CN105838588A - 大棚“三沼”分配系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种大棚“三沼”分配系统，包括多个大棚，每个大棚内至少设有一个沼气池，沼气池水压间分别与储液池连通，储液池通过管道C与配液池连通，配液池的底部通过管道D与沼液立管连通；沼气池的开口侧壁设有沼气管A，沼气管A将各沼气池内的气室与储气罐连通，储气罐通过沼气管B与沼气输出管连通；沼气池内位于发酵液液面的下方设有防浮网，防浮网通过骨架杆设于上下滑动于立杆的套管的底部，骨架杆的下方设有连接杆，骨架杆与套管之间、连接杆与骨架杆之间以及连接杆与立杆之间均通过销轴转动连接。由本发明结构可知，沼液通过沼气压力，自流进入储液池，并通过配液池，自流到每个大棚，节省劳力和动力。

Description

大棚“三沼”分配系统
技术领域
本发明涉及“三沼”综合利用的领域，具体涉及一种大棚“三沼”分配系统。
背景技术
大棚种植目前已经得到了广泛的应用。植物在生长过程中会有一些生长不够好的或者腐烂的植物；另外在采摘过程中，会有枯叶、损坏的植物，以及有些植物采摘的时候，基本上只采摘植物的部分结构，比如有的植物只采摘果实，有的植物只采摘茎叶，有的植物只采摘根茎，而剩余的部分则只能丢弃，这些都能成为沼气产气的原料，如果直接丢弃的话，比较浪费，而且清理出大棚也耗时耗力。但是这些物料比较琐碎，如果直接用于发酵的话，不仅会导致沼气池内的空间被大量占用，而且还会浮在发酵液面上，漂浮在发酵液面上还会导致结壳现象出现，影响产气效果。并且由于单个大棚内的沼气池所产沼液、沼气的量并不相同，导致有些大棚内的沼液量、沼气量过量，有些大棚内的沼液量、沼气量不够，所以需要进行统筹分配，以满足每个大棚的沼液、沼气甚至沼渣的需求。
另外，由于大棚的种植效率高，为了实现种植产业化，所以目前大棚种植越来越规模化，一般都是有多个大棚一起种植，而且为了避免大棚种植的产出均衡性，各个大棚内所种植的产品也并不相同，所以其对沼气、沼液或沼渣的量也并不相同。
发明内容
本发明的目的在于：克服现有技术模式和系统设计的不足，提供一种大棚“三沼”分配系统，沼液通过沼气压力，自流进入储液池，并通过配液池，自流到每个大棚，节省劳力和动力；通过沼气发酵，就地分散处理大棚有机废弃物，节省人工和运输成本，处理后得到的沼液、沼渣、沼气，直接作为有机肥和CO2气肥使用；实现设施大棚生产过程中产生的有机废弃物循环利用并增值，实现污染零排放；在设施大棚内建设沼气池，利用太阳能增温，保证冬季能正常运转，连续生产“三沼”，供应果蔬使用，提高了设施农业生产效益；结合种植品种、用肥时节，可随意控制相应大棚的沼液、沼气使用，实现统筹使用；出料操作简便、快捷，沼液用污水泵抽出，发酵后设施农业生产废弃物均在网袋中，从沼气池开口钩出即可，出料方便、安全；通过网袋装原料入池发酵，解决进料，通过防浮网，防止原料上浮到液面，解决结壳问题，并且软性高分子纤维可富集沼气发酵菌，提高产气率；通过骨架杆、套管和立杆的作用，使得防浮网既能防止原料浮于液面而结壳，还能方便地将网袋装的沼渣取出；通过挂钩的作用，进一步提高了取出沼渣的便捷程度；通过螺杆的作用，使得立杆、套管、骨架杆和防浮网能够固定于沼气池内；通过扩口槽，便于沼液的抽取，提高了沼液施肥的便捷程度；当沼气池内的发酵液较少的时候，还可以通过补液池对沼气池进行补液，保证沼气池的正常产气；管道C与储液池的连接端与储液池底部设有一段距离，避免储液池内底部的沉渣进入配液池内；配液池的内壁设有计量刻度区域，保证了配液池的配液精度；通过沼气管A、单向阀、储气罐、排气管和安全阀的作用，沼气池内的沼气在将沼液压出的同时，进入储气罐中，保证沼气池内的沼气压力始终小于或等于安全阀的压力，避免储气罐内的沼气压力过大而对沼气池和储气罐造成损坏；通过在排气管尾端设有火炬，避免沼气直接排出后污染环境，同时也避免可燃的沼气排出之后引起安全事故。
