CN103923822B - 隐形多级平衡产气沼气池 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种隐形多级平衡产气沼气池。本发明的旨在解决现有技术中沼气池使用寿命短、产气少、供气不稳定且使用维护不便的技术问题。本发明包括池壁和其下方的池底，所述沼气池的池壁与池底的连接处为光滑过渡。沼气池还包括拱形池顶，在所述拱形池顶内设有将池顶分割为至少两个以上集气室的隔板。所述沼气池还设有喷搅机构，所述喷搅机构包括液泵、进气管道和出气管道。本发明的有益效果在于：光滑的圆弧过渡减少了交接处的应力，使用寿命长；不停产维修；平衡产气；不占地；将池顶为多个气室，有多套出气管，若某一气室漏气，不会影响其他气室的工作，提高供气的连续性；喷搅机构在适当的时候对沼气池进行冲洗，避免结壳，增加产气量。
Description
技术领域
本发明涉及一种隐形多级平衡产气沼气池。
背景技术
沼气含有多种气体成分，主要成分是甲烷(CH4）。沼气细菌分解有机物，产生沼气的过程，叫沼气发酵。根据沼气发酵过程中各类细菌的作用，沼气细菌可以分为两大类。第一类细菌叫做分解菌，它的作用是将复杂的有机物分解成简单的有机物和二氧化碳(CO2）等。有机物变成沼气的过程具体为两道工序：首先是分解细菌将粪便、秸秆、杂草等复杂的有机物加工成半成品—结构简单的化合物；再就是在甲烷细菌的生命代谢过程中，拍出代谢物质即甲烷气体。
现有的沼气池，是将有机废物引入沼气池，使之在池内分解，形成甲烷气体。在沼气池的使用中，大多数技术改进的目的是使沼气池的分解效率高、密封效果好，或者加厚使之牢固，但是仍存在下列缺点：
1.现有沼气池的底部大多为直角连接，也有部分沼气池为了增大容量，采用底部为带有小弧度的仰拱型，但是这些连接在接口处的应力大，当沼气池运作时，池内压力大，容易对接口处造成破坏（即断底），形成漏水；
2.现有的沼气池在使用时压力大，这就造成了池身与池盖间的接口处密封不严，有漏气现象产生，降低了沼气池的收集效率，而一旦个别地方漏气，影响整个沼气池的使用，被迫停产维修；
3.沼气池长期使用后，池底沉积物，液面结壳影响正常产气，而采用螺旋桨搅拌器容易受水封老化处理时不得不清池停产；
4.循环进出料容易短路和发酵时间短，无法使原料充分产气曝出，使沼液带气外排露天曝气，污染大气。
5.冬季产气少，无法保证气源动力正常工作（沼气发电机、热源器）。
发明内容
本发明的目的就是为了解决现有沼气池使用寿命短、产气少，露天曝气、一年四季产气及供气不稳定且使用维护不便的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的具体方案是：
设计一种隐形多级平衡产气沼气池，包括池体、拱形多囊池顶及集气管，在所述拱形池顶内设有一定数量的将池顶分割为至少两个以上独立的集气室的隔板；所述集气管包括位于沼气池外的干路管、对应于集气室数量的支路管，所述支路管一端连通干路管，另一端穿入池体中经由拱形池顶下方通至对应的集气室中。
池体的池壁与池底、池顶的连接部位为光滑的弧形过渡。
在各支路管的对应位置处设有截止阀、止回阀，且所述各支路管处于集气室的进气口端开口向下或倾斜向下。
在所述池体的相对两端分别设置对应的出料口和进料口，所述池体的池底由自进料口向出料口呈渐低的斜坡状，以利于新鲜进料充分向出料口位移。
隔板由砖砌体或其它硬质砌体，例如钢筋混凝土构成。
所述沼气池还设有喷搅机构，它包括上喷搅组、下喷搅组、入口端与池体内沼液连通的液泵，进出液管。所述上喷搅组、下喷搅组经由对应的输液管连接所述液泵的出口端，所述上喷搅组、下喷搅组在所述沼气池内设有至少两个以上斜向喷头。
所述上喷搅组的喷头处于拱形气室的横梁上，喷射方向向上，所述下喷搅组的喷头处于池底或接近池底的池壁角上，喷射方向接近沼气池内沼液的坡流方向。
贯通所述沼气池的池底分布有加热管，在寒冷的冬季可用于提升池内的温度，热源由“追踪式”太阳能热水器供应，以利于稳定产气。
喷搅机构中的各出水支路上设有三通截止阀，进水管路设有截止阀、放水阀。
