化、规范化在部份地区也已经开始起步。到2006年底全国户用池发展到了2200万户，可是按全国农户总数计算：这个数字仅占适宜农户的15%，也就是说还有85%的农户需要户用池，从中扣除部分联户池，保守估计也应该有7500万套以上的巨大市场。也就是说在我国农村沼气业的市场上，无论从市场层面还是政策层面都达到了一个最佳值。可为什么物美价廉耐久性好的成品池的发展却始终步履螨珊明显滞后于市场呢？几年来的实践已经得出结论了：问题就在于生产成品池的材料的适应性。这个适应性包含两个内容：一是产品是否适应我国目前的农村经济状况－－－－如产品的成本及受其制约的价格问题；二是材料的理化性能是否适应沼气池这个长期在地下（地上池因与“三改” 中的改厕改圈结合难度较大，未来的用量不会太大）而需要的超长稳定性问题。分开看是两个问题，合起来看还是一个问题；材料问题！
现在国内已经用于生产成品沼气池的材料有：用不饱和树脂和玻璃纤维布手糊成型的玻璃钢池；用轻质氧化镁做胶凝料用氯化镁做凝固剂并为抑止返卤和提高防水能力添加的改性剂及玻璃纤维布为骨料的手糊成型的菱镁池（也称镁纤池、无机玻璃钢池）；另外还有在这种材料的外面通过偶联剂胶联然后涂覆不饱和树脂提高防水能力和耐老化性能的有无机复合池；玻璃钢池除了在耐久性上有争议外，其他性能如质轻、密封性好等优点均适合成品沼气池生产；但其用于普遍推广却受到材料成本的制约，一口8立方米的户用池，材料成本不低于1800元（这个成本是保障质量的低限）加上工厂生产费用已经接近了销售价格—－－2000元，继续下去厂家无利可图，而随着树脂价格的浮动，这个成本仍难保障；如果将池体提价势必造成农民难以承担，按我国农村经济的现状，在大部份地区至少近几年是难以承受的；用无机玻璃钢也就是氯氧镁材料制作沼气池是否可行呢？本实验室曾在五年前进行过氯氧镁与树脂（有机无机）复合户用沼气池体试验，在技术上对氧化镁进行了活性处理，对氯化镁中易返卤成分也进行了预处理，用硅烷偶联，界面拉拔强度可达到1﹒56为的是确保其长期浸泡不剥离，进尔达到防水、耐久的目的，但两年后春季开化时还是开始脱层，无机层结构强度急剧下降。试验表明：材料的原始活性和储存期活性均不易把握，即使采用新出厂的85镁（180目）产品的冷热膨胀系数仍然过大，在池内有压状态下，树脂层不能完全阻水渗透，氯氧镁层吸收水分子后仍然表现出返卤翘曲和强度下降的化学性质。所以说这种材料技术上难度较大，不易把握，在材料和工艺上稍有疏忽，其耐久性便大打折扣，令人担心。据我们了解：部分省区已经明令禁止这种池下地，原因是出现了许多塌陷池，有的甚至刚入地半年时间便塌陷了。还有，按照“三改”要求，池上免不了有建筑物，如果池体性能不过关，其后果便可想而知。所以我们不主张用这种材料生产成品池。至少在目前的技术条件下不能用这种材料生产地下用池。
那么：可否寻找一种新的材料来制作户用沼气池体呢？本实验室经过五年的对比实验得出的结果和已经接受该成果的近四十个厂家的实践证明：塑化水泥材料(塑砼)的理化性能、经济性能用于工厂商品化生产6—30立方户用沼气池体（常规地埋池，浮罩池，地上半地上池，各种集热方式的太阳能池，同时也适合液态发酵和干发酵的发酵方式）以及进料管、水压间是完全可行的。到2009年10月底，该项目在国内已转让50多家，最早使用该成果的已五年多。材料经过鉴定、查新，和农业部沼气设备检测中心检测，北至黑龙江，南到云南均得到沼气用户和农村能源部门的认可。
塑砼的普遍推广应用的价值在于：该成果采用的胶凝料是普通水泥，解决的最大问题是成本和耐久性问题，按8立米池计算：池体表面积约为25平米，每平米塑化复合材料混合成本为18元，包括水压间、抽渣管（厚度12—16mm），每口8立方米池的材料成本约为450－－500元；10立米表面积30平米材料成本550元；也就是说这个成本只是玻璃钢材料池体的1/3—1/4甚至低于原始的挖坑砌筑抹水泥造池的成本和混凝土浇铸池成本。而从其理化性能上讲，其耐久性在自然氧化条件下至少是玻璃钢材料的三倍以上，充分显示出水泥在水的浸泡下的优良化学性能，同时经过对水泥进行塑化处理，最大限度地解决了池壁在水浸、有压和地温随季节变化形成的物理化学共同作用状态下的缓慢脱皮问题。（这是混凝土浇铸池难以避免的一个难题）通过碳化试验和氯离子浸透试验在理论上得出的结论其耐久性还要高得多。为了更适合厌氧反应所需的理化性能，我们在材料中添加了超细微粉、防水、耐氧化以及增韧、速凝等材料，除了适应沼气运行外也使其更适合工厂化生产，更方便运输和安装。为此：省级专家鉴定结论是“成本低，耐久性好，达到国内先进水平。”中央电视台七套节目对此也作了报道。这一成果在近五十多个厂家反复实践的基础上工艺更加完善，其性价比、材料来源、技术性能更加适合成品池生产。
截止到2009年底，全国各地用我实验室技术的厂家已达近50家，这些厂家反馈回来的意见几乎是一致的，产品较重，运输安装不太方便，希望试验推广一种轻质的配方和工艺，为此我们在原配方和工艺的基础上参考目前世界上最先进的聚合物水泥的胶结理论，重新组织配方和工艺，从提高强度入手减轻产品重量进行了一系列的对比试验，试验结果证明：新的配方和工艺使池壁强度提高了20mpa,由此可使池壁厚度减少3—4毫米，整池重量也因此减轻了80—90公斤由于采用了聚合物水泥的部分工艺，使产品的吸水率大幅度降低，由原配方的6%降到2%，产品的抗折强度也有了相应提高，由原来的6—8mpa提高到12—15mpa.改进后的配方集料部分去掉了河砂，增加了复合浸透液，工艺部分增加了强制提浆，每口池材料成本在原来的基础上增加了60—80元，约520—550元，（即使有地区差别材料成本也在10%以内）但材料的整体成型效果和主要理化性能均有了大幅度的提高。
