CN103642677A - 敞口沼气池及其低压沼气输供系统 - Google Patents

敞口沼气池及其低压沼气输供系统 Download PDF

Info

Publication number
CN103642677A
CN103642677A CN201310740359.8A CN201310740359A CN103642677A CN 103642677 A CN103642677 A CN 103642677A CN 201310740359 A CN201310740359 A CN 201310740359A CN 103642677 A CN103642677 A CN 103642677A
Authority
CN
China
Prior art keywords
biogas
methane
generating pit
gas
pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201310740359.8A
Other languages
English (en)
Inventor
王文福
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN201310740359.8A priority Critical patent/CN103642677A/zh
Publication of CN103642677A publication Critical patent/CN103642677A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M21/00—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
    • C12M21/04—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses for producing gas, e.g. biogas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/02—Form or structure of the vessel
    • C12M23/18—Open ponds; Greenhouse type or underground installations
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/26—Constructional details, e.g. recesses, hinges flexible
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M29/00—Means for introduction, extraction or recirculation of materials, e.g. pumps
    • C12M29/20—Degassing; Venting; Bubble traps
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M41/00—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation
    • C12M41/40—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of pressure
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

敞口沼气池及其低压沼气输供系统，它具有一上端敞口的沼气池，沼气池敞口的两侧分别设有进料口、出料口，沼气池上端的敞口由柔性薄膜覆盖封闭，一段导气管自沼气池的上端部通入池内，导气管位于沼气池外的一端接有的输气管道上安装有输气泵，一分流管与输气管连通，分流管伸入到一控压溢流器中，控压溢流器为一罐体，罐体的上部开有一排气口、中下部开有一溢流口，罐体装有水，分流管伸入到水中。在沼气池中沼气逐渐增加的情况下，柔性薄膜可逐渐的被固起，避免了气压过快的升高；当气压达到限定时，通过控压溢流器，可控制沼气池内沼气的压强；当沼气池内沼气的压力较低时，通过输气泵可将沼气输出至用户的燃气具，确保沼气能够被输出使用。