本发明所采取的技术方案是：
大棚“三沼”分配系统，包括多个大棚，每个大棚内至少设有一个沼气池，所述沼气池的顶部设有开口，所述沼气池一侧的进料口通过管道A与沼气池内的底部连通，所述沼气池另一侧的水压间通过管道B与沼气池内的底部连通，各沼气池的水压间分别通过管道E与储液池连通，储液池通过管道C与配液池连通，所述配液池的下部通过管道D与沼液立管连通，所述沼液立管设有多根，每个大棚分别对应设有一根沼液立管；所述沼气池的开口侧壁设有沼气管A，所述沼气管A将各沼气池内的气室与储气罐连通，所述储气罐通过沼气管B与沼气输出管连通，所述沼气输出管设有多根，每个大棚分别至少对应一根沼气输出管；所述沼气池内，位于发酵液液面的下方设有防浮网，所述防浮网的下方设有网袋装原料，所述防浮网通过骨架杆设于上下滑动于立杆的套管的底部，所述骨架杆成散射状分布于套管的侧壁底部，所述骨架杆的下方设有连接杆，所述连接杆的一端与骨架杆连接，另一端与立杆的底端连接，所述骨架杆与套管之间、所述连接杆与骨架杆之间以及连接杆与立杆之间均通过销轴转动连接，所述沼气池的内壁设有台阶，所述沼气池位于台阶上部的内壁直径小于沼气池位于台阶下部的内壁直径，所述立杆的侧壁上部设有限位装置，当套管的顶部被限位装置限位的时候，所述骨架杆远离立杆的一端与台阶下部的内壁贴合，所述开口的顶部设有盖板，所述立杆的顶部低于盖板。
本发明进一步改进方案是，所述立杆内沿立杆的长度方向设有螺纹通孔，螺杆穿过立杆的螺纹孔，所述螺杆的底部与沼气池的底部接触，螺杆的顶部位于立杆的上方。
本发明更进一步改进方案是，所述螺杆的底端设有压头，所述压头的底面为向下凸起的弧面。
本发明更进一步改进方案是，所述螺杆的顶端设有操作部。
本发明更进一步改进方案是，所述防浮网固定于骨架杆的顶面，所述防浮网的网眼直径小于网袋装原料的尺寸。
本发明更进一步改进方案是，所述骨架杆的底面沿骨架杆的长度方向依次设有多个挂钩，所述挂钩的开口方向面向立杆。
本发明更进一步改进方案是，所述防浮网和网袋装原料的网袋的材料均为软性高分子纤维。
本发明更进一步改进方案是，所述限位装置包括垂直于立杆活动的限位块，所述限位块活动连接于立杆侧壁所设的槽内，所述槽的槽口向内设有翻边，所述限位块的面向槽的端面设有凸块，所述凸块与槽匹配，所述槽的槽底与凸块之间通过弹簧连接。
本发明更进一步改进方案是，所述限位块的背向立杆的端面为坡面，所述坡面由上至下向外倾斜。
本发明更进一步改进方案是，所述限位块的坡面与立杆的最远距离小于或等于凸块与槽的槽底之间的距离。
本发明更进一步改进方案是，所述沼气管A上设有单向阀，沼气池内产生的沼气通过单向阀进入储气罐内。
本发明更进一步改进方案是，所述管道C与储液池的连接端与储液池的底部设有一段距离。
本发明更进一步改进方案是，所述配液池的内壁设有计量刻度区域。
本发明更进一步改进方案是，所述沼液立管的管口伸出地面。
本发明更进一步改进方案是，所述沼液立管的管口设有扩口管。
本发明更进一步改进方案是，还包括补液池，所述补液池分别通过补液管与各沼气池的进料口连通。
