CN105385709A - 全自动沼气池 - Google Patents

Abstract

本发明属于沼气池领域，它是由两个万能砼球组成。粪便污水由下水管流入甲球上部的预混室，加上粉碎的秸秆经搅拌，有氧腐解，防止进池后的结壳。经进料管(401)进入乙球发酵室(有隔板挡住以防短路)，顺坡板围绕出料间顺时针方向旋转下流，至下部集渣室(7)。坡板下制有闭路循环散热管，对料路加温以利于产气。所产沼气顺坡板逆时针方向旋转上升至气室(3)。集渣室之料一分为三，尾气上升至活动气库(10)；沼渣集中在一堆；沼肥在气压和位能的作用下，在出料间经溢肥管(402)流进甲球的储肥室(4)。电热管(602)可对池进行蓄热提温。关闭开关(102)提出气库，可对池进行垂直上下大出料，并不影响产气用气。无安全隐患。

Description

全自动沼气池

技术领域

本发明属于沼气池领域，是由两个万能砼球组成。甲球分为预混室和储肥室，通过管路与厌氧发酵的沼气池组成，大出料不停止产气，料路长，固菌面大，出渣容易，设活动气库，可调整至理想的沼气压力，容量大，产量大。

背景技术

统观之前的所有沼气池，都逃脱不了一边进料，一边出料，一把大壶的布局。这就带来了新老料易短路混杂，大出料停止使用，且具有危险性，产气量小，温度问题不易解决，气压不理想。容量不够大，适应不了大面积绿色农产品用肥料，效益提不高，必要的时候得用别的能源救急。况且漏气问题不解决好，不能一劳永逸，这种东西维修起来很棘手。总而言之，效益就是生命。要让人们觉得人文环境中这是唯一的一所藏污纳垢之地，但能变废为宝，是农家的聚宝盆，宁可后建房也得先建池。

发明内容

本发明全自动沼气池是由两个万能砼球组成(万能砼球的制造前一发明已讲清)。甲球用钢筋混凝土板分割成两室，上面小为预混室，下面大为储肥室，如图1的(8)和(4)，由(801)下水管流进厨余垃圾污水、人禽畜粪便、卫生间污水，(901)投进来的粉碎秸秆、生活垃圾(尽量避免泥土)，经搅拌，使之预混、腐烂、有氧分解。避免进入乙球结壳，看似未进入乙池，实际已进入腐熟生产期，此球中轴线与垂线夹角15度，这样处理：一、可以让搅拌浆叶将沉淀料与漂浮料充分搅和；二、即使剩极少的料，能掩住进料管，别让空气进入乙球，就能维持生产；三、能最大限度利用储肥室的空间。只要连盖拔抽，拆掉撑铁螺栓，就可拉出整个搅拌总成(浆叶已合在一起)。进行维修，反之即可复位工作。

先期腐熟的料通过进料管(401)进入发酵室(5)，有隔板挡住不能逆时针跌入二层，只能顺时针顺坡板围绕出料间旋转下滑三层至下部集渣室(7)，丢下沼渣，剩沼肥从出料间(6)上溢到溢肥管，封闭通过发酵室，从土壤内迂回绕过预混室(8)，从(402)进入储肥室(4)。走完整个路程。只要逐日投料就能自动生产。

出料间(6)是用硬塑料管做成。因是圆拱形，所以受力性能良好，耐腐性、气密性高。坡板凭模板以玻璃纤维和玻璃钢漆制成。坡板上面要光滑，紧挨模板，下面要固定两根塑料管，即闭路循环散热管，在最下部两根管接起来闭路。一边用2组份环氧树脂粘合在出料间外围；另一边依略强于理论宽度裁剪，因为总体像张开的雨伞，强于理论的宽度组装后，只有让它向上拱起，赋予它良好的受力性能。在弓力的作用下，破板和壳壁紧密结合，即使略有缝隙，也被沉淀物填实，不影响使用。在制定万能砼球时，言明使用特性，在制球壳时，除用钢筋混凝土制一层，再用加气混凝土制一层，一为补强，二为保温，内喷涂玻璃钢漆以增加气密性。