利用上述沼气池收集沼气的方法，具体步骤如下：
(1)有机废物自沼气池的进料口引入，并沿坡状池底向出口流去，在物料位移的过程中，冬季可利用沼气池池底的加热管加热池内沼液温度至15℃以上，保证正常产气，收集沼气至所述出口中排出；
(2)当沼气池内存在沉积物时，利用所述喷搅机构对池内进行沼液高压自循环喷射，冲击沉积物，避免液面结壳，使池内发酵物充分混匀，以提高产气量。
本发明的有益效果在于：
（1）池壁与池底光滑的弧形过渡连接减少了交接处的应力，能有效防止高压情况下的破坏而导致的渗漏，延长沼气池的使用寿命；
（2）将池顶分为多个气室，并由多个配套的出气管，当某一气室漏气的时候，不会影响其他集气室的工作，化整为零，提高供气的稳定性；
（3）加装喷搅机构在适当的时候对沼气池进行冲击搅拌，同时，喷搅的液体来源来自沼气池内部，不会给沼气池加压，得到适时冲搅后的沼气料，促进充分发酵，提高产气量；
（4）适宜在大型养殖场或发酵原料充足的地方使用；
（5）投入使用不会停产，使用维护简单、供气连续性。
（6）一年四季产气平稳，能提供稳定的气源。
附图说明
图1是本发明除去喷搅机构的整体结构爆炸效果图；
图2是本发明中池顶的立体方向半剖示意图；
图3是本发明中池顶的主视图；
图4是本发明中图3的B向剖视图；
图5是本发明池底及池壁的立体方向半剖示意图；
图6是本发明池底及池壁的主视图；
图7是本发明图6中的A向剖视图；
图8是本发明出气管的结构示意图；
图9是本发明带有喷搅机构的结构示意图；
图10是本发明沼气池使用时的右视方向示意图；
图中各部件名称：1.池顶；2.出气孔；3.集气管；4.池壁；5.出料口；6.加热管；7.隔板；8.集气室；9.进料口；10.池底；11.池内壁；12.液泵；13.截止阀；14.横梁；15.下喷搅组；16.喷头；17.上喷搅组。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的说明：
实施例：一种隐形多级平衡产气沼气池，参见图1至图9，包括池体、拱形池顶1及集气管3，在所述拱形池顶1内设有一定数量的将池顶1分割为至少两个独立的集气室8的隔板7；所述集气管3包括位于沼气池外的干路管、对应于集气室8数量的支路管、各气室输气管朝下段装有回止阀，所述支路管一端连通干路管，连接处设有截止阀，另一端穿入池体中经由拱形池顶下方通至对应的集气室8中。沼气池在运作过程中，产生的沼气由支路管收集，汇总至干路管一起排出。图中，沼气池的上下两部分间的固定方式由于采用的是常规技术手段，所以未着重画出，在实际使用中，上下两部分之间会存在一个用于固定的边缘，结合本实施例，集气管3的位置处于结合处或池顶1的下部，或池壁的上部。
池体的池壁4与池底10的连接部位为光滑的弧形过渡。可以最大程度的减少结合处的应力。图4、5中，标号11表示池内壁。
在各支路管的对应位置处设有截止阀，且所述各支路管处于集气室的进气口端开口向下或倾斜向下出设有止回阀。同时，如果存在一个集气室8发生故障时，可以将该集气室内的支路管关闭,回止阀已经自动关闭，从而依旧能够继续使用，不用停工维修。
在所述池体的相对两端分别设置对应的出料口5和进料口9，所述池体的池底10由自进料口9向出料口5呈渐低的斜坡状。如图7中所示，沼气池的入料口外接有沼料传输管，并与其密封。当沼料流入时，缓慢的从入料口移至出料口，该设计不同于以往上部开口进料，改成在端部开口进料，改进了沼气池顶部的受力结构，进出口均有水压箱，水压箱边高于沼气池顶部1米以上，并加盖防护。
池顶1由内置普通国标8号钢筋10厘米间距布设，抗拉性能很高，进一步提升了池顶1的对于沼气压力的抗压性能。
所述沼气池还设有喷搅机构，它包括上喷搅组17、下喷搅组15、入口端与池体内沼液连通的液泵12，所述上喷搅组17、下喷搅组15经由对应的输液管连接所述液泵12的出口端，所述上喷搅组17、下喷搅组15在所述沼气池内设有至少一两个以上喷头16。喷搅过程中，产生搅拌作用，避免了沼气池液面顶部的结壳和底部的沉积结块，控制截止阀的启闭，可以使上喷搅组或下喷搅组单独工作，保证喷搅压力，上喷搅组处于沼气池液位线的下方且沼气浓度不高的地方。