本发明更进一步改进方案是，所述沼气管A穿过沼气池内的密封盖与沼气池内连通；所述沼气池的气室位于密封盖与发酵液液面之间。
本发明更进一步改进方案是，所述储气罐上设有排气管，所述排气管上设有安全阀。
本发明更进一步改进方案是，所述安全阀的设定压力与沼气池的沼气设计压力负荷相等。
本发明更进一步改进方案是，所述排气管的尾端设有火炬。
本发明的有益效果在于：
第一、本发明的大棚“三沼”分配系统，沼液通过沼气压力，自流进入储液池，并通过配液池，自流到每个大棚，节省劳力和动力。
第二、本发明的大棚“三沼”分配系统，通过沼气发酵，就地分散处理大棚有机废弃物，节省人工和运输成本，处理后得到的沼液、沼渣、沼气，直接作为有机肥和CO2气肥使用。
第三、本发明的大棚“三沼”分配系统，实现设施大棚生产过程中产生的有机废弃物循环利用并增值，实现污染零排放。
第四、本发明的大棚“三沼”分配系统，在设施大棚内建设沼气池，在CO2气肥环境下利用太阳能增温，保证冬季能正常运转，连续生产“三沼”，供应果蔬使用，提高了设施农业生产效益。
第五、本发明的大棚“三沼”分配系统，结合种植品种、用肥时节，可随意控制相应大棚的沼液、沼气使用，实现统筹使用。
第六、本发明的大棚“三沼”分配系统，出料操作简便、快捷，沼液用污水泵抽出，发酵后设施农业生产废弃物均在网袋中，从沼气池开口钩出即可，出料方便、安全。
第七、本发明的大棚“三沼”分配系统，通过网袋装原料入池发酵，解决进料，通过防浮网，防止原料上浮到液面，解决结壳问题，并且软性高分子纤维可富集沼气发酵菌，提高产气率。
第八、本发明的大棚“三沼”分配系统，通过骨架杆、套管和立杆的作用，使得防浮网既能实现原料浮于液面而结壳，还能方便地将沼渣取出。
第九、本发明的大棚“三沼”分配系统，通过挂钩的作用，进一步提高了取出沼渣的便捷程度。
第十、本发明的大棚“三沼”分配系统，通过螺杆的作用，使得立杆、套管、骨架杆和防浮网能够固定于沼气池内。
第十一、本发明的大棚“三沼”分配系统，通过扩口槽，便于沼液的抽取，提高了沼液施肥的便捷程度。
第十二、本发明的大棚“三沼”分配系统，通过沼气管A、单向阀、储气罐、排气管和安全阀的作用，沼气池内的沼气在将沼液压出的同时，进入储气罐中，保证沼气池内的沼气压力始终小于或等于安全阀的压力，避免储气罐内的沼气压力过大而对沼气池和储气罐造成损坏。
第十三、本发明的大棚“三沼”分配系统，当沼气池内的发酵液较少的时候，还可以通过补液池对沼气池进行补液，保证沼气池的正常产气。
第十四、本发明的大棚“三沼”分配系统，管道C与储液池的连接端与储液池底部设有一段距离，避免储液池内底部的沉渣进入配液池内。
第十五、本发明的大棚“三沼”分配系统，配液池的内壁设有计量刻度区域，保证了配液池的配液精度。
第十六、本发明的大棚“三沼”分配系统，通过在排气管尾端设有火炬，避免沼气直接排出后污染环境，同时也避免可燃的沼气排出之后引起安全事故。
第十七、本发明的大棚“三沼”分配系统，将沼气池的开口扩大，在对沼渣进行出料的时候，可以提高沼渣的单次出渣量，进一步提高除渣效率。
附图说明
图1为本发明结构的示意图。
图2为沼气池的主视剖视放大示意图。
图3为立杆顶部的放大剖视示意图。
具体实施方式
