CN109370881B - 一种新型沼气池 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型沼气池，其结构包括沼气集气罐、气压单向阀、泄压阀、材料入口、沼气发酵罐、沼渣出口、导料槽、蒸发干燥箱、皮帘、沼渣储存池、传动装置、蒸汽输送管道、沼水存储池、过滤装置、沼水输送管道、第一沼气输送管道以及第二沼气输送管道，本发明防止沼气发酵罐内的沼气压强过大导致沼气发酵罐爆炸，引起人员伤害事故；同时可实现沼气集气罐自主控制沼气压力并收集沼气能力；本发明增加过滤板和沼渣出口，使发酵完的沼气、沼渣在沼气发酵罐被分离，并分别输送至沼水存储池以及沼渣储存池中存储起来备用，本发明结构简单，设计合理，功能多样，使用方便，提高了对资源的利用率，相比较传统的沼气池具有更加实用以及优异的使用效果。

Description

一种新型沼气池

技术领域

本发明属于能源利用设备领域；涉及沼气发电技术；具体是一种新型沼气 池。

背景技术

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。

然而现有技术的沼气池，结构组成过于简单，其功能较为单一，大部分的 沼气池仅仅提供沼气，其沼渣以及沼水由于存于沼气池底部，无法利用，导致 天然的资源被白白浪费掉，同时传统的沼气池为单缸沼气池不含有沼气收集罐， 当沼气池内的沼气不断生成，使沼气池内的压强到达一定程度，则可能会发生 沼气池爆炸事故，因此，一种可将沼渣以及沼水分离的出来的并含有沼气沼气 收集罐的新型沼气池的出现迫在眉睫。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型沼气池。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种新型沼气池，包括沼气集气罐、气压单向阀、泄压阀、材料入口、沼 气发酵罐、沼渣出口、导料槽、蒸发干燥箱、皮帘、沼渣储存池、传动装置、 蒸汽输送管道、沼水存储池、过滤装置、沼水输送管道、第一沼气输送管道以 及第二沼气输送管道，所述沼气集气罐上端安装有第一沼气输送管道，所述沼 气发酵罐与沼气集气罐通过发酵罐管道连接，所述发酵罐管道由沼气集气罐一 端至沼气发酵罐一端依次安装有气压单向阀以及泄压阀，所述沼气发酵罐上端 安装有第二沼气输送管道，所述材料入口设于沼气发酵罐侧面下端，所述沼渣 出口设于沼气发酵罐侧面下端，所述沼渣出口与导料槽连接，所述沼水输送管 道设于沼气发酵罐侧面下端，所述沼水输送管道另一端安装有过滤装置，所述 导料槽另一端安装有蒸发干燥箱，所述蒸发干燥箱两端皆设有皮帘，所述蒸发 干燥箱下端设有沼渣储存池，所述蒸汽输送管道一端设于蒸发干燥箱上端口， 另一端连接沼水存储池。

进一步的，所述泄压阀包括沼气输入管道、压缩弹簧、泄压阀外壳、空腔、 挤压头以及沼气输出管道，所述沼气输入管道设于泄压阀外壳左侧，所述空腔 设于泄压阀外壳右侧，所述沼气输出管道设于泄压阀外壳下端，所述挤压头设 于泄压阀外壳内侧，所述挤压头一端与沼气输入管道接触，另一端设于空腔上， 所述压缩弹簧套于挤压头外侧且安装于空腔与挤压头之间；

所述挤压头由半球和支撑杆的组合而成，所述半球端设于沼气输入管道一 端，所述支撑杆设于空腔上，所述压缩弹簧套于支撑杆上，且位于半球端和空 腔壁之间。

进一步的，所述沼气发酵罐包括罐体、上盖、罐体铰链、搅拌电机、过滤 板，搅拌手架、搅拌电机输出轴承以及气液分离板，所述上盖设于罐体上端， 所述搅拌电机设于罐体下端，所述搅拌电机输出轴承穿透罐体下端面设于罐体 内部，所述搅拌手架均匀安装于搅拌电机输出轴承上，所述过滤板倾斜安装于 罐体内部下端，所述气液分离板安装于罐体内部上端，所述罐体铰链安装于罐 体上沼渣出口位置，所述罐体铰链上连接沼渣挡板，所述沼渣挡板与沼渣出口 配合；