所述上喷搅组17的喷头16处于拱形气室的横梁上，喷射方向向上，所述下喷搅组15的喷头16处于池底或接近池底的池内壁11上，喷射方向接近沼气池内沼液的流向。
贯通所述沼气池的池底分布有加热管，加热管外连“追踪式”太阳能加热器。加热管循环水路对沼气液进行加热，提高出气的效率。追踪式太阳能热水器在热水器领域较为常见，不再描述。
喷搅机构中的各出水支路上设有三通截止阀，进水管路设有截止阀、放水阀。方便整理与维护。
利用上述沼气池的沼气收集方法，包括如下具体步骤：
（1）有机废物自沼气池的进料口引入，并沿坡状池底向出口流出，在流动的过程中，所述沼气池池底的加热管的温度在15℃以上，收集沼气至所述出口中排出；
（2）当沼气池内存在沉积物时，利用所述喷搅机构对池料进行沼液高压自循环流动，冲搅沉积物。
本实施例中，沼气池在使用过程中，在进料口和出料口还设有带盖的水压箱以保证沼气压力的均衡和沼气在不是很大的情况下不外漏，水压箱边高高于池顶1米以上。作为现有技术，在图10中作示意表达。
最后需说明的是，以上所述者仅系本创作之部份实施例，并非用以限制本创作，依据本发明的创意及特征,如多级、隐形、加热、搅拌等，稍加变化修饰而成者，亦应包括在本发明范围之内。
Claims (6)
1.一种隐形多级平衡产气沼气池，包括池体、拱形池顶（1）及集气管，其特征在于：在所述拱形池顶（1）内设有一定数量的将池顶（1）分割为至少两个以上独立的集气室（8）的隔板（7）；所述集气管包括位于沼气池外的干路管、对应于集气室数量的支路管，所述支路管一端连通干路管，另一端穿入池体中经由拱形池顶下方通至对应的集气室中，所述隔板由钢筋混凝土制成，间距布设在池顶(1)内，在所述池体的相对两端分别置对应的出料口和进料口，所述池体的池底（10）由自进料口（9）向出料口（5）呈渐低的斜坡状，所述沼气池还设有喷搅机构，它包括上喷搅组（17）、下喷搅组（15）、出口端与池体内沼液连通的液泵（12），所述上喷搅组（17）、下喷搅组（15）经由对应的输液管连接所述液泵（12）的出口端，所述上喷搅组（17）、下喷搅组（15）在所述沼气池内设有至两个以上斜向喷头（16）。
2.如权利要求1所述的隐形多级平衡产气沼气池，其特征在于：所述池体的池壁（4）与池底（10）的连接部位为光滑的弧形过渡。
3.如权利要求1所述的隐形多级平衡产气沼气池，其特征在于：在各支路管的对应位置处设有截止阀、止回阀，且所述各支路管处于集气室的进气口端开口向下或倾斜向下。
4.如权利要求1所述的隐形多级平衡产气沼气池，其特征在于：在所述池体的池底（10）分布有贯通的加热管（6）。
5.如权利要求4所述的隐形多级平衡产气沼气池，其特征在于：所述上喷搅组（17）的喷头（16）处于拱形气室的横梁以上液面以下（1）中间，斜喷射方向向上，所述下喷搅组（15）的喷头（16）处于池底或接近池底的池壁与弓形池底连接处，斜喷嘴方向朝向下坡流向。
6.如权利要求4所述的隐形多级平衡产气沼气池，其特征在于：所述喷搅机构中的各出水支路上设有三通截止阀，进水管路设有截止阀、放水阀。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
| C53 | Correction of patent of invention or patent application | ||
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| C53 | Correction of patent of invention or patent application | ||
| CB02 | Change of applicant information |
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Granted publication date: 20160120 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |