CN101353623A - 大型敞口复合式沼气池 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大型敞口复合式沼气池，它包括发酵池(1)、集气储气装置(2)与发酵池相连接的供气装置(3)，所述发酵池包括多个独立的发酵池，发酵池间的可以相互连通或断开。该沼气池还包括沼气池的集气贮气装置、供气装置、太阳能增温装置、进出料装置、防结壳装置。使用本发明的结构，因为有多个独立发酵池，所以在原料更新过程中，能够连续供气；进出料装置使进出料的速度加快；沼气池的集气贮气装置造价低廉，软体罩可据产气量而张开或回缩，集气贮气室可以据沼气量变化，集气贮气室内的压力不会过高，太阳能增温装置提高沼气池的温度，使秸秆料能在冬季以适宜的温度下产沼气；用循环泵将沼液通过喷管喷淋到秸杆料上，不致结壳。
Description
技术领域
本实用新型属于沼气池技术领域，特别涉及一种大型敞口复合式沼气池。
背景技术
在农村沼气使用过程中，秸杆沼气池有许多优点，与常用的粪便发酵相比，秸杆分布广泛，原料充足，另外含水量低，产生的沼渣呈固态，可直接作作为有机肥料使用，秸杆可长期贮存，运输方便，价格便宜。但是由于秸杆沼气池在推广的过程中有一些问题未能得到合理地解决，使得农村秸杆没有能够充分利用，在秸杆沼气池发展的过程中主要存在如下问题：一、在原料更新及沼气池检修的过程中，会发生断气现象；二、由于沼气池的开口一般都小，秸杆沼气池的进料与出料困难，速度慢；三、产生的沼气收集设备昂贵，不易普及；四、秸杆利用率低、产气率低、启动慢；五、秸杆池易结壳、六、沼气的稳压供气不稳定。
发明内容
本发明提供一种能够连续供气、产气率高、供气稳定的大型敞口复合式沼气池。
一种大型敞口复合式沼气池，包括发酵池、集气储气装置与发酵池相连接的供气装置，所述发酵池包括多个独立的分发酵池，分发酵池间可以相互连通或断开。
一种大型敞口复合式沼气池，所述多个独立的发酵池中至少有一个是水压式发酵池。
所述集气贮气装置，包括发酵池以及在其上部扣合的软体罩，软体罩与发酵池形成集气贮气室，软体罩与发酵池池壁为气密封结构连接，软体罩的外部盖设有固定罩。
所述气密封结构为发酵池池壁的上部沿池壁设有环形水槽，软体罩的开口扣合在环形水槽内，在环形水槽内设有浸没软体罩开口的水。
所述与发酵池相连接的供气装置包括沼气输出管道以及与沼气输出管道连接的止回阀、脱硫装置、沼气压缩机、压力贮气罐和调压阀组成，所述调压阀的出口与用户供气管道相连通，所述沼气输出管道的止回阀和脱硫装置之间设有冷凝水杂质去除器，在沼气压缩机与压力贮气罐之间的管道上设有止回阀。
所述压力贮气罐与止回阀之间的管道上设有四通，四通的另外两个出口分别通过管道连通秸杆沼气池和水压式沼气池/或贮气池，在四通连通秸杆沼气池和水压式沼气池/或贮气池的管道上分别连接有手动阀，四通与压力贮气罐之间的管道上设有手动阀。
所述太阳能增温装置，包括太阳能温室和太阳能温室的屋顶，所述发酵池位于太阳能温室内，所述太阳能温室顶部为透光板/或膜构成的屋顶，所述屋顶内层或外层设有可开合的保温层，所述太阳能温室外部设有太阳能热水器，发酵池内设有沼液可浸没的热交换器，热交换器通过管道与太阳能热水器相连接。
所述大型敞口复合式沼气池还包括进出料装置，所述进出料装置包括一个设置在池气池开口上方的导轨、一个沿导轨移动的行车、一个设置在所述行车上与行车通过钢丝绳相连接并能伸进发酵池内的抓料爪和一个能够控制所述行车在导轨上运动的控制器，所述控制器也同时控制所述抓料爪升降与开合。