Description

敞口沼气池及其低压沼气输供系统
技术领域
    本发明涉及沼气池及其低压沼气输供使用系统。
背景技术
    沼气池是重要的能源环保设施，它可以把粪便、污水、秸草等有机废物发酵降解，减少污染；生成的沼气能源可供烧饭、照明、发电等用。
目前，在我国农村及大部分养殖厂一直推广的是水压式沼气池，该种沼气池顶部采用天窗盖封闭，在天窗盖上穿过导气管，通过导气管将沼气输出。水压式沼气池虽然使用沼气方便，但存在以下缺陷：
1. 沼气池内沼气的压力变化大、且压力难以控制，由此带来的问题是，当压力过大时，容易破坏天窗盖的密封或造成池体、输气管道等部位渗漏，一部分沼气往往在不知不觉中损失浪费掉，当渗漏比较严重、用户又不能即时查明修复时，往往造成沼气池停用甚至废弃；沼气压力大不仅容易造成漏气，还会使整个沼气池因负荷加大而容易损坏，进而造成漏水，污染周围土壤或地下水的后果；当压力较小时，又难以向用户供应所需的沼气。
    2. 出料难，因沼气压力大、封口难，天窗口的直径通常较小。天窗口小，造成换、出料难。实践证明，水压式沼气池中的物料分成四层：底层为沉料或沉渣，以上为发酵液，上层是浮料或浮渣，最上层是沼气。特别是以秸草为主要原料的沼气池，浮渣层更厚。底层的沉渣采用抽渣管可取出一部分；其上层浮渣天长日久会越积越厚（非常密实），占据池容。这种情况下必须对沼气池大换料。但要从直径较小天窗口捞出大量浮料、沉渣十分困难。一些沼气池往往因长期不换料产气下降或造成故障而停用、废弃。
3. 施工麻烦、造价偏高，水压沼气池的顶盖要求有较高的密封性；为此，做顶盖上的天窗口、天窗盖也较费工、费料，另外，沼气池两侧的进、出料口，需要深入到池墙的中下部，出料口（水压间）必须做大（否则沼气压力会更高）。这些都要多耗费材料、增加工时，提高了造价。
为避免以上质量缺陷，某些大型沼气工程以金属材料建造厌氧消化器，取代水压或沼气池；并采用贮气罩贮存沼气，用机械化投料，搅拌。但这种方式造价昂贵，运行成本较高。大多数养殖场没有这样的实力和条件。  
发明内容
本发明的目的在于提供一种敞口沼气池及其低压沼气输供系统，该系统中沼气池内的气压可控，且能够可靠的向用户输送沼气。
为实现上述目的，本发明采用以下方案：敞口沼气池及其低压沼气输供系统，它具有一上端敞口的沼气池，沼气池敞口的两侧分别设有与其内腔相通的进料口、出料口，沼气池上端的敞口由柔性薄膜覆盖封闭，一段导气管自沼气池的上端部通入池内，导气管位于沼气池外的一端接有输气管道，输气管道上安装有输气泵，一分流管与输气管连通，分流管伸入到一控压溢流器中，控压溢流器为一罐体，罐体的上部开有一排气口、中下部开有一溢流口，罐体装有水，分流管伸入到水中。
在上述方案中，沼气池敞口上的柔性薄膜在盖封时应保持适当的松弛度，在柔性薄膜的下方与池内物料之间储存低压沼气，柔性薄膜可随下方储存沼气的多少而上下起伏。
由上述方案可见，本系统中的沼气池的上端口由柔性薄膜封闭，柔性薄膜与池体内料液之间具有可以被沼气鼓起的沼气容腔，在沼气逐渐增加的情况下，柔性薄膜可逐渐的被鼓起，容纳沼气容腔逐渐增大，避免了气压过快的升高；当气压过高时，通过控压溢流器，将部分沼气排出，即可控制沼气池内沼气的气压；通过输气泵将低压沼气输送至用户的燃气具，确保沼气能够被输出使用。另外，从出料口可出料、取肥，并可将抽渣管或污水泵从该口放入池内抽取沉渣或沼液；当需要清除池内的残渣浮料时，揭开柔性覆膜，可用人工或机械方便地进行。
本发明的有益效果是：结构简单、可靠；沼气池内的沼气压强很低（只要能鼓起柔性薄膜即可），且气压可控，从而避免因气压过高而产生的渗漏以及沼气池施工难、故障多、造价高等缺陷；沉渣或沼液的抽取方便、沼气池的换料清理方便。   
附图说明
图1为本发明实施例一的结构示意图。
图2为图1的A―A剖视图。
图3为图1的B―B剖视图。
图4为图2的C部放大图。
图5为本发明实施例二的结构示意图。
具体实施方式
以下结合实施例及附图进一步说明本发明。
