CN107779390A - 一种冬季增温沼气池 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种冬季增温沼气池，农业技术领域，解决冬季沼气池的温度不足影响发酵问题，主要包括沼气池主体发酵室、进料道、出料道、出气口、地下抽水管，所述的进料道和出料道分别位于发酵室的侧两边并且与发酵室连通；所述的发酵室上部为弧形穹顶，弧形穹顶部安装有沼气出气管装置；其特征是：所述的发酵室壁外侧面以及弧形穹顶、进料道、出料道外侧面都安装有隔热层；所述的发酵室内通过一条深井输水管，深井输水管中发酵室内部底面作多次迂回弯曲后向上伸出发酵室。

Description

一种冬季增温沼气池

技术领域

本发明涉及沼气池的技术问题，主要涉及沼气池的冬季的增温技术，属于农业技术领域。

背景技术

沼气池是一种把沼气集中的容器。沼气是有机物质在厌氧环境中，在一定的温度、湿度、酸碱度的条件下，通过微生物发酵作用，产生的一种可燃气体。由于沼气最初是在沼泽、湖泊、池塘中发现的，所以人们叫它沼气。

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。它们当中有专门分解纤维素的，叫纤维分解菌；有专门分解蛋白质的，叫蛋白分解菌；有专门分解脂肪的，叫脂肪分解菌；第二类细菌叫含甲烷细菌，通常叫甲烷菌，它的作用是把简单的有机物及二氧化碳氧化或还原成甲烷。因此，有机物变成沼气的过程，就好比工厂里生产一种产品的两道工序：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作用下，将简单的化合物加工成产品——即生成甲烷。

沼气是一种混合气体，它的主要成分是甲烷，其次有二氧化碳、硫化氢(H2S)、氮及其他一些成分。沼气的组成中，可燃成分包括甲烷、硫化氢、一氧化碳和重烃等气体；不可燃成分包括二氧化碳、氮和氨等气体。在沼气成分中甲烷含量为55％～70％、二氧化碳含量为28％～44％、硫化氢平均含量为0.034％。

随着我国经济的发展、社会的进步，城市居民生活得到进一步的提高，但农村居民生活仍存在很多问题。这就要求发展农村生态农业生产方式，改善农村环境，增加农民收入的宏伟目标。其中综合利用沼气池就是改变农村环境的一个重要途径。建设一个沼气池可以使用20年左右，综合利用好沼气池不仅可以节约能源、改善和保护环境，还有节约化肥和农药、提高农作物的产量和质量、促进和带动饲养业的发展等诸多好处。

传统的化粪池存在去除有机物能力差、不符合卫生标准，定期抽粪、运输量大，管理不便、易发生沼气爆炸事件相比，沼气池具有以下有优越性：一是有机物去除率高，COD去除率达78％以上，BOD去除率达82％以上：二是阻止污泥上浮，并通过多级过滤，出水呈中性，卫生环保效果好，基本能达标：三是可获一定的优质燃气--沼气。但是沼气池同样存在问题，出水色度普遍偏高，同时NH3-N去除率也不易达标。

随着中国沼气科学技术的发展和农村家用沼气的推广，根据当地使用要求和气温、地质等条件，家用沼气池有固定拱盖的水压式池、大揭盖水压式池、吊管式水压式池、曲流布料水压式池、顶返水水压式池、分离浮罩式池、半塑式池、全塑式池和罐式池。形式虽然多种多样，但是归总起来大体由水压式沼气池、浮罩式沼气池、半塑式沼气池和罐式沼气池四种基本类型变化形成的。与四位一体生态型大棚模式配套的沼气池一般为水压式沼气池，它又有几种不同形式。

固定拱盖水压式沼气池有圆筒形、球形和椭球形三种池型。这种池型的池体上部气室完全封闭，随着沼气的不断产生，沼气压力相应提高。这个不断增高的气压，迫使沼气池内的一部分料液进到与池体相通的水压间内，使得水压间内的液面升高。这样一来，水压间的液面跟沼气池体内的液面就产生了一个水位差，这个水位差就叫做“水压”(也就是 U形管沼气压力表显示的数值)。用气时，沼气开关打开，沼气在水压下排出；当沼气减少时，水压间的料液又返回池体内，使得水位差不断下降，导致沼气压力也随之相应降低。这种利用部分料液来回串动，引起水压反复变化来贮存和排放沼气的池型，就称之为水压式沼气池。

水压式沼气池，是中国推广最早、数量最多的池型，是在总结“三结合”、“圆、小、浅”、“活动盖”、“直管进料”、“中层出料”等群众建池的基础上，加以综合提高而形成的。“三结合”就是厕所、猪圈和沼气池连成一体，人畜粪便可以直接打扫到沼气池里进行发酵。“圆、小、浅”就是池体圆、体积小、埋深浅。“活动盖”就是沼气池顶加活动盖板。

发明内容

无活动盖底层出料水压式沼气池是一种变型的水压式沼气池。该池型将水压式沼气池活动盖取消，把沼气池拱盖封死，只留导气管，并且加大水压间容积，这样可避免因沼气池活动盖密封不严带来的问题，在中国北方农村，与“模式”配套新建的沼气池提倡采用这种池型。本书将介绍该种沼气池的建造技术。无活动盖底层出料水压式沼气池的构造如所示。沼气池为圆柱形，斜坡池底。它由发酵间、贮气间、进料口、出料口、水压间、导气管等组成。但是，沼气池在冬季由于温度过低，其发酵所需的温度不足，致使发酵缓慢，产生的沼气过少，不能被使用作燃气，为了解决普通沼气池的缺点，我们发明了一种冬季增温沼气池。

一种冬季增温沼气池解决问题所采取的技术方案是：一种冬季增温沼气池，主要包括沼气池主体发酵室、进料道、出料道、出气口、地下抽水管，所述的进料道和出料道分别位于发酵室的侧两边并且与发酵室连通；所述的发酵室上部为弧形穹顶，弧形穹顶部安装有沼气出气管装置；所述的发酵室壁外侧面以及弧形穹顶、进料道、出料道外侧面都安装有隔热层；所述的发酵室内通过一条深井输水管，深井输水管中发酵室内部底面作多次迂回弯曲后向上伸出发酵室。

一种冬季增温沼气池发明的有益效果是：一种冬季增温沼气池将发酵室壁外侧面以及弧形穹顶、进料道、出料道外侧面都安装有隔热层，使发酵室内发酵产生的温度不容易向外散失；一种冬季增温沼气池还将发酵室内通过一条深井输水管，深井抽水管中发酵室内部底面作弯曲迂回后向上伸出发酵室，使地下深处的温度随深井输水管中的水向上传递给发酵室内的液体，升高温度，促进了发酵的反应，既不影响自来水的正常用，又产生了沼气。

附图说明

图1是一种冬季增温沼气池的侧面中间剖面结构图。图中，1.进料道、2.出气管装置、3.发酵室、4.出料道、5.深井输水管、6.隔热层。

具体实施方式

下面结合附图对一种冬季增温沼气池作进一步的实施说明。

图1展示一种冬季增温沼气池的侧面中间剖面结构图。图中的发酵室3为半柱体中空封闭室，体积较大，底部平底，顶部有一弧形穹顶盖，顶盖部安装有沼气出气管装置2。图中发酵室3左侧面有一进料道1斜插入发酵室3中部，这避免了与右侧的出料道1口相对，减少了进料直接流向出料口1的机率。图中发酵室3右侧面的出料道4在发酵室3的侧壁，度部与发酵室连通。

图1中，发酵室3壁外侧面以及其弧形穹顶、进料道1、出料道4外侧面都安装有隔热层6。发酵室3的下底部没有安装隔热层6，因为就算在冬季，发酵室3的下底部为地表深层，有一定的地层温度，这个温度远比现在的地层表面温度高。图1中的发酵室3内部底面，通过一深井输水管5，还在发酵室3的内底部盘旋，这利于深井输水管5与内部液体相互传递温度，使内部温度升高。这里顺便说一下，深井抽水管的安装并不是专门为了沼气池升高温度而设计，而是农村中食用水或灌溉用水的深水井设施，让抽水管通过沼气池，顺路产生温度贡献给沼气池，并不影响抽取水的运用和质量，一举两用。深水井可建设稍为远离沼气池的地方，只是将地下输送管通过沼气池发酵室。

Claims (1)

1.一种冬季增温沼气池，主要包括沼气池主体发酵室、进料道、出料道、出气口、地下抽水管，所述的进料道和出料道分别位于发酵室的侧两边并且与发酵室连通；所述的发酵室上部为弧形穹顶，弧形穹顶部安装有沼气出气管装置；其特征是：所述的发酵室壁外侧面以及弧形穹顶、进料道、出料道外侧面都安装有隔热层；所述的发酵室内通过一条深井输水管，深井输水管中发酵室内部底面作多次迂回弯曲后向上伸出发酵室。