所述大型敞口复合式沼气池还包括防结壳装置，所述防结壳装置包括一个设置在发酵池下部的一个透水隔层，所述透水隔层的上部为秸杆料，下部为沼液，所述沼液连接一个循环泵，在所述循环泵上连接一个带多个喷头的喷管，所述喷管位于发酵池内秸杆料的上方。
本发明包括多个独立的发酵室，可以保证在对其中一个或几个发酵室进行发酵原料更新时，其他发酵室仍然能够正常工作，保证对连续供气。软体罩与发酵池池壁为气密封结构连接，软体罩可根据发酵池内产气量的多少张开或回缩，即沼气池集气贮气室容积可以根据沼气量变化，使沼气池的集气贮气室内的压力始终不会过高，解决了沼气池在使用中贮气空间和发酵空间相互冲突，软体罩为柔性材料制成，安全程度高。软体罩的外部盖设有固定罩，限定软体罩的活动空间，保护软体罩免受磨损和阳光曝晒老化，有效的防止软体罩破裂。
沼气池的供气装置减少了沼气压缩机的工作时间，使用成本低，供气压力稳定，能够实现对多个用户自动输气；冷凝水杂质去除器能够过滤沼气中的杂质，防止输气管道堵塞，保持输出沼气的清洁；在沼气压缩机与压力贮气罐之间的管道上设有止回阀，防止压力贮气罐内沼气的回流，保证调压阀输出压力稳定。
具有太阳能增温装置的沼气池，设有太阳能温室，发酵池位于太阳能温室内，太阳能温室顶部为透光板/或膜构成的屋顶。只要是晴天有太阳光线射入，就能使温室内产生一定的温度，从而使位于温室内的发酵池能够高效稳定地进行发酵反应，在环境温度较低时仍可保证正常生产沼气，使发酵池受外界温度影响小，产气率大幅度提高，屋顶内层或外层设有可开合的保温层，白天保温层打开，使太阳光线射入温室内进行增温，夜里保温层闭合，从而减少温室热量的散失，增温、保温效果更好。
由于该进出料装置能够在导轨上自由移动，可以在发酵池上方移动，进出料的范围大，便于大型沼气池内的均匀进料和彻底出料；机械抓料爪抓取和秸杆量大，并且能够自动开合，能够加快进出料的速度，节省人工，结构简单，造价低，提高进出料的效率。 采用透水隔层将秸杆料和沼液分开，然后用循环泵将沼液通过喷管喷淋到秸杆料上，让秸杆料在透水隔层与沼液接触，由于沼液的循环流动，提高了沼液与秸杆的接触面，同时相比于当前推广使用的秸杆沼气池，本装置提高了沼气池发酵原料的干物质浓度，增加了池容的利用率，提高了秸杆沼气池的产气率。
附图说明
下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：
图1是本发明大型敞口复合式沼气池的分沼气池的结构示意图；
图2是本发明大型敞口复合式沼气池的集气贮气装置的结构示意图；
图3是本发明大型敞口复合式沼气池的供气装置的结构示意图；
图4是本发明大型敞口复合式沼气池的太阳能增温装置的结构示意图；
图5是本发明大型敞口复合式沼气池的进出料装置的结构示意图；
图6是本发明大型敞口复合式沼气池的防结壳装置的结构示意图；
图7是本发明大型敞口复合式沼气池的结构示意简图；
具体实施方式
如图1、图7所示，本发明大型敞口复合式沼气池，包括发酵池1、集气储气装置2与发酵池相连接的供气装置3，所述发酵池1包括多个独立的分发酵池11、12、13，分发酵池间的可以相互连通或断开。
一种大型敞口复合式沼气池，所述多个独立的发酵池中至少有一个是水压式发酵池12。