所述倾斜过滤板最低端正对沼渣出口，所述沼渣挡板与沼渣出口之间设有 密封皮垫。

进一步的，所述蒸发干燥箱包括干燥箱体以及加热棒，所述加热棒设于干 燥箱体内侧壁上。

进一步的，所述传动装置包括驱动轴、传输皮带以及从动轴，所述驱动轴 安装于蒸发干燥箱一端，所述从动轴安装于蒸发干燥箱另一端，所述驱动轴与 外界电机连接，所述驱动轴和从动轴通过传输皮带连接。

进一步的，所述过滤装置包括过滤框以及过滤网，所述过滤框为无顶无底 的矩形框，所述过滤网设于过滤框底端，所述过滤框侧边连接有沼水输送管道。

进一步的，一种新型沼气池的工作步骤，发酵材料由所述材料入口投入沼 气发酵罐中，然后开始发酵，在发酵过程中，搅拌电机通过搅拌电机输出轴承 带动搅拌手架，使搅拌手架不断搅拌发酵材料，当产生沼气后，含有沼水的沼 气向上运动，到达气液分离板，沼水被冷凝至气液分离板上，然后由气液分离 板滴落会发酵材料中，与沼水分离的沼气则会穿过气液分离板继续向上运动， 以供使用，当沼气发酵罐内的沼气渐渐增多，其内部气压逐渐增大，沼气发酵 罐内的气压到达一个指定压强时，泄压阀被开启，沼气发酵罐内的沼气会立即 通过管道进入沼气集气罐中存储起来，以供使用；

发酵完后，沼水输送管道则会打开阀门，使沼水通过过滤板进入沼水输送 管道中并到达过滤装置，经过滤装置过滤后流入沼水存储池存储起来备用，之 后沼渣出口则会被打开，沼渣会在搅拌手架的转动下，由倾斜的过滤板上滑动 进蒸发干燥箱中，此时蒸发干燥箱开始通过加热棒加热，使沼渣中的沼水蒸发 变成沼水蒸汽，并由蒸汽输送管道进入沼水存储池存储起来备用，干燥后的沼 渣则会在传动装置的带动下进入沼渣储存池中存储起来备用。

本发明的有益效果：本发明增加沼气集气罐，使沼气发酵罐内的沼气到达 一定浓度后会进入沼气集气罐，防止沼气发酵罐内的沼气压强过大导致沼气发 酵罐爆炸，引起人员伤害事故；同时本发明增加气压单向阀以及泄压阀，当沼 气发酵罐内的气体压强到达指定数值使，沼气发酵罐内的沼气单方向的进入沼 气集气罐内，实现沼气集气罐自主控制沼气压力并收集沼气能力；本发明增加 过滤板和沼渣出口，使发酵完的沼气、沼渣在沼气发酵罐被分离，并分别输送 至沼水存储池以及沼渣储存池中存储起来备用，增加的过滤装置，可将沼气发 酵罐内分离的沼水再次过滤，使其流入沼水存储池的沼水更加的纯净，增加的 蒸发干燥箱，能将沼气发酵罐内分离的沼渣中的沼水蒸发出来存入沼水存储池， 使沼渣更加的洁净，方便使用。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明一种新型沼气池的总体结构示意图；

图2是本发明一种新型沼气池的泄压阀结构示意图；

图3是本发明一种新型沼气池的沼气发酵罐结构示意图；

图4是本发明一种新型沼气池的蒸发干燥箱和传动装置结构示意图；

图5是本发明一种新型沼气池的过滤装置结构示意图。

具体实施方式

如图1-5所示，一种新型沼气池，包括沼气集气罐1、气压单向阀2、泄压 阀3、材料入口4、沼气发酵罐5、沼渣出口6、导料槽7、蒸发干燥箱8、皮帘 9、沼渣储存池10、传动装置11、蒸汽输送管道12、沼水存储池13、过滤装置 14、沼水输送管道15、第一沼气输送管道16以及第二沼气输送管道17，其特 征在于，沼气集气罐1上端安装有第一沼气输送管道16，沼气发酵罐5与沼气 集气罐1通过发酵罐管道连接，发酵罐管道由沼气集气罐1一端至沼气发酵罐5 一端依次安装有气压单向阀2以及泄压阀3，沼气发酵罐5上端安装有第二沼气 输送管道17，材料入口4设于沼气发酵罐5侧面下端，沼渣出口6设于沼气发 酵罐5侧面下端，沼渣出口6与导料槽7连接，沼水输送管道15设于沼气发酵 罐5侧面下端，沼水输送管道15另一端安装有过滤装置14，导料槽7另一端安 装有蒸发干燥箱8，蒸发干燥箱8两端皆设有皮帘9，蒸发干燥箱8下端设有沼 渣储存池10，蒸汽输送管道12一端设于蒸发干燥箱8上端口，另一端连接沼水 存储池13。