紧贴出料间(6)中下部设一电热管(602)，见图6细部图。它蹲在固定于出料间(6)内部的塑料齿圈上，塑料齿圈耐腐蚀老化，齿间可让沼肥对流散热，并透过出料间向发酵间传导蓄热。电热管由发热尼龙绝缘线缠绕在塑料管上制成，内部不怕摩擦损坏。用绝缘导线引出，用钩子通过上下开口孔勾出维修。电能转化率高，机动性强，可用市电或太阳能电池供电。通断方便，在核心发热节约热能。

一般沼气池的接口接缝最容易漏气，本发明在出料间和上球壳预留口加入一专用的塑料或橡胶专用密封圈，先将预留口与密封垫对应面抹2组份环氧树脂与石英粉填料混合胶，将密封圈捏扁卡在预留口上，插进与出料间等径的工具，再在密封圈两端面加压力，让圈与孔之间胶固化严密，详见图3的剖视图。同样的情况不同对象，如进料管(401)，一根管经过两道密封圈，(402)溢肥管经球壳和进入储肥室两道密封圈，这种圈叫厚壁接薄管圈，详见图5。另一种是图1的(402)管与出料间之间的密封圈，这种圈叫薄壁接薄管圈，详见图4。在安装出料间与预留口时，在密封垫与出料间对应面抹2组份环氧树脂，然后硬塞进塑料管，并用注射器向缝中多处插铁板注胶，拔铁板。让对应面可靠粘合，同样的道理应用在多处，不让一处泄漏。

在气室接近预留孔处，钻有一锥形孔(也可预留孔)，内大外小。孔壁用2组份环氧树脂加石英填料处理光洁，用一锥形不锈钢冲压件，正好能放进孔，件上焊有螺杆，气孔接头，两根冷热水闭路循环管接头，塞进冲压件，套上密封垫，接上冷热水两根管，再就取不出冲压件了。用大于孔的架架在孔周围，穿进螺杆，拧紧螺母，保证不漏气。接上输气管，先封住冷热水管口，别让杂物进管。要维修拆下便可，取下就行，还可观察球内状况，详见图2剖视图。

在出料间放入活动气库，活动气库是倒置的塑料桶，桶底有孔可接输气管，通过一开关(102)和气室连通，通过压在活动气库上的重物来调整沼气压力，来达到最佳燃烧压力。且有一储气所。气是热的不良导体，这无异于加了一个保温瓶盖、安全盖。和气压指示器。假设富余的沼气用不完，可在开关(101)后接一抽气机，将沼气压入钢瓶以作它用。

欲挖渣大出料，只需重压活动气库将气库中的沼气赶向气室，关闭开关(102)，拔下活动气库上的输气管，取出活动气库，就可进行。如果随灌溉追肥，储肥室中不够用，也可从出料间抽取尾料，并不影响产气和用气，只是小试牛刀，不用大动干戈，清池鼓风危及生命，重新装料，影响生计。出完料仍装上气库，接上输气管，打开开关(102)就行了。

附图说明

图1是全自动沼气池两个万能砼球组合剖视图。

图2是本发明三管组装盖细部剖视图。

图3是砼球预留口与出料间结合密封剖视图。

图4是出料间与溢肥管薄壁对薄壁管密封剖视图。

图5是砼球壳厚壁对薄壁管密封剖视图。

图6是电发热桶与固定在出料间的塑料齿圈正视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明全自动沼气池作详细说明：

两个万能砼球是在预制厂按要求预制定做好的，保温气密，外部作混凝土密封固化剂处理。所有的密封垫已粘卡固化好。现场只需按规格放线开挖，夯地基、铲削地基，备好回填筛好的沙土。放大线以能取出吊兰为度。如果地方受限制，可从预混室中取出搅拌架总成，在预混室中插进进料管(401)，并加注2组份环氧树脂密封固化。四管中的其它三管在适当的高度安装固化，包括溢肥管(402)、抽肥管(404)、污水进管(801)，并在外部加浇混凝土以防鼠啃伤。