如图2、图7所示的大型敞口复合式沼气池的集气贮气装置2，连接发酵池1，发酵池池壁的上部沿池壁设有环形水槽23，软体罩24的开口扣合在环形水槽23内，在环形水槽内充满水，浸没软体罩的开口，从而构成软体罩与发酵池池壁为气密封结构连接。软体罩与发酵池壁内形成集气贮气室26，软体罩为柔性材料制成，软体罩可根据发酵池内产气量的多少张开或回缩，沼气池集气贮气室容积可以根据沼气量变化而变化。软体罩24的外部盖设有固定罩25，以限定软体罩的活动空间，并防止软体罩破裂。集气贮气室26与外部空间设置有排气管道，在排气管道中设有卸压阀22，集气贮气室26连接出气装置3。
如图3、图7所示，本发明大型敞口复合式沼气池的沼气池供气装置3，具有秸杆发酵池1，沼气输出管道32与秸杆发酵池1的气室相连通，沼气输出管道32依次连接有止回阀33、冷凝水杂质去除器34、脱硫装置35、沼气压缩机36、止回阀37、压力贮气罐38和调压阀39，由调压阀39向通过管道向用户供气，为使供给用户沼气更稳定，在调压阀39的出管道上加装止回阀310。在压力贮气罐38与止回阀37之间的管道上设有四通313，四通的另外两个出口分别通过管道317、311连通秸杆发酵池1和水压式发酵池312，水压式发酵池312也可由贮气池代替，在四通连通秸杆发酵池和水压式发酵池的管道311、317上分别连接有手动阀314、316，四通与压力贮气罐之间的管道上设有手动阀315。正常向外输气时，关闭通向秸杆发酵池和水压式发酵池管道上的手动阀314、316即可，关闭通向压力贮气罐和水压式发酵池的手动阀314、315，打开通向秸杆发酵池的手动阀316，在沼气压缩机36的作用下，可循环向秸杆发酵池内输气，对秸杆发酵池的沼液进行搅拌，加速秸杆发酵池的反应速度，提高出气量。水压式发酵池上还连接有输气管道，通过输气管道上依次设置的止回阀、冷凝水杂质去除器、脱硫装置直接向用户供给沼气。
如图4、图7所示，本发明大型敞口复合式沼气池还包括一个太阳能增温装置4，所述太阳能增温装置位于发酵池1上部，发酵池1上部具有发酵池盖46，发酵池1建造在太阳能温室43内，太阳能温室43具有四周由砖砌成的墙体47，墙体47也可由保温隔板构成，太阳能温室顶部为透光板/或膜构成的屋顶44，太阳光线通过透光板或透光膜对温室进行升温，从而保证了温室内发酵池的发酵反应温度。屋顶44的内层或外层设有可开合的保温层45，白天保温层打开，光线射入升温，夜晚保温层关闭，对温室内进行保温。太阳能温室外部设有太阳能热水器41，发酵池内设有沼液可浸没的热交换器48，热交换器48通过管道42与太阳能热水器41相连接，太阳能热水器内的水经太阳光线照射升温，经加热的热水在管道内循环，经热交换器48对发酵池内的沼液进行加热，进一步保证发酵池内发酵反应温度。
如图5、图7所示，本发明大型敞口复合式沼气池还包括一个的进出料装置5，所述进出料装置5设置在大型发酵池1的上方，该进出料装置5包括一个设置在发酵池1上方的导轨51，导轨51根据需要可以增加长度到适合的位置，比如运料车停放的发酵池外，所述导轨51上设置一个行车52，可以在所述控制器56的控制下自由移动，行车52的下方设置一个抓料手53，抓料手53的升降与开合由所述控制器56控制，抓料手53通过一个钢丝绳54与所述行车52相连接，抓料手53的开合通过另一根控制绳55来控制。
进料时，用控制器56控制行车52移动到发酵池外进料车上方，降低抓料手53的高度到秸杆堆，松开控制绳55，使抓料手53伸开，待抓料手53伸进秸杆堆，打紧控制绳55，抓料手53闭合，抓起秸杆料，升高抓料手53的高度，移动导轨51上的行车52到发酵池上方的合适位置，降低抓料手53的高度，松开控制绳55，抓料手53伸开，秸杆料进入发酵池。