对于未来，我们看到：户用沼气的发展也一定象过去城市下水道一样，必定要走一条从挖坑砌石到成品管安装这样一条技术发展路线。选用什么材料生产成品池就成为市场发展的根本。材料的适应性是市场的选择也是沼气自身规律的选择。选择塑砼，不仅仅是因为其成本低廉，还含有人们对水泥这一主体胶凝材料的信任和实践中塑砼材料表现出来的令人折服的性能稳定性。成品池市场必然要规范，规范是选择的结果，是沼气业发展的结果，是未来成品池发展的客观需要。
二、塑砼材料的基本特征及工艺过程：
从性质上讲，这是一种塑化复合水泥混凝土。也就是在普通硅酸盐水泥中混入能够在有机与无机物质之间构起分子桥的聚合物材料使其增强抗压抗折性能。成型后材料的抗压指标在80-100mpa，经-20℃－－-40℃的冻融试验，产品表面无1毫米以上裂纹,抗折系数高于普通混凝土1倍甚至2倍（普通混凝土的抗折系数是抗压系数的10%）而抗折系数的高低直接决定着产品的厚薄、重量、运输安装的方便程度。如果用普通混凝土制作相同容量的成品池，其厚度需要40毫米以上，运输安装都将成为难题。（即使是我们四年前的塑砼配方，池壁的厚度也不能低于14毫米）在材料中加入了活性超细微粉有效地增强了产品的密实度，同时采用耐碱、耐老化的矿物质纤维、有机合成纤维作为骨料然后形成了一种新型的复合材料。其理化性能有三个特点：一是冷热膨胀系数小，终凝伸缩系数为0.02%，这对于沼气的安全运行十分重要，避免了因温度变化而导致的接缝处开裂漏气问题。这个膨胀系数证明该材料同时也可以满足大型池的理化性能要求；二是本材料有着优良的水气封闭性能，沼气中的甲烷分子有它的特殊性，分子的棱边长只有0.25微米而且运动速度是空气的2—5倍，所以我们在材料中加入了有着高封闭性能的超细微粉，（微粉的细度是普通水泥的100倍）有效地阻止了甲烷分子外溢。这一点保障了沼气运行的可靠性。在与玻璃钢、普通混凝土、无机玻璃钢池的比较试验中从产气率上也证明了这一点。三是高强度，塑砼材料终凝抗压80mPa以上（也可调至100mPa）也就是说：通过材料的科学集合和独特工艺把普通水泥的强度提高了一左右，从这一点上说该成果可生产的产品不仅仅限于沼气池体，许多农用品、建筑用品都可以用该技术生产。比如我们新近研制的高强塑砼板在新农村建设中也将有着广阔的用途。塑砼池每口8立方球型池约280-320公斤（08年12月后配方参数）可以球型池，也可以做圆柱型池，国债项目管理办法中推出的四种池型以及各种太阳能池都可以用这种材料生产。此外，材料本身速凝的特点适合工厂化生产，10—24小时即可以脱模，一套模具一天可以生产一套池，为户用沼气池的工厂化生产提供了切实的可能性。
由于该材料为水凝性，其工艺非常简单，有简单工具、模具和搅拌机便可生产。其工艺过程为：胶凝料和填料混合—助剂混合—搅拌—上模—养护—脱模—成品。
三、生产概要：（8立米池计）
1、成本核算
A、 材料成本500元（包括抽渣管、进料管、水压间均可采用塑砼生产）水凝性胶结材料（甲 ） 水凝性胶结材料（乙 ）填料、骨料、塑化剂、增密剂
B、人工费（每2人每天1套完整池）140元（参考）
C、水电费：35元
D、管理费：40元
E、不可预计开支：5元
每口池工厂成本720元（近40个厂家平均成本）
参考售价1200元；每口池安装费100元；运费100元；利润：320元
2、工具及模具
A、工具：小型搅拌机3000元台/2台 手提震动机 130元台/2台 常规泥瓦工具、养护罩
B、模具：，固定水泥模（用于工厂化生产，以阳模成型为主）活动玻璃钢模（可现场制造安装）
3、主料、辅料省市级城市可购到，填料各地均有
四、转让内容及转让费：
转让内容：我们力争提供建一成品沼气池生产厂在现技术阶段应该掌握的技术内容
1、塑砼材料成果使用权及配方、池体成型工艺（包括塑化剂配方及工艺）
2、硫铝纤材料配方及成型工艺（本实验室四年前的材料配方）
3、镁纤材料（氯氧镁）配方及有机无机复合材料成型工艺（可用于模具制造）
4、树脂（玻璃钢）复合材料（可用于活动模制作）配方及工艺
5、一种大中型池（保温池）的材料及施工方法
6、池体安装说明、高水位地区安装方法
7、原材料地址 材料小样
8、高效催化剂配方及使用说明
9、太阳能增温池图纸及成型工艺、安装说明
10、自动气搅拌池型图纸
11、附资料 *家用沼气池的启动
*几种可工厂化生产沼气池体材料的理化性能比较
12、授课内容：*塑砼主体原材料的理化性能及购买注意事项
*生产过程中容易遇到的问题及解决方法
*池体安装运行过程中易出现的问题及解决方法
13、操作内容：涉及配方和成型工艺的全部内容
14、池体保温材料配方及成型工艺
15、 高寒地区越冬池保温、增温方案
16、6、8、10、立方池型图纸及模具图纸
17、鉴定文件、测试文件、查新文件复印件
转让费：普通转让：壹万元
转让方式： 来我实验室学习，根据学员技术掌握能力和沼气知识掌握程度一对一教学，讲一个配方做一个配方 ，学会为止（一般二到三天）
（附）
专家鉴定意见
2005年5月21日，该成果已经经过省级科技厅组织的专家鉴定。形成如下意见：
一、提供的鉴定材料齐全，符合鉴定要求；
二、该项目选题准确，设计新颖，具有如下创新点：水凝性胶结材料理化性质稳定，耐腐蚀、耐老化、产品抗压强度高、气密性好。将水压间与主体池连为一体，占地面积小，安装方便，足可承受常规猪圈、厕所在静态下形成的压力。产品生产工艺合理，能满足工业化生产。
三、产品生产成本低、质量可靠、价格合理、便于推广，具有显著的经济和社会效益。
四、产品生产过程无污染，符合国家的环保政策和可持续发展的要求，环保效益明显。
综上所述，鉴定委员会一致认为，该项目的综合技术水平达到了国内先进。
专家建议：进一步探索多种池型的研究，加快该项目推广应用工作，尽快实现产业化。
一、成果的研制背景及市场分析：
中共中央、国务院2007年1月下发的一号文件《关于积极发展现代农业扎实推进社会主义新农村建设的若干意见》中指出：加快发展农村清洁能源。继续增加农村沼气建设投入，支持有条件的地方开展养殖场大中型沼气建设。2008年的一号文件又进一步指出：增加农村沼气投入，积极发展户用沼气，组织实施大型沼气工程，加强沼气服务体系建设。这次扩大内需投入农业基础建设的资金中又拿出30亿用于沼气建设，这种形势对于成品沼气池的生产已经迎来了前所未有的最佳时机。
近几年来，国家每年拿出几十亿元资金扶助沼气建设，各地政府也出台了各种优惠政策，使沼气业的发展形成燎原之势，户用池商品化、产业化、规范化在部份地区也已经开始起步。到2006年底全国户用池发展到了2200万户，可是按全国农户总数计算：这个数字仅占适宜农户的15%，也就是说还有85%的农户需要户用池，从中扣除部分联户池，保守估计也应该有7500万套以上的巨大市场。也就是说在我国农村沼气业的市场上，无论从市场层面还是政策层面都达到了一个最佳值。可为什么物美价廉耐久性好的成品池的发展却始终步履螨珊明显滞后于市场呢？几年来的实践已经得出结论了：问题就在于生产成品池的材料的适应性。这个适应性包含两个内容：一是产品是否适应我国目前的农村经济状况－－－－如产品的成本及受其制约的价格问题；二是材料的理化性能是否适应沼气池这个长期在地下（地上池因与“三改” 中的改厕改圈结合难度较大，未来的用量不会太大）而需要的超长稳定性问题。分开看是两个问题，合起来看还是一个问题；材料问题！
现在国内已经用于生产成品沼气池的材料有：用不饱和树脂和玻璃纤维布手糊成型的玻璃钢池；用轻质氧化镁做胶凝料用氯化镁做凝固剂并为抑止返卤和提高防水能力添加的改性剂及玻璃纤维布为骨料的手糊成型的菱镁池（也称镁纤池、无机玻璃钢池）；另外还有在这种材料的外面通过偶联剂胶联然后涂覆不饱和树脂提高防水能力和耐老化性能的有无机复合池；玻璃钢池除了在耐久性上有争议外，其他性能如质轻、密封性好等优点均适合成品沼气池生产；但其用于普遍推广却受到材料成本的制约，一口8立方米的户用池，材料成本不低于1800元（这个成本是保障质量的低限）加上工厂生产费用已经接近了销售价格—－－2000元，继续下去厂家无利可图，而随着树脂价格的浮动，这个成本仍难保障；如果将池体提价势必造成农民难以承担，按我国农村经济的现状，在大部份地区至少近几年是难以承受的；用无机玻璃钢也就是氯氧镁材料制作沼气池是否可行呢？本实验室曾在五年前进行过氯氧镁与树脂（有机无机）复合户用沼气池体试验，在技术上对氧化镁进行了活性处理，对氯化镁中易返卤成分也进行了预处理，用硅烷偶联，界面拉拔强度可达到1﹒56为的是确保其长期浸泡不剥离，进尔达到防水、耐久的目的，但两年后春季开化时还是开始脱层，无机层结构强度急剧下降。试验表明：材料的原始活性和储存期活性均不易把握，即使采用新出厂的85镁（180目）产品的冷热膨胀系数仍然过大，在池内有压状态下，树脂层不能完全阻水渗透，氯氧镁层吸收水分子后仍然表现出返卤翘曲和强度下降的化学性质。所以说这种材料技术上难度较大，不易把握，在材料和工艺上稍有疏忽，其耐久性便大打折扣，令人担心。据我们了解：部分省区已经明令禁止这种池下地，原因是出现了许多塌陷池，有的甚至刚入地半年时间便塌陷了。还有，按照“三改”要求，池上免不了有建筑物，如果池体性能不过关，其后果便可想而知。所以我们不主张用这种材料生产成品池。至少在目前的技术条件下不能用这种材料生产地下用池。
那么：可否寻找一种新的材料来制作户用沼气池体呢？本实验室经过五年的对比实验得出的结果和已经接受该成果的近四十个厂家的实践证明：塑化水泥材料(塑砼)的理化性能、经济性能用于工厂商品化生产6—30立方户用沼气池体（常规地埋池，浮罩池，地上半地上池，各种集热方式的太阳能池，同时也适合液态发酵和干发酵的发酵方式）以及进料管、水压间是完全可行的。到2009年10月底，该项目在国内已转让50多家，最早使用该成果的已五年多。材料经过鉴定、查新，和农业部沼气设备检测中心检测，北至黑龙江，南到云南均得到沼气用户和农村能源部门的认可。