如图2所示，泄压阀3包括沼气输入管道31、压缩弹簧32、泄压阀外壳33、 空腔34、挤压头35以及沼气输出管道36，沼气输入管道31设于泄压阀外壳33 左侧，空腔34设于泄压阀外壳33右侧，沼气输出管道36设于泄压阀外壳33 下端，挤压头35设于泄压阀外壳33内侧，挤压头35一端与沼气输入管道31 接触，另一端设于空腔34上，压缩弹簧32套于挤压头35外侧且安装于空腔34 与挤压头35之间。

挤压头35由半球和支撑杆的组合而成，半球端设于沼气输入管道31一端， 支撑杆设于空腔34上，压缩弹簧32套于支撑杆上，且位于半球端和空腔34壁 之间。

如图3所示，沼气发酵罐5包括罐体51、上盖52、罐体铰链53、搅拌电机 54、过滤板55，搅拌手架56、搅拌电机输出轴承57以及气液分离板58，上盖 52设于罐体51上端，搅拌电机54设于罐体51下端，搅拌电机输出轴承57穿 透罐体51下端面设于罐体51内部，搅拌手架56均匀安装于搅拌电机输出轴承 57上，过滤板55倾斜安装于罐体51内部下端，气液分离板58安装于罐体51 内部上端，罐体铰链53安装于罐体51上沼渣出口6位置，罐体铰链53上连接 沼渣挡板，沼渣挡板与沼渣出口6配合。

倾斜过滤板55最低端正对沼渣出口6，沼渣挡板与沼渣出口6之间设有密 封皮垫。

如图4所示，蒸发干燥箱8包括干燥箱体81以及加热棒82，加热棒82设 于干燥箱体81内侧壁上。

如图4所示，传动装置11包括驱动轴111、传输皮带112以及从动轴113， 驱动轴安装于蒸发干燥箱8一端，从动轴113安装于蒸发干燥箱8另一端，驱 动轴111与外界电机连接，驱动轴111和从动轴113通过传输皮带112连接。

如图5所示，过滤装置14包括过滤框141以及过滤网142，过滤框141为 无顶无底的矩形框，过滤网142设于过滤框141底端，过滤框141侧边连接有 沼水输送管道15。

发酵材料由材料入口4投入沼气发酵罐5中，然后开始发酵，在发酵过程 中，搅拌电机54通过搅拌电机输出轴承57带动搅拌手架56，使搅拌手架56不 断搅拌发酵材料，当产生沼气后，含有沼水的沼气向上运动，到达气液分离板 58，沼水被冷凝至气液分离板58上，然后由气液分离板58滴落会发酵材料中， 与沼水分离的沼气则会穿过气液分离板58继续向上运动，以供使用，当沼气发 酵罐5内的沼气渐渐增多，其内部气压逐渐增大，沼气发酵罐5内的气压到达 一个指定压强时，泄压阀3被开启，沼气发酵罐5内的沼气会立即通过管道进 入沼气集气罐1中存储起来，以供使用。

发酵完后，沼水输送管道15则会打开阀门，使沼水通过过滤板55进入沼 水输送管道15中并到达过滤装置14，经过滤装置14过滤后流入沼水存储池13 存储起来备用，之后沼渣出口6则会被打开，沼渣会在搅拌手架56的转动下， 由倾斜的过滤板55上滑动进蒸发干燥箱8中，此时蒸发干燥箱8开始通过加热 棒82加热，使沼渣中的沼水蒸发变成沼水蒸汽，并由蒸汽输送管道12进入沼 水存储池13存储起来备用，干燥后的沼渣则会在传动装置11的带动下进入沼 渣储存池10中存储起来备用。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术 人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代， 只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明 的保护范围。

Claims (2)