出料时，用控制器56控制行车52移动到发酵池上方，降低抓料手53的高度到秸杆堆，松开控制绳55，使抓料手53伸开，待抓料手53伸进反应后的废秸杆堆，打紧控制绳55，抓料手53闭合，抓起废秸杆料，升高抓料于53的高度，移动导轨51上的行车52到发酵池外，降低抓料手53的高度，松开控制绳55，抓料手53伸开，将秸杆料放入出料车。
为了扩大行车在发酵池内移动的范围，所述设置导轨的下面设置有滑道，导轨能够在所述滑道上滑行，以期能够对发酵池内的每一个位置进行进料和出料。
如图6、图7所示，本发明大型敞口复合式沼气池还包括防结壳装置6，所述防结壳装置6包括设置在发酵池下部的一个透水隔层61，所述透水隔层61的上部为秸杆料62，下部为沼液63，所述沼液63连接一个循环泵64，在所述循环泵64上连接一个带多个喷头66的喷管65，所述喷管65位于发酵池内秸杆料62的上方。
所述发酵池1的底部为沼液63，沼液63通过设置在发酵池1下部的一个透水隔层61与秸杆料62隔开，所述秸杆料62位于气密封的池气池里，池气池壁、下部的沼液63与发酵池1上覆盖的盖膜，围成一个密封的空间，循环泵64将沼液63抽出，通过喷管65上的多个喷头66将沼液63喷淋到秸杆料62上，沼液63在与秸杆料62反应的同时向下淋，再透过透水隔层61进入发酵池1的底部，然后再进入循环泵64，在发酵池1内循环流动。
如图7所示，本发明大型敞口复合式沼气池包括发酵池1，覆在发酵池1上的集气贮气装置2，集气贮气装置2与供气装置3连通，为居民提供稳定沼气，集气贮气装置2的上面设置有进出料装置5，所述进出料装置5对沼气池的进料与出料提供快速机械化保证，所述进出料装置5的上面设置有太阳能增温装置4，吸收太阳的热量，提高沼气池内的温度，促进沼气池产气的速度，在发酵池1内还设置有防结壳装置6，通过所述防结壳装置6通过在秸杆料上的喷淋沼液，使秸杆料在能防止秸杆料结壳。
本发明大型敞口复合式沼气池包括多个独立的沼气池，可以保证在对其中一个或几个发酵室进行发酵原料更新与检修时，其他沼气室仍然能够正常工作，保证对连续供气。软体罩与发酵池池壁为气密封结构连接，软体罩可根据发酵池内产气量的多少张开或回缩，即沼气池集气贮气室容积可以根据沼气量变化，使沼气池的集气贮气室内的压力始终不会过高，解决了沼气池在使用中贮气空间和发酵空间相互冲突，软体罩为柔性材料制成，安全程度高。软体罩的外部盖设有固定罩，限定软体罩的活动空间，保护软体罩免受磨损和阳光曝晒老化，有效的防止软体罩破裂。沼气池的供气装置减少了沼气压缩机的工作时间，使用成本低，供气压力稳定，能够实现对多个用户自动输气；冷凝水杂质去除器能够过滤沼气中的杂质，防止输气管道堵塞，保持输出沼气的清洁；在沼气压缩机与压力贮气罐之间的管道上设有止回阀，防止压力贮气罐内沼气的回流，保证调压阀输出压力稳定。具有太阳能增温装置的沼气池，设有太阳能温室，发酵池位于太阳能温室内，太阳能温室顶部为透光板/或膜构成的屋顶。只要是晴天有太阳光线射入，就能使温室内产生一定的温度，从而使位于温室内的发酵池能够高效稳定地进行发酵反应，在环境温度较低时仍可保证正常生产沼气，使发酵池受外界温度影响小，产气率大幅度提高，屋顶内层或外层设有可开合的保温层，白天保温层打开，使太阳光线射入温室内进行增温，夜里保温层闭合，从而减少温室热量的散失，增温、保温效果更好。由于该进出料装置能够在导轨上自由移动，可以在沼气池上方移动，进出料的范围大，便于大型沼气池内的均匀进料和彻底出料；机械抓料爪抓取和秸杆量大，并且能够自动开合，能够加快进出料的速度，节省人工，结构简单，造价低，提高进出料的效率。采用透水隔层将秸杆料和沼液分开，然后用循环泵将沼液通过喷管喷淋到秸杆料上，让秸杆料在透水隔层与沼液接触，由于沼液的循环流动，提高了沼液与秸杆的接触面，同时相比于当前推广使用的秸杆沼气池，本装置提高了沼气池发酵原料的干物质浓度，增加了池容的利用率，提高了秸杆沼气池的产气率。
Claims (10)
1.一种大型敞口复合式沼气池，包括发酵池、集气储气装置以及与发酵池相连接的供气装置，其特征在于：所述发酵池包括多个独立的分发酵池，分发酵池间可以相互连通或断开。
2.如权利要求1所述的沼气池，其特征在于：所述多个独立的发酵池中至少有一个是水压式发酵池。
3.如权利要求1所述的沼气池，其特征在于：所述集气贮气装置包括发酵池以及在其上部扣合的软体罩，软体罩与发酵池形成集气贮气室，软体罩与发酵池池壁为气密封结构连接，软体罩的外部盖设有固定罩。
4.如权利要求3所述的沼气池，其特征在于：所述气密封结构为发酵池池壁的上部沿池壁设有环形水槽，软体罩的开口扣合在环形水槽内，在环形水槽内设有浸没软体罩开口的水。
5.如权利要求1所述的沼气池，其特征在于：所述与发酵池相连接的供气装置包括沼气输出管道以及与沼气输出管道连接的止回阀、脱硫装置、沼气压缩机、压力贮气罐和调压阀组成，所述调压阀的出口与用户供气管道相连通，所述沼气输出管道的止回阀和脱硫装置之间设有冷凝水杂质去除器，在沼气压缩机与压力贮气罐之间的管道上设有止回阀。
6.如权利要求5所述的沼气池，其特征在于：所述压力贮气罐与止回阀之间的管道上设有四通，四通的另外两个出口分别通过管道连通秸杆沼气池和水压式沼气池/或贮气池，在四通连通秸杆发酵池和水压式沼气池/或贮气池的管道上分别连接有手动阀，四通与压力贮气罐之间的管道上设有手动阀。
7.如权利要求1至6中任一项权利要求中所述的沼气池，其特征在于：所述沼气池还包括太阳能增温装置，所述太阳能增温装置包括太阳能温室和太阳能温室的屋顶，所述发酵池位于太阳能温室内，所述太阳能温室顶部为透光板/或膜构成的屋顶，所述屋顶内层或外层设有可开合的保温层，所述太阳能温室外部设有太阳能热水器，发酵池内设有沼液可浸没的热交换器，热交换器通过管道与太阳能热水器相连接。
8.如权利要求7所述的沼气池，其特征在于：所述沼气池还包括进出料装置，所述进出料装置包括一个设置在发酵池开口上方的导轨、一个沿导轨移动的行车、一个设置在所述行车上与行车通过钢丝绳相连接并能伸进发酵池内的抓料爪和一个能够控制所述行车在导轨上运动的控制器，所述控制器也同时控制所述抓料爪升降与开合。
9.如权利要求7所述的沼气池，其特征在于：所述沼气池还包括防结壳装置，所述防结壳装置包括一个设置在发酵池下部的一个透水隔层，所述透水隔层的上部为秸杆料，下部为沼液，所述沼液连接一个循环泵，在所述循环泵上连接一个带多个喷头的喷管，所述喷管位于发酵池内秸杆料的上方。
10.如权利要求8所述的沼气池，其特征在于：所述沼气池还包括防结壳装置，所述防结壳装置包括一个设置在发酵池下部的一个透水隔层，所述透水隔层的上部为秸杆料，下部为沼液，所述沼液连接一个循环泵，在所述循环泵上连接一个带多个喷头的喷管，所述喷管位于发酵池内秸杆料的上方。
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