结合图1、图2和图3可知，本发明包括多个大棚，每个大棚内至少设有一个沼气池1，所述沼气池1的顶部设有开口2，所述沼气池1一侧的进料口3通过管道A20与沼气池1内的底部连通，所述沼气池1另一侧的水压间27通过管道B21与沼气池1内的底部连通，各沼气池1的水压间27分别通过管道E28与储液池4连通，储液池4通过管道C12与配液池10连通，所述配液池10的下部通过管道D14与沼液立管15连通，所述沼液立管15设有多根，每个大棚分别对应设有一根沼液立管15；所述沼气池1的开口2侧壁设有沼气管A13，所述沼气管A13将各沼气池1与储气罐11连通，所述储气罐11通过沼气管B17与沼气输出管18连通，所述沼气输出管18设有多根，每个大棚分别至少对应一根沼气输出管18；所述沼气池1内，位于发酵液液面30的下方设有防浮网5，所述防浮网5的下方设有网袋装原料26，所述防浮网5通过骨架杆6设于上下滑动于立杆7的套管8的底部，所述骨架杆6成散射状分布于套管8的侧壁底部，所述骨架杆6的下方设有连接杆9，所述连接杆9的一端与骨架杆6连接，另一端与立杆7的底端连接，所述骨架杆6与套管8之间、所述连接杆9与骨架杆6之间以及连接杆9与立杆7之间均通过销轴转动连接，所述沼气池1的内壁设有台阶29，所述沼气池1位于台阶29上部的内壁直径小于沼气池1位于台阶29下部的内壁直径，所述立杆7的侧壁上部设有限位装置，当套管8的顶部被限位装置限位的时候，所述骨架杆6远离立杆7的一端与台阶29下部的内壁贴合，所述开口2的顶部设有盖板，所述立杆7的顶部低于盖板；所述立杆7内沿立杆7的长度方向设有螺纹通孔，螺杆23穿过立杆7的螺纹孔，所述螺杆23的底部与沼气池1的底部接触，螺杆23的顶部位于立杆7的上方；所述螺杆23的底端设有压头25，所述压头25的底面为向下凸起的弧面；所述螺杆23的顶端设有操作部24；所述防浮网5固定于骨架杆6的顶面，所述防浮网5的网眼直径小于网袋装原料26的尺寸；所述骨架杆6的底面沿骨架杆6的长度方向依次设有多个挂钩31，所述挂钩31的开口方向面向立杆7；所述防浮网5和网袋装原料26的网袋的材料均为软性高分子纤维；所述限位装置包括垂直于立杆7活动的限位块22，所述限位块22活动连接于立杆7侧壁所设的槽36内，所述槽36的槽口向内设有翻边，所述限位块22的面向槽36的端面设有凸块38，所述凸块38与槽7匹配，所述槽36的槽底与凸块38之间通过弹簧37连接；所述限位块22的背向立杆7的端面为坡面，所述坡面由上至下向外倾斜；所述限位块22的坡面与立杆7的最远距离小于或等于凸块38与槽36的槽底之间的距离；所述沼气管A13上设有单向阀，沼气池1内产生的沼气通过单向阀进入储气罐11内；所述沼液立管15的管口伸出地面；所述沼液立管15的管口设有扩口管16；所述管道C12与储液池4的连接端与储液池4的底部设有一段距离；所述配液池10的内壁设有计量刻度区域；还包括补液池34，所述补液池34分别通过补液管35与各沼气池1的进料口3连通；所述沼气管A13穿过沼气池1内的密封盖与沼气池1内的气室连通；所述沼气池1的气室位于密封盖与发酵液液面30之间。
所述管道C12、管道D14、管道E28、补液管35、沼液立管15、沼气管A13、沼气管B17和沼气输出管18上分别设有各自的阀门；所述沼气管A13的阀门为单向阀。
所述储气罐上设有排气管32，所述排气管32上设有安全阀。
所述安全阀的设定压力与沼气池1的沼气设计压力负荷相等。
所述排气管32的尾端设有火炬33。
本发明使用时，先将沼气池1内清理干净，至少一名操作工人位于沼气池1内，另外至少一名操作工人位于沼气池1外，将网袋装原料26输送至沼气池1内，并将网袋装原料26有序地码放在沼气池1内的池底；然后沼气池1内的操作工人爬出沼气池1，将立杆7伸入沼气池1内，将套管8向下推至限位块22抵住套管8的顶部，再通过操作部24转动螺杆23，使螺杆23向下运动至压头25与沼气池1的底部接触，并且骨架杆6的端部与台阶29接触，从而将立杆7固定于沼气池内，并且防浮网5位于网袋装原料26的上方，向沼气池1内加入接种物和水，发酵液液面30高于防浮网5，通过密封盖将开口2密封，沼气池1内进行发酵，产生沼气；当沼气池1内的沼气越来越多之后，沼气压力大于大气压，沼气压力越来越大，使得沼液被压出沼气池至储液池4内；同时沼气通过沼气管A13进入储气罐11内进行储存，进行备用。
当某个大棚需要使用沼液的时候，打开储液池4与配液池10之间的阀门、关闭管道D14的阀门，通过计量刻度区域观察配液池10内的沼液量，并关闭储液池4和配液池10之间的阀门，然后根据该大棚内所种植植物的不同，在配液池10内加入水或其它物料进行配液，最后打开管道D14的阀门，并通过水泵的进水管伸入该大棚的沼液立管15内，对植物进行喷淋或滴灌。
当某个大棚的沼气池1内的发酵液不够的时候，关闭管道A12的阀门和管道D14的阀门，将配液池10定量加入畜禽养殖污水等有机废水配制成发酵液，并通过泵将对应大棚的沼液立管15内的发酵液通过水泵抽取传送至沼气池1的进料口3。
当某个大棚的沼气池1内的发酵液不够的时候，还可以直接在补液池34内配置发酵液，并通过补液管35直接传送至沼气池1的进料口3。
当某个大棚需要使用沼气的时候，直接打开该大棚的沼气输出管18和沼气管B17各自的阀门，即可利用沼气进行燃烧、产生的二氧化碳气肥，燃烧产生的热量可以提高大棚内的温度。
平时对沼气池1内进行日常加料的时候，网袋装原料26直接通过进料口3加入沼气池1内；添加发酵液，不仅可以通过进料口3进行添加，还可以通过配液池10和补液池34进行添加，无需打开开口2的盖板。
当储气罐11内的沼气压力超过安全阀的设定压力的时候，储气罐11内的沼气通过排气管32排出，避免沼气压力过大对沼气池1和储气罐11造成损坏；并通过火炬33点燃，避免排出的沼气造成环境污染甚至引起安全事故。
当某个大棚内的沼气池1的网袋装原料26完全发酵成为沼渣之后，需要将该大棚的沼气池1进行大出料的时候，打开开口2的盖板和密封盖，将沼气池1内的沼液抽干，最后将限位块22按压至限位块22与立杆7表面齐平，使得套管8可以沿立杆7上下移动，将套管8向上移动，套管8带动骨架杆6向立杆7的方向摆动，从而将防浮网5也想立杆7的方向移动，挂钩31将下方的网袋装沼渣挂住并被防浮网5网住，将套管8向上提，使得沼气池1内底部的网袋装沼渣从开口2处取出，操作工将网袋装沼渣从挂钩31上取下，并根据需要对需要施肥的植物进行施肥；多次操作，直至将沼气池1内的沼渣全部取出；由于套管8向上移动，骨架杆6带动挂钩31和防浮网5由沼气池1的边部向中心移动，所以便于将沼气池1内的沼渣向中心聚拢，便于沼渣的取出；将取出的沼渣根据大棚的需要，作为肥料进行施肥，多余的沼渣可以直接施用于空田上，或者收集于沼渣收集装置内。

Claims (10)