塑砼的普遍推广应用的价值在于：该成果采用的胶凝料是普通水泥，解决的最大问题是成本和耐久性问题，按8立米池计算：池体表面积约为25平米，每平米塑化复合材料混合成本为18元，包括水压间、抽渣管（厚度12—16mm），每口8立方米池的材料成本约为450－－500元；10立米表面积30平米材料成本550元；也就是说这个成本只是玻璃钢材料池体的1/3—1/4甚至低于原始的挖坑砌筑抹水泥造池的成本和混凝土浇铸池成本。而从其理化性能上讲，其耐久性在自然氧化条件下至少是玻璃钢材料的三倍以上，充分显示出水泥在水的浸泡下的优良化学性能，同时经过对水泥进行塑化处理，最大限度地解决了池壁在水浸、有压和地温随季节变化形成的物理化学共同作用状态下的缓慢脱皮问题。（这是混凝土浇铸池难以避免的一个难题）通过碳化试验和氯离子浸透试验在理论上得出的结论其耐久性还要高得多。为了更适合厌氧反应所需的理化性能，我们在材料中添加了超细微粉、防水、耐氧化以及增韧、速凝等材料，除了适应沼气运行外也使其更适合工厂化生产，更方便运输和安装。为此：省级专家鉴定结论是“成本低，耐久性好，达到国内先进水平。”中央电视台七套节目对此也作了报道。这一成果在近五十多个厂家反复实践的基础上工艺更加完善，其性价比、材料来源、技术性能更加适合成品池生产。
截止到2009年底，全国各地用我实验室技术的厂家已达近50家，这些厂家反馈回来的意见几乎是一致的，产品较重，运输安装不太方便，希望试验推广一种轻质的配方和工艺，为此我们在原配方和工艺的基础上参考目前世界上最先进的聚合物水泥的胶结理论，重新组织配方和工艺，从提高强度入手减轻产品重量进行了一系列的对比试验，试验结果证明：新的配方和工艺使池壁强度提高了20mpa,由此可使池壁厚度减少3—4毫米，整池重量也因此减轻了80—90公斤由于采用了聚合物水泥的部分工艺，使产品的吸水率大幅度降低，由原配方的6%降到2%，产品的抗折强度也有了相应提高，由原来的6—8mpa提高到12—15mpa.改进后的配方集料部分去掉了河砂，增加了复合浸透液，工艺部分增加了强制提浆，每口池材料成本在原来的基础上增加了60—80元，约520—550元，（即使有地区差别材料成本也在10%以内）但材料的整体成型效果和主要理化性能均有了大幅度的提高。
对于未来，我们看到：户用沼气的发展也一定象过去城市下水道一样，必定要走一条从挖坑砌石到成品管安装这样一条技术发展路线。选用什么材料生产成品池就成为市场发展的根本。材料的适应性是市场的选择也是沼气自身规律的选择。选择塑砼，不仅仅是因为其成本低廉，还含有人们对水泥这一主体胶凝材料的信任和实践中塑砼材料表现出来的令人折服的性能稳定性。成品池市场必然要规范，规范是选择的结果，是沼气业发展的结果，是未来成品池发展的客观需要。
二、塑砼材料的基本特征及工艺过程：
从性质上讲，这是一种塑化复合水泥混凝土。也就是在普通硅酸盐水泥中混入能够在有机与无机物质之间构起分子桥的聚合物材料使其增强抗压抗折性能。成型后材料的抗压指标在80-100mpa，经-20℃－－-40℃的冻融试验，产品表面无1毫米以上裂纹,抗折系数高于普通混凝土1倍甚至2倍（普通混凝土的抗折系数是抗压系数的10%）而抗折系数的高低直接决定着产品的厚薄、重量、运输安装的方便程度。如果用普通混凝土制作相同容量的成品池，其厚度需要40毫米以上，运输安装都将成为难题。（即使是我们四年前的塑砼配方，池壁的厚度也不能低于14毫米）在材料中加入了活性超细微粉有效地增强了产品的密实度，同时采用耐碱、耐老化的矿物质纤维、有机合成纤维作为骨料然后形成了一种新型的复合材料。其理化性能有三个特点：一是冷热膨胀系数小，终凝伸缩系数为0.02%，这对于沼气的安全运行十分重要，避免了因温度变化而导致的接缝处开裂漏气问题。这个膨胀系数证明该材料同时也可以满足大型池的理化性能要求；二是本材料有着优良的水气封闭性能，沼气中的甲烷分子有它的特殊性，分子的棱边长只有0.25微米而且运动速度是空气的2—5倍，所以我们在材料中加入了有着高封闭性能的超细微粉，（微粉的细度是普通水泥的100倍）有效地阻止了甲烷分子外溢。这一点保障了沼气运行的可靠性。在与玻璃钢、普通混凝土、无机玻璃钢池的比较试验中从产气率上也证明了这一点。三是高强度，塑砼材料终凝抗压80mPa以上（也可调至100mPa）也就是说：通过材料的科学集合和独特工艺把普通水泥的强度提高了一左右，从这一点上说该成果可生产的产品不仅仅限于沼气池体，许多农用品、建筑用品都可以用该技术生产。比如我们新近研制的高强塑砼板在新农村建设中也将有着广阔的用途。塑砼池每口8立方球型池约280-320公斤（08年12月后配方参数）可以球型池，也可以做圆柱型池，国债项目管理办法中推出的四种池型以及各种太阳能池都可以用这种材料生产。此外，材料本身速凝的特点适合工厂化生产，10—24小时即可以脱模，一套模具一天可以生产一套池，为户用沼气池的工厂化生产提供了切实的可能性。
由于该材料为水凝性，其工艺非常简单，有简单工具、模具和搅拌机便可生产。其工艺过程为：胶凝料和填料混合—助剂混合—搅拌—上模—养护—脱模—成品。
中共中央、国务院2007年1月下发的一号文件《关于积极发展现代农业扎实推进社会主义新农村建设的若干意见》中指出：加快发展农村清洁能源。继续增加农村沼气建设投入，支持有条件的地方开展养殖场大中型沼气建设。2008年的一号文件又进一步指出：增加农村沼气投入，积极发展户用沼气，组织实施大型沼气工程，加强沼气服务体系建设。这次扩大内需投入农业基础建设的资金中又拿出30亿用于沼气建设，这种形势对于成品沼气池的生产已经迎来了前所未有的最佳时机。
近几年来，国家每年拿出几十亿元资金扶助沼气建设，各地政府也出台了各种优惠政策，使沼气业的发展形成燎原之势，户用池商品化、产业化、规范化在部份地区也已经开始起步。到2006年底全国户用池发展到了2200万户，可是按全国农户总数计算：这个数字仅占适宜农户的15%，也就是说还有85%的农户需要户用池，从中扣除部分联户池，保守估计也应该有7500万套以上的巨大市场。也就是说在我国农村沼气业的市场上，无论从市场层面还是政策层面都达到了一个最佳值。可为什么物美价廉耐久性好的成品池的发展却始终步履螨珊明显滞后于市场呢？几年来的实践已经得出结论了：问题就在于生产成品池的材料的适应性。这个适应性包含两个内容：一是产品是否适应我国目前的农村经济状况－－－－如产品的成本及受其制约的价格问题；二是材料的理化性能是否适应沼气池这个长期在地下（地上池因与“三改” 中的改厕改圈结合难度较大，未来的用量不会太大）而需要的超长稳定性问题。分开看是两个问题，合起来看还是一个问题；材料问题！
现在国内已经用于生产成品沼气池的材料有：用不饱和树脂和玻璃纤维布手糊成型的玻璃钢池；用轻质氧化镁做胶凝料用氯化镁做凝固剂并为抑止返卤和提高防水能力添加的改性剂及玻璃纤维布为骨料的手糊成型的菱镁池（也称镁纤池、无机玻璃钢池）；另外还有在这种材料的外面通过偶联剂胶联然后涂覆不饱和树脂提高防水能力和耐老化性能的有无机复合池；玻璃钢池除了在耐久性上有争议外，其他性能如质轻、密封性好等优点均适合成品沼气池生产；但其用于普遍推广却受到材料成本的制约，一口8立方米的户用池，材料成本不低于1800元（这个成本是保障质量的低限）加上工厂生产费用已经接近了销售价格—－－2000元，继续下去厂家无利可图，而随着树脂价格的浮动，这个成本仍难保障；如果将池体提价势必造成农民难以承担，按我国农村经济的现状，在大部份地区至少近几年是难以承受的；用无机玻璃钢也就是氯氧镁材料制作沼气池是否可行呢？本实验室曾在五年前进行过氯氧镁与树脂（有机无机）复合户用沼气池体试验，在技术上对氧化镁进行了活性处理，对氯化镁中易返卤成分也进行了预处理，用硅烷偶联，界面拉拔强度可达到1﹒56为的是确保其长期浸泡不剥离，进尔达到防水、耐久的目的，但两年后春季开化时还是开始脱层，无机层结构强度急剧下降。试验表明：材料的原始活性和储存期活性均不易把握，即使采用新出厂的85镁（180目）产品的冷热膨胀系数仍然过大，在池内有压状态下，树脂层不能完全阻水渗透，氯氧镁层吸收水分子后仍然表现出返卤翘曲和强度下降的化学性质。所以说这种材料技术上难度较大，不易把握，在材料和工艺上稍有疏忽，其耐久性便大打折扣，令人担心。据我们了解：部分省区已经明令禁止这种池下地，原因是出现了许多塌陷池，有的甚至刚入地半年时间便塌陷了。还有，按照“三改”要求，池上免不了有建筑物，如果池体性能不过关，其后果便可想而知。所以我们不主张用这种材料生产成品池。至少在目前的技术条件下不能用这种材料生产地下用池。
那么：可否寻找一种新的材料来制作户用沼气池体呢？本实验室经过五年的对比实验得出的结果和已经接受该成果的近四十个厂家的实践证明：塑化水泥材料(塑砼)的理化性能、经济性能用于工厂商品化生产6—30立方户用沼气池体（常规地埋池，浮罩池，地上半地上池，各种集热方式的太阳能池，同时也适合液态发酵和干发酵的发酵方式）以及进料管、水压间是完全可行的。到2009年10月底，该项目在国内已转让50多家，最早使用该成果的已五年多。材料经过鉴定、查新，和农业部沼气设备检测中心检测，北至黑龙江，南到云南均得到沼气用户和农村能源部门的认可。
塑砼的普遍推广应用的价值在于：该成果采用的胶凝料是普通水泥，解决的最大问题是成本和耐久性问题，按8立米池计算：池体表面积约为25平米，每平米塑化复合材料混合成本为18元，包括水压间、抽渣管（厚度12—16mm），每口8立方米池的材料成本约为450－－500元；10立米表面积30平米材料成本550元；也就是说这个成本只是玻璃钢材料池体的1/3—1/4甚至低于原始的挖坑砌筑抹水泥造池的成本和混凝土浇铸池成本。而从其理化性能上讲，其耐久性在自然氧化条件下至少是玻璃钢材料的三倍以上，充分显示出水泥在水的浸泡下的优良化学性能，同时经过对水泥进行塑化处理，最大限度地解决了池壁在水浸、有压和地温随季节变化形成的物理化学共同作用状态下的缓慢脱皮问题。（这是混凝土浇铸池难以避免的一个难题）通过碳化试验和氯离子浸透试验在理论上得出的结论其耐久性还要高得多。为了更适合厌氧反应所需的理化性能，我们在材料中添加了超细微粉、防水、耐氧化以及增韧、速凝等材料，除了适应沼气运行外也使其更适合工厂化生产，更方便运输和安装。为此：省级专家鉴定结论是“成本低，耐久性好，达到国内先进水平。”中央电视台七套节目对此也作了报道。这一成果在近五十多个厂家反复实践的基础上工艺更加完善，其性价比、材料来源、技术性能更加适合成品池生产。
截止到2009年底，全国各地用我实验室技术的厂家已达近50家，这些厂家反馈回来的意见几乎是一致的，产品较重，运输安装不太方便，希望试验推广一种轻质的配方和工艺，为此我们在原配方和工艺的基础上参考目前世界上最先进的聚合物水泥的胶结理论，重新组织配方和工艺，从提高强度入手减轻产品重量进行了一系列的对比试验，试验结果证明：新的配方和工艺使池壁强度提高了20mpa,由此可使池壁厚度减少3—4毫米，整池重量也因此减轻了80—90公斤由于采用了聚合物水泥的部分工艺，使产品的吸水率大幅度降低，由原配方的6%降到2%，产品的抗折强度也有了相应提高，由原来的6—8mpa提高到12—15mpa.改进后的配方集料部分去掉了河砂，增加了复合浸透液，工艺部分增加了强制提浆，每口池材料成本在原来的基础上增加了60—80元，约520—550元，（即使有地区差别材料成本也在10%以内）但材料的整体成型效果和主要理化性能均有了大幅度的提高。
对于未来，我们看到：户用沼气的发展也一定象过去城市下水道一样，必定要走一条从挖坑砌石到成品管安装这样一条技术发展路线。选用什么材料生产成品池就成为市场发展的根本。材料的适应性是市场的选择也是沼气自身规律的选择。选择塑砼，不仅仅是因为其成本低廉，还含有人们对水泥这一主体胶凝材料的信任和实践中塑砼材料表现出来的令人折服的性能稳定性。成品池市场必然要规范，规范是选择的结果，是沼气业发展的结果，是未来成品池发展的客观需要。
二、塑砼材料的基本特征及工艺过程：
从性质上讲，这是一种塑化复合水泥混凝土。也就是在普通硅酸盐水泥中混入能够在有机与无机物质之间构起分子桥的聚合物材料使其增强抗压抗折性能。成型后材料的抗压指标在80-100mpa，经-20℃－－-40℃的冻融试验，产品表面无1毫米以上裂纹,抗折系数高于普通混凝土1倍甚至2倍（普通混凝土的抗折系数是抗压系数的10%）而抗折系数的高低直接决定着产品的厚薄、重量、运输安装的方便程度。如果用普通混凝土制作相同容量的成品池，其厚度需要40毫米以上，运输安装都将成为难题。（即使是我们四年前的塑砼配方，池壁的厚度也不能低于14毫米）在材料中加入了活性超细微粉有效地增强了产品的密实度，同时采用耐碱、耐老化的矿物质纤维、有机合成纤维作为骨料然后形成了一种新型的复合材料。其理化性能有三个特点：一是冷热膨胀系数小，终凝伸缩系数为0.02%，这对于沼气的安全运行十分重要，避免了因温度变化而导致的接缝处开裂漏气问题。这个膨胀系数证明该材料同时也可以满足大型池的理化性能要求；二是本材料有着优良的水气封闭性能，沼气中的甲烷分子有它的特殊性，分子的棱边长只有0.25微米而且运动速度是空气的2—5倍，所以我们在材料中加入了有着高封闭性能的超细微粉，（微粉的细度是普通水泥的100倍）有效地阻止了甲烷分子外溢。这一点保障了沼气运行的可靠性。在与玻璃钢、普通混凝土、无机玻璃钢池的比较试验中从产气率上也证明了这一点。三是高强度，塑砼材料终凝抗压80mPa以上（也可调至100mPa）也就是说：通过材料的科学集合和独特工艺把普通水泥的强度提高了一左右，从这一点上说该成果可生产的产品不仅仅限于沼气池体，许多农用品、建筑用品都可以用该技术生产。比如我们新近研制的高强塑砼板在新农村建设中也将有着广阔的用途。塑砼池每口8立方球型池约280-320公斤（08年12月后配方参数）可以球型池，也可以做圆柱型池，国债项目管理办法中推出的四种池型以及各种太阳能池都可以用这种材料生产。此外，材料本身速凝的特点适合工厂化生产，10—24小时即可以脱模，一套模具一天可以生产一套池，为户用沼气池的工厂化生产提供了切实的可能性。
由于该材料为水凝性，其工艺非常简单，有简单工具、模具和搅拌机便可生产。其工艺过程为：胶凝料和填料混合—助剂混合—搅拌—上模—养护—脱模—成品。
三、生产概要：（8立米池计）
1、成本核算
A、 材料成本500元（包括抽渣管、进料管、水压间均可采用塑砼生产）水凝性胶结材料（甲 ） 水凝性胶结材料（乙 ）填料、骨料、塑化剂、增密剂
B、人工费（每2人每天1套完整池）140元（参考）
C、水电费：35元
D、管理费：40元
E、不可预计开支：5元
每口池工厂成本720元（近40个厂家平均成本）
参考售价1200元；每口池安装费100元；运费100元；利润：320元
2、工具及模具
A、工具：小型搅拌机3000元台/2台 手提震动机 130元台/2台 常规泥瓦工具、养护罩
B、模具：，固定水泥模（用于工厂化生产，以阳模成型为主）活动玻璃钢模（可现场制造安装）
3、主料、辅料省市级城市可购到，填料各地均有
四、转让内容及转让费：
转让内容：我们力争提供建一成品沼气池生产厂在现技术阶段应该掌握的技术内容
1、塑砼材料成果使用权及配方、池体成型工艺（包括塑化剂配方及工艺）
2、硫铝纤材料配方及成型工艺（本实验室四年前的材料配方）
3、镁纤材料（氯氧镁）配方及有机无机复合材料成型工艺（可用于模具制造）
4、树脂（玻璃钢）复合材料（可用于活动模制作）配方及工艺
5、一种大中型池（保温池）的材料及施工方法
6、池体安装说明、高水位地区安装方法
7、原材料地址 材料小样
8、高效催化剂配方及使用说明
9、太阳能增温池图纸及成型工艺、安装说明
10、自动气搅拌池型图纸
11、附资料 *家用沼气池的启动
*几种可工厂化生产沼气池体材料的理化性能比较
12、授课内容：*塑砼主体原材料的理化性能及购买注意事项
*生产过程中容易遇到的问题及解决方法