所用沙土最好过筛，回填中能自由跌落密实，亦可放水沉淀密实，作地板等。

接通输气管路，加热电路，有条件可利用的闭路循环管路，无条件的暂封闭管口(201)。

第一次装料可在竹竿头做一个布球塞住进料管(401)，在预混室沤制原料，加甲烷菌种，装池投入生产。可先在搅拌架轴头预埋管中放一个玻璃珠，作轴承，它将永垂不朽，顶住轴顶尖窝，省力耐磨。

告知用户池内禁入砖石、塑料、玻璃、铁丝、农药等杀菌物，以免影响产气，及增加出料困难。

虽然之前由万能砼球制造厂预制，但我们必须对工作流程有一清醒的认识，各种原料在预混室中搅拌，有氧腐烂分解，进入发酵室，在无氧情况下分解产沼气，有隔板挡住，只有顺坡板顺时针方向旋转下流数圈进入集渣室，所产沼气顺坡板逆时针旋转上升至气室，有冷热闭路循环管散热，产气量大，固菌面大，产气面大，故产气量大，料路长，分解充分。沼渣集中在一堆，利于出渣。进入出料间，尾气收集在活动气库中。有电热管提温，且居于球中偏下，给整个球蓄热，活动气库像保温瓶盖一样保温，给球中增温不少，有活动气库可盛不少沼气，且气压恒定，利于燃烧。沼肥从出料间经溢肥管(402)溢向储肥室。因储肥室和预混室轴线与垂线成15度安装，故储肥室能尽可能多储肥，加大储肥周期，给人更大自由。因倾斜所剩预混料只要能盖住进肥管，空气进不了发酵室，就能照常产沼气。若要大出料，只需重压活动气库，让活动气库内的液面线把沼气通过输气管路赶进气室(3)，关掉开关(102)，拔掉活动气库管接头，提出活动气库，就可垂直上下挖渣。挖渣中照样产气用气，挖渣毕，放气库入出料间，用液面线赶净库中剩余空气，插上气库输气管，打开开关(102)，活动气库，又可存沼气了。

Claims (12)

1.一种用厨余垃圾，人畜禽粪便，粉碎秸秆制造沼气、沼肥、沼渣的球形沼气池。包括如下步骤：原料(厨余垃圾、人畜禽粪便、卫生间污水)通过下水管进入预混池，加入粉碎的秸秆，搅拌，有氧发酵，腐透的原料在液位压力下，进入另一球的厌氧发酵室。在厌氧发酵中，料流逐步顺坡板顺时针旋转下滑，产生的沼气顺坡板逆时针上升至气室。料流围绕圆柱形出料间旋转数圈厌氧发酵、分解。沼肥沼气分离下落至集渣室，沼渣沉积聚集在漏斗形的集渣室。沼肥在位压和气压下于中心的出料间上升至溢料管，迂回流至储肥室，出料间产生的剩余沼气收集在活动气库，活动气库和气室通过管路连通，所以它俩的气压和液面线一样高。

2.按照权利要求1所述的生产方法，其特征在于合理地利用位能，逐日加入原料始终处于高位，进入沼气池的料流在气压和液压作用下从溢水管流出，相当于中位，流入储肥室最后处于低位。整个流程不需要任何动力，全系自动，所以称为“全自动沼气池”；处于最低位的混合悬浮沼液可以方便地用水泵抽入罐车。