参见图1、图2、图3
本发明提供的敞口沼气池及其低压沼气输供系统，它具有一上端敞口的沼气池1，沼气池1的两侧分别设有与其内腔相通的进料口11、出料口2。沼气池1的上端口由柔性薄膜12封闭，一段导气管3自沼气池的上端部通入其内，导气管3位于沼气池外的一端接有输气管道5，输气管道上安装有输气泵9，在输气管道上接有脱硫器6及沼气阀8。脱硫器6及沼气阀8为现有产品。另外，在出料口2的上端开有一溢流槽2a。 
本实施例中，柔性薄膜在沼气池的上端口固定的方式为：沼气池1的池壁上端开有环形凹槽1a，柔性薄膜12的周边嵌入在环形凹槽1a中，在环形凹槽中填装有软泥巴13，软泥巴13将柔性薄膜12与环形凹槽1a固定。
将输气管道5与用户的燃气具10相接，通过输气泵9即可将沼气池1中的低压沼气输送给燃气具10。大中型沼气池或产气旺盛的沼气池可在输气管5上安装若干个分支输气管7，通往各个用户。
参见图1、图2、图4
一分流管14与输气管5连通，分流管14伸入到控压溢流器中，控压溢流器为一罐体4，罐体4的上部开有一排气口4b、中下部开有一溢流口4a，罐体装有水15，分流管14伸入到水中，分流管14与罐体4的入口处保持良好的密封。通过控压溢流器可控制沼气池内沼气的压强，它控制压强的原理为：设定分流管14下端深入至水中的深度为h，当分流管中沼气的压强（即沼气池中沼气的压强）值达到h*d（d为水的密度）时，分流管中沼气即可溢出水面，并从排气口4b排出，进而控制了沼气池中沼气的压强值始终不高于h*d。另外，输气管5道中的积水会由分流管14进入到罐体4中，并经溢流口4a排出。另外，罐体4以透明材质为较佳，以方便使用。
参见图5
本实施例中，沼气池1呈圆柱形，柔性薄膜12的周边通过绳索16捆扎固定在池体1口部外缘。捆扎处的池、膜之间用软泥巴密封。
上述的柔性薄膜的材质为红泥塑料或是不透气的膜布。
本发明通过在输气管上连接输气泵，把有机废物消化处理及获取与储存利用沼气变得简单易行而高效，通过控压溢流器使得沼气池中沼气的压强得到准确的控制，本发明克服了目前普遍推广的水压式沼气池和其它消化器的诸多缺陷。
主要效果如下：
    1、简化沼气装置结构，降低造价
    本发明在敞口发酵池上覆盖膜布储存低压沼气，采用输气泵输送该沼气供灶具等利用，从而省掉了水压沼气的“气箱”部位、水压间或其它发酵装置的储气罩等复杂装置，又因沼气池内的沼气压强低且可控，大大减轻了发酵和储气装置承受的压力负荷，从而大幅降低了其造价，容积8m3的敞口膜封沼气池比同容积的水压沼气池造价可降低30%左右；大型沼气工程节省的幅度更大。
    2、提高产气率和产气利用率
    盖封敞口的红泥塑料（膜等）便于吸收太阳能升高池温度提高产气率；本发明便于在装置上方应用塑料大棚等，进一步保温增温，提高沼气池产气率。
    本技术由于沼气压强很低，红泥塑料气密性强，耐老化不漏气，避免了水压沼气池易漏气、多故障的缺陷，大大提高了产气利用率。
    3、解决了出料难
    本发明平时便于把抽渣管或污水泵从出料口放进沼气池中抽出沉渣、沼水；大换料或要清除池内上层浮渣时，揭开敞口上薄膜，便于用人工或机械进行，避免了水压沼气池因顶口小出料难问题。
4、为户用小型沼气池工厂化生产带来方便
自上世纪80年代起，人们就研究试验户用水压式沼气池的工厂化生产，但因其池形结构的制约，至今没有很理想的成功范例可供普及推广。
    由于本发明用一块薄膜取代了水压沼气池的气箱部位，可把沼气池的敞口、进、出料口均可集中在池体上方，使沼气池结构大大简而紧凑，建池用料和池体的重量显著减少、减轻，便于采用金属（如不锈钢铁皮、搪瓷），塑料、混凝土材料等工厂化生产沼气池（发酵罐），从可进一步提高设施质量，降低成本，便于普及推广。
    5、在环保节能领域应用广泛
    例如，对酿酒厂等企业的废液污水，只要在污水池或排污道上方覆盖红泥塑料膜，即可减少污染、获取利用沼气；若在垃圾掩埋场或畜粪堆集场上方覆盖薄膜，也可减少污染获取利用沼气。