*池体安装运行过程中易出现的问题及解决方法
13、操作内容：涉及配方和成型工艺的全部内容
14、池体保温材料配方及成型工艺
15、 高寒地区越冬池保温、增温方案
16、6、8、10、立方池型图纸及模具图纸
17、鉴定文件、测试文件、查新文件复印件
转让费：普通转让：壹万元
转让方式： 来我实验室学习，根据学员技术掌握能力和沼气知识掌握程度一对一教学，讲一个配方做一个配方 ，学会为止（一般二到三天）
（附）
专家鉴定意见
2005年5月21日，该成果已经经过省级科技厅组织的专家鉴定。形成如下意见：
一、提供的鉴定材料齐全，符合鉴定要求；
二、该项目选题准确，设计新颖，具有如下创新点：水凝性胶结材料理化性质稳定，耐腐蚀、耐老化、产品抗压强度高、气密性好。将水压间与主体池连为一体，占地面积小，安装方便，足可承受常规猪圈、厕所在静态下形成的压力。产品生产工艺合理，能满足工业化生产。
三、产品生产成本低、质量可靠、价格合理、便于推广，具有显著的经济和社会效益。
四、产品生产过程无污染，符合国家的环保政策和可持续发展的要求，环保效益明显。
综上所述，鉴定委员会一致认为，该项目的综合技术水平达到了国内先进。
专家建议：进一步探索多种池型的研究，加快该项目推广应用工作，尽快实现产业化。
一、成果的研制背景及市场分析：
中共中央、国务院2007年1月下发的一号文件《关于积极发展现代农业扎实推进社会主义新农村建设的若干意见》中指出：加快发展农村清洁能源。继续增加农村沼气建设投入，支持有条件的地方开展养殖场大中型沼气建设。2008年的一号文件又进一步指出：增加农村沼气投入，积极发展户用沼气，组织实施大型沼气工程，加强沼气服务体系建设。这次扩大内需投入农业基础建设的资金中又拿出30亿用于沼气建设，这种形势对于成品沼气池的生产已经迎来了前所未有的最佳时机。
近几年来，国家每年拿出几十亿元资金扶助沼气建设，各地政府也出台了各种优惠政策，使沼气业的发展形成燎原之势，户用池商品化、产业化、规范化在部份地区也已经开始起步。到2006年底全国户用池发展到了2200万户，可是按全国农户总数计算：这个数字仅占适宜农户的15%，也就是说还有85%的农户需要户用池，从中扣除部分联户池，保守估计也应该有7500万套以上的巨大市场。也就是说在我国农村沼气业的市场上，无论从市场层面还是政策层面都达到了一个最佳值。可为什么物美价廉耐久性好的成品池的发展却始终步履螨珊明显滞后于市场呢？几年来的实践已经得出结论了：问题就在于生产成品池的材料的适应性。这个适应性包含两个内容：一是产品是否适应我国目前的农村经济状况－－－－如产品的成本及受其制约的价格问题；二是材料的理化性能是否适应沼气池这个长期在地下（地上池因与“三改” 中的改厕改圈结合难度较大，未来的用量不会太大）而需要的超长稳定性问题。分开看是两个问题，合起来看还是一个问题；材料问题！
现在国内已经用于生产成品沼气池的材料有：用不饱和树脂和玻璃纤维布手糊成型的玻璃钢池；用轻质氧化镁做胶凝料用氯化镁做凝固剂并为抑止返卤和提高防水能力添加的改性剂及玻璃纤维布为骨料的手糊成型的菱镁池（也称镁纤池、无机玻璃钢池）；另外还有在这种材料的外面通过偶联剂胶联然后涂覆不饱和树脂提高防水能力和耐老化性能的有无机复合池；玻璃钢池除了在耐久性上有争议外，其他性能如质轻、密封性好等优点均适合成品沼气池生产；但其用于普遍推广却受到材料成本的制约，一口8立方米的户用池，材料成本不低于1800元（这个成本是保障质量的低限）加上工厂生产费用已经接近了销售价格—－－2000元，继续下去厂家无利可图，而随着树脂价格的浮动，这个成本仍难保障；如果将池体提价势必造成农民难以承担，按我国农村经济的现状，在大部份地区至少近几年是难以承受的；用无机玻璃钢也就是氯氧镁材料制作沼气池是否可行呢？本实验室曾在五年前进行过氯氧镁与树脂（有机无机）复合户用沼气池体试验，在技术上对氧化镁进行了活性处理，对氯化镁中易返卤成分也进行了预处理，用硅烷偶联，界面拉拔强度可达到1﹒56为的是确保其长期浸泡不剥离，进尔达到防水、耐久的目的，但两年后春季开化时还是开始脱层，无机层结构强度急剧下降。试验表明：材料的原始活性和储存期活性均不易把握，即使采用新出厂的85镁（180目）产品的冷热膨胀系数仍然过大，在池内有压状态下，树脂层不能完全阻水渗透，氯氧镁层吸收水分子后仍然表现出返卤翘曲和强度下降的化学性质。所以说这种材料技术上难度较大，不易把握，在材料和工艺上稍有疏忽，其耐久性便大打折扣，令人担心。据我们了解：部分省区已经明令禁止这种池下地，原因是出现了许多塌陷池，有的甚至刚入地半年时间便塌陷了。还有，按照“三改”要求，池上免不了有建筑物，如果池体性能不过关，其后果便可想而知。所以我们不主张用这种材料生产成品池。至少在目前的技术条件下不能用这种材料生产地下用池。
那么：可否寻找一种新的材料来制作户用沼气池体呢？本实验室经过五年的对比实验得出的结果和已经接受该成果的近四十个厂家的实践证明：塑化水泥材料(塑砼)的理化性能、经济性能用于工厂商品化生产6—30立方户用沼气池体（常规地埋池，浮罩池，地上半地上池，各种集热方式的太阳能池，同时也适合液态发酵和干发酵的发酵方式）以及进料管、水压间是完全可行的。到2009年10月底，该项目在国内已转让50多家，最早使用该成果的已五年多。材料经过鉴定、查新，和农业部沼气设备检测中心检测，北至黑龙江，南到云南均得到沼气用户和农村能源部门的认可。