3.按照权利要求1所述，其特征在于预混室和储肥室结合的球与垂线成15度夹角倾斜，只要剩下很少的的原料，仅能盖住(401)管口，不让空气进入沼气池，就还能进行正常生产；搅拌浆叶能将预混室中沉积物、中间悬浮物、液面漂浮物均匀地搅拌混合。以利于先期腐熟，有氧分解，避免进入沼气池结壳，缩短生产周期，加快生产进度；抽肥管(401)处在储肥室最上部，可以最大限度利用储肥室的空间；储肥室设计容量大，是现代农业生产绿色食品，用有机肥代替化肥的需要，在随灌溉水给农作物追肥，储肥室沼肥不够的情况下，可在出料间提出活动气库，抽取出料间的沼肥，出料间的沼肥属于生产尾料，生产沼气价值不大，权衡再三取利大者行之。

4.按照权利要求1所述的全自动沼气池，其特征在于用两半球钢模浇铸、振捣、蒸养，模具简单，用料省，寿命长，受力性能好，组装脱模拆解容易。

5.按照权利要求1所述，全自动沼气池其特征在于用复合材料制成，先用钢筋混凝土制造，第一次浇铸振捣蒸养后，内模换成小半径内模，再浇铸振捣一层加气混凝土保温材料，蒸养拆模后，内部喷2组份环氧树脂漆进行防腐气密处理。外部喷涂混凝土密封固化剂以提高水密、气密和硬度。两半球壳吻接，钢筋用焊炬加热铰接或电焊，再环缝浇铸振捣混凝土，能利用土壤的承载能力，地热、保温，气密，寿命长。

6.按照权利要求1所述，其特征在于从进料管(401)至球中出料间，投影距离最短，而料路最长，产气面最大，固菌面最大。沼渣几乎是垂直落下收集于中心集渣室。

7.按照权利要求1所述，其特性在于出料间用硬塑料管居中制造，气密性好，圆拱形受力性好，垂直上下取渣方便。

8.按照权利要求1所述，其特征在于活动气库是倒立的圆筒形塑料制成，气密性受力性俱佳，能在出料间随沼气压力大小自由上下，结合配重如人意的调节气压以适应最佳的燃烧压力；同时，沼气是很好地保温材料，防止池温向外散发；也可防止人禽畜物掉进池。

9.按照权利要求1所述，其特征在于大出料时，能照常产气和用气，选择沼气气压低时，先向活动气库加重压力，把活动气库的沼气压向气室，然后关闭2号开关(102)，打开1号开关(101)，减少活动气库的重压力，让大气的空气进入活动气库，或者在关闭2号开关(102)后，干脆拔下活动气库上的管接头，让大气中的空气进入活动气库，提出活动气库，不然像马德堡半球试验，8匹马才能拉出活动气库，借助工具垂直上下挖取沼渣，挖渣后，只需重新把活动气库放入出料间，接上接头，打开1号开关(101)，向下压，排净活动气库中的空气，关闭1号开关(101)，打开2号开关(102)，气室中的沼气回到气库中，气库上浮，恢复生产；避免常规的抽沼肥，向沼气池鼓风换气，用小动物实验有无危及生命的剩余沼气，提心吊胆地入池，受脏受累地清池，再从头装池。尚得几多时日才能重新产气，如果产气量太大，用不了，可在1号开关(101)后接一抽气机，将沼气压缩至钢气瓶，出售或作它用。

10.按照权利要求1所述，其特征在于在出料间放入一半径小于出料间半径的电热桶，电热桶居于球中偏下位置，是由与水绝缘的电热丝缠绕在硬塑料管上，通电就可产热，如图6，它搁置于固定在出料间中的带齿的塑料圈上，维修方便。

11.按照权利要求1所述，其特征在于坡板下制有闭路热循环塑料管，可利用别的余热或太阳能热水器对沼气池加热。

12.按照权利要求1所述，其特征在于需要水密或气密的孔中结合面，涂拌匀的2组份环氧树脂和石英粉填料，将带弹性的塑料或橡胶专用件卡在孔中，加压固化后，再旋转插入硬塑料管，同时在对应面抹2组份环氧树脂，便能可靠密封，如图3、图4、图5；而对图2中的密封，先对基础涂抹，放入冲压件，套上专用塑料卡圈，再在外拧紧螺丝，就可对之密封。