Claims (5)

1.敞口沼气池及其低压沼气输供系统，它具有一上端敞口的沼气池，沼气池敞口的两侧分别设有与其内腔相通的进料口、出料口，其特征在于：沼气池上端的敞口由柔性薄膜覆盖封闭，一段导气管自沼气池的上端部通入池内，导气管位于沼气池外的一端接有输气管道，输气管道上安装有输气泵，一分流管与输气管连通，分流管伸入到一控压溢流器中，控压溢流器为一罐体，罐体的上部开有一排气口、中下部开有一溢流口，罐体装有水，分流管伸入到水中。
2.根据权利要求1所述的敞口沼气池及其低压沼气输供系统，其特征在于：沼气池的池壁上端开有环形凹槽，柔性薄膜的周边嵌入在环形凹槽中，在环形凹槽中填装有软泥巴，软泥巴将柔性薄膜与环形凹槽固定。
3.根据权利要求1所述的敞口沼气池及其低压沼气输供系统，其特征在于：柔性薄膜的周边通过绳索捆扎固定在池体口部外缘。
4.根据权利要求1所述的敞口沼气池及其低压沼气输供系统，其特征在于：在输气管道上接有脱硫器及沼气阀。
5.根据权利要求1所述的敞口沼气池及其低压沼气输供系统，其特征在于：柔性薄膜的材质为红泥塑料或是不透气的透明膜布。
CN201310740359.8A 2013-12-29 2013-12-29 敞口沼气池及其低压沼气输供系统 Pending CN103642677A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310740359.8A CN103642677A (zh) 2013-12-29 2013-12-29 敞口沼气池及其低压沼气输供系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310740359.8A CN103642677A (zh) 2013-12-29 2013-12-29 敞口沼气池及其低压沼气输供系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103642677A true CN103642677A (zh) 2014-03-19

Family

ID=50247965

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310740359.8A Pending CN103642677A (zh) 2013-12-29 2013-12-29 敞口沼气池及其低压沼气输供系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103642677A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111779978A (zh) * 2020-07-04 2020-10-16 南京天人环保设备有限公司 一种沼气专用流量差传感器

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2603806Y (zh) * 2003-01-14 2004-02-18 赵可军 沼气发生装置
CN2679148Y (zh) * 2004-02-25 2005-02-16 赵光祥 罩袋式沼气池
CN101353623A (zh) * 2008-08-14 2009-01-28 李晓明 大型敞口复合式沼气池
CN102220231A (zh) * 2011-06-01 2011-10-19 金柳 沼气安全限压阀

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2603806Y (zh) * 2003-01-14 2004-02-18 赵可军 沼气发生装置
CN2679148Y (zh) * 2004-02-25 2005-02-16 赵光祥 罩袋式沼气池
CN101353623A (zh) * 2008-08-14 2009-01-28 李晓明 大型敞口复合式沼气池
CN102220231A (zh) * 2011-06-01 2011-10-19 金柳 沼气安全限压阀

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111779978A (zh) * 2020-07-04 2020-10-16 南京天人环保设备有限公司 一种沼气专用流量差传感器

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102628016B (zh) 生活垃圾全封闭水气联动间歇式内旋转恒温厌氧消化装置
CN104004647A (zh) 黑膜沼气池
CN201834914U (zh) 移动式沼气发酵装置
CN205115486U (zh) 一种节能环保沼气池增效系统
CN107883187A (zh) 沼气长距微压输送就近洗涤贮存的方法及装置
CN103642677A (zh) 敞口沼气池及其低压沼气输供系统
CN204039393U (zh) 一种新型结构的沼气池
CN203741330U (zh) 具有低压沼气输供系统的敞口沼气池
CN2921027Y (zh) 简易阳光沼气池
CN203715627U (zh) 一种简易有机废弃物厌氧发酵装置
CN205205131U (zh) 一种农村家庭用便携式沼气发酵装置
CN2269394Y (zh) 一种太阳能沼气池
CN204897915U (zh) 一种新型高效多能源自动化沼气系统
CN201292362Y (zh) 太阳能厌氧消化器
CN200974844Y (zh) 自动排渣沼气池
CN107746807A (zh) 一种安全高效的智能化沼气池
CN101121918B (zh) 闷晒式太阳能沼气池
CN2558653Y (zh) 沼气生产储存装置
CN201746545U (zh) 循环式沼气发生器
CN201915014U (zh) 沼气发生器
CN206368166U (zh) 一种高效沼气池
CN205188091U (zh) 大容量沼气化粪桶
CN202430216U (zh) 玻璃钢沼气池
CN103667017A (zh) 一种沼气罐的密封构造
CN204625643U (zh) 一种安全式沼气池

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20140319

RJ01 Rejection of invention patent application after publication