塑砼的普遍推广应用的价值在于：该成果采用的胶凝料是普通水泥，解决的最大问题是成本和耐久性问题，按8立米池计算：池体表面积约为25平米，每平米塑化复合材料混合成本为18元，包括水压间、抽渣管（厚度12—16mm），每口8立方米池的材料成本约为450－－500元；10立米表面积30平米材料成本550元；也就是说这个成本只是玻璃钢材料池体的1/3—1/4甚至低于原始的挖坑砌筑抹水泥造池的成本和混凝土浇铸池成本。而从其理化性能上讲，其耐久性在自然氧化条件下至少是玻璃钢材料的三倍以上，充分显示出水泥在水的浸泡下的优良化学性能，同时经过对水泥进行塑化处理，最大限度地解决了池壁在水浸、有压和地温随季节变化形成的物理化学共同作用状态下的缓慢脱皮问题。（这是混凝土浇铸池难以避免的一个难题）通过碳化试验和氯离子浸透试验在理论上得出的结论其耐久性还要高得多。为了更适合厌氧反应所需的理化性能，我们在材料中添加了超细微粉、防水、耐氧化以及增韧、速凝等材料，除了适应沼气运行外也使其更适合工厂化生产，更方便运输和安装。为此：省级专家鉴定结论是“成本低，耐久性好，达到国内先进水平。”中央电视台七套节目对此也作了报道。这一成果在近五十多个厂家反复实践的基础上工艺更加完善，其性价比、材料来源、技术性能更加适合成品池生产。
截止到2009年底，全国各地用我实验室技术的厂家已达近50家，这些厂家反馈回来的意见几乎是一致的，产品较重，运输安装不太方便，希望试验推广一种轻质的配方和工艺，为此我们在原配方和工艺的基础上参考目前世界上最先进的聚合物水泥的胶结理论，重新组织配方和工艺，从提高强度入手减轻产品重量进行了一系列的对比试验，试验结果证明：新的配方和工艺使池壁强度提高了20mpa,由此可使池壁厚度减少3—4毫米，整池重量也因此减轻了80—90公斤由于采用了聚合物水泥的部分工艺，使产品的吸水率大幅度降低，由原配方的6%降到2%，产品的抗折强度也有了相应提高，由原来的6—8mpa提高到12—15mpa.改进后的配方集料部分去掉了河砂，增加了复合浸透液，工艺部分增加了强制提浆，每口池材料成本在原来的基础上增加了60—80元，约520—550元，（即使有地区差别材料成本也在10%以内）但材料的整体成型效果和主要理化性能均有了大幅度的提高。
对于未来，我们看到：户用沼气的发展也一定象过去城市下水道一样，必定要走一条从挖坑砌石到成品管安装这样一条技术发展路线。选用什么材料生产成品池就成为市场发展的根本。材料的适应性是市场的选择也是沼气自身规律的选择。选择塑砼，不仅仅是因为其成本低廉，还含有人们对水泥这一主体胶凝材料的信任和实践中塑砼材料表现出来的令人折服的性能稳定性。成品池市场必然要规范，规范是选择的结果，是沼气业发展的结果，是未来成品池发展的客观需要。
二、塑砼材料的基本特征及工艺过程：
从性质上讲，这是一种塑化复合水泥混凝土。也就是在普通硅酸盐水泥中混入能够在有机与无机物质之间构起分子桥的聚合物材料使其增强抗压抗折性能。成型后材料的抗压指标在80-100mpa，经-20℃－－-40℃的冻融试验，产品表面无1毫米以上裂纹,抗折系数高于普通混凝土1倍甚至2倍（普通混凝土的抗折系数是抗压系数的10%）而抗折系数的高低直接决定着产品的厚薄、重量、运输安装的方便程度。如果用普通混凝土制作相同容量的成品池，其厚度需要40毫米以上，运输安装都将成为难题。（即使是我们四年前的塑砼配方，池壁的厚度也不能低于14毫米）在材料中加入了活性超细微粉有效地增强了产品的密实度，同时采用耐碱、耐老化的矿物质纤维、有机合成纤维作为骨料然后形成了一种新型的复合材料。其理化性能有三个特点：一是冷热膨胀系数小，终凝伸缩系数为0.02%，这对于沼气的安全运行十分重要，避免了因温度变化而导致的接缝处开裂漏气问题。这个膨胀系数证明该材料同时也可以满足大型池的理化性能要求；二是本材料有着优良的水气封闭性能，沼气中的甲烷分子有它的特殊性，分子的棱边长只有0.25微米而且运动速度是空气的2—5倍，所以我们在材料中加入了有着高封闭性能的超细微粉，（微粉的细度是普通水泥的100倍）有效地阻止了甲烷分子外溢。这一点保障了沼气运行的可靠性。在与玻璃钢、普通混凝土、无机玻璃钢池的比较试验中从产气率上也证明了这一点。三是高强度，塑砼材料终凝抗压80mPa以上（也可调至100mPa）也就是说：通过材料的科学集合和独特工艺把普通水泥的强度提高了一左右，从这一点上说该成果可生产的产品不仅仅限于沼气池体，许多农用品、建筑用品都可以用该技术生产。比如我们新近研制的高强塑砼板在新农村建设中也将有着广阔的用途。塑砼池每口8立方球型池约280-320公斤（08年12月后配方参数）可以球型池，也可以做圆柱型池，国债项目管理办法中推出的四种池型以及各种太阳能池都可以用这种材料生产。此外，材料本身速凝的特点适合工厂化生产，10—24小时即可以脱模，一套模具一天可以生产一套池，为户用沼气池的工厂化生产提供了切实的可能性。
由于该材料为水凝性，其工艺非常简单，有简单工具、模具和搅拌机便可生产。其工艺过程为：胶凝料和填料混合—助剂混合—搅拌—上模—养护—脱模—成品。