1. 大棚“三沼”分配系统，其特征在于：包括多个大棚，每个大棚内至少设有一个沼气池（1），所述沼气池（1）的顶部设有开口（2），所述沼气池（1）一侧的进料口（3）通过管道A（20）与沼气池（1）内的底部连通，所述沼气池（1）另一侧的水压间（27）通过管道B（21）与沼气池（1）内的底部连通，各沼气池（1）的水压间（27）分别通过管道E（28）与储液池（4）连通，储液池（4）通过管道C（12）与配液池（10）连通，所述配液池（10）的下部通过管道D（14）与沼液立管（15）连通，所述沼液立管（15）设有多根，每个大棚分别对应设有一根沼液立管（15）；所述沼气池（1）的开口（2）侧壁设有沼气管A（13），所述沼气管A（13）将各沼气池（1）内的气室与储气罐（11）连通，所述储气罐（11）通过沼气管B（17）与沼气输出管（18）连通，所述沼气输出管（18）设有多根，每个大棚分别至少对应一根沼气输出管（18）；所述沼气池（1）内，位于发酵液液面（30）的下方设有防浮网（5），所述防浮网（5）的下方设有网袋装原料（26），所述防浮网（5）通过骨架杆（6）设于上下滑动于立杆（7）的套管（8）的底部，所述骨架杆（6）成散射状分布于套管（8）的侧壁底部，所述骨架杆（6）的下方设有连接杆（9），所述连接杆（9）的一端与骨架杆（6）连接，另一端与立杆（7）的底端连接，所述骨架杆（6）与套管（8）之间、所述连接杆（9）与骨架杆（6）之间以及连接杆（9）与立杆（7）之间均通过销轴转动连接，所述沼气池（1）的内壁设有台阶（29），所述沼气池（1）位于台阶（29）上部的内壁直径小于沼气池（1）位于台阶（29）下部的内壁直径，所述立杆（7）的侧壁上部设有限位装置，当套管（8）的顶部被限位装置限位的时候，所述骨架杆（6）远离立杆（7）的一端与台阶（29）下部的内壁贴合，所述开口（2）的顶部设有盖板，所述立杆（7）的顶部低于盖板。
2. 如权利要求1所述的大棚“三沼”分配系统，其特征在于：所述立杆（7）内沿立杆（7）的长度方向设有螺纹通孔，螺杆（23）穿过立杆（7）的螺纹孔，所述螺杆（23）的底部与沼气池（1）的底部接触，螺杆（23）的顶部位于立杆（7）的上方。
3. 如权利要求2所述的大棚“三沼”分配系统，其特征在于：所述螺杆（23）的底端设有压头（25），所述压头（25）的底面为向下凸起的弧面。
4. 如权利要求2所述的大棚“三沼”分配系统，其特征在于：所述螺杆（23）的顶端设有操作部（24）。
5. 如权利要求1所述的大棚“三沼”分配系统，其特征在于：所述防浮网（5）固定于骨架杆（6）的顶面，所述防浮网（5）的网眼直径小于网袋装原料（26）的尺寸。
6. 如权利要求1所述的大棚“三沼”分配系统，其特征在于：所述骨架杆（6）的底面沿骨架杆（6）的长度方向依次设有多个挂钩（31），所述挂钩（31）的开口方向面向立杆（7）。
7. 如权利要求1所述的大棚“三沼”分配系统，其特征在于：所述防浮网（5）和网袋装原料（26）的网袋的材料均为软性高分子纤维。
8. 如权利要求1所述的大棚“三沼”分配系统，其特征在于：所述限位装置包括垂直于立杆（7）活动的限位块（22），所述限位块（22）活动连接于立杆（7）侧壁所设的槽（36）内，所述槽（36）的槽口向内设有翻边，所述限位块（22）的面向槽（36）的端面设有凸块（38），所述凸块（38）与槽（7）匹配，所述槽（36）的槽底与凸块（38）之间通过弹簧（37）连接。
9. 如权利要求1所述的大棚“三沼”分配系统，其特征在于：所述沼气管A（13）上设有单向阀，沼气池（1）内产生的沼气通过单向阀进入储气罐（11）内。
10. 如权利要求1所述的大棚“三沼”分配系统，其特征在于：还包括补液池（34），所述补液池（34）分别通过补液管（35）与各沼气池（1）的进料口（3）连通。
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