1.一种新型沼气池，包括沼气集气罐（1）、气压单向阀（2）、泄压阀（3）、材料入口（4）、沼气发酵罐（5）、沼渣出口（6）、导料槽（7）、蒸发干燥箱（8）、皮帘（9）、沼渣储存池（10）、传动装置（11）、蒸汽输送管道（12）、沼水存储池（13）、过滤装置（14）、沼水输送管道（15）、第一沼气输送管道（16）以及第二沼气输送管道（17），其特征在于，所述沼气集气罐（1）上端安装有第一沼气输送管道（16），所述沼气发酵罐（5）与沼气集气罐（1）通过发酵罐管道连接，所述发酵罐管道由沼气集气罐（1）一端至沼气发酵罐（5）一端依次安装有气压单向阀（2）以及泄压阀（3），所述沼气发酵罐（5）上端安装有第二沼气输送管道（17），所述材料入口（4）设于沼气发酵罐（5）侧面下端，所述沼渣出口（6）设于沼气发酵罐（5）侧面下端，所述沼渣出口（6）与导料槽（7）连接，所述沼水输送管道（15）设于沼气发酵罐（5）侧面下端，所述沼水输送管道（15）另一端安装有过滤装置（14），所述导料槽（7）另一端安装有蒸发干燥箱（8），所述蒸发干燥箱（8）两端皆设有皮帘（9），所述蒸发干燥箱（8）下端设有沼渣储存池（10），所述蒸汽输送管道（12）一端设于蒸发干燥箱（8）上端口，另一端连接沼水存储池（13）；

所述沼气发酵罐（5）包括罐体（51）、上盖（52）、罐体铰链（53）、搅拌电机（54）、过滤板（55），搅拌手架（56）、搅拌电机输出轴承（57）以及气液分离板（58），所述上盖（52）设于罐体（51）上端，所述搅拌电机（54）设于罐体（51）下端，所述搅拌电机输出轴承（57）穿透罐体（51）下端面设于罐体（51）内部，所述搅拌手架（56）均匀安装于搅拌电机输出轴承（57）上，所述过滤板（55）倾斜安装于罐体（51）内部下端，所述气液分离板（58）安装于罐体（51）内部上端，所述罐体铰链（53）安装于罐体（51）上沼渣出口（6）位置，所述罐体铰链（53）上连接沼渣挡板，所述沼渣挡板与沼渣出口（6）配合；

所述过滤板（55）最低端正对沼渣出口（6），所述沼渣挡板与沼渣出口（6）之间设有密封皮垫；

所述过滤装置（14）包括过滤框（141）以及过滤网（142），所述过滤框（141）为无顶无底的矩形框，所述过滤网（142）设于过滤框（141）底端，所述过滤框（141）侧边连接有沼水输送管道（15）；

所述泄压阀（3）包括沼气输入管道（31）、压缩弹簧（32）、泄压阀外壳（33）、空腔（34）、挤压头（35）以及沼气输出管道（36），所述沼气输入管道（31）设于泄压阀外壳（33）左侧，所述空腔（34）设于泄压阀外壳（33）右侧，所述沼气输出管道（36）设于泄压阀外壳（33）下端，所述挤压头（35）设于泄压阀外壳（33）内侧，所述挤压头（35）一端与沼气输入管道（31）接触，另一端设于空腔（34）上，所述压缩弹簧（32）套于挤压头（35）外侧且安装于空腔（34）与挤压头（35）之间；

所述挤压头（35）由半球和支撑杆的组合而成，所述半球端设于沼气输入管道（31）一端，所述支撑杆设于空腔（34）上，所述压缩弹簧（32）套于支撑杆上，且位于半球端和空腔（34）壁之间；

所述蒸发干燥箱（8）包括干燥箱体（81）以及加热棒（82），所述加热棒（82）设于干燥箱体（81）内侧壁上；

所述传动装置（11）包括驱动轴（111）、传输皮带（112）以及从动轴（113），所述驱动轴安装于蒸发干燥箱（8）一端，所述从动轴（113）安装于蒸发干燥箱（8）另一端，所述驱动轴（111）与外界电机连接，所述驱动轴（111）和从动轴（113）通过传输皮带（112）连接。

2.如权利要求1所述的一种新型沼气池生产沼气的使用方法，其特征在于，发酵材料由所述材料入口（4）投入沼气发酵罐（5）中，然后开始发酵，在发酵过程中，搅拌电机（54）通过搅拌电机输出轴承（57）带动搅拌手架（56），使搅拌手架（56）不断搅拌发酵材料，当产生沼气后，含有沼水的沼气向上运动，到达气液分离板（58），沼水被冷凝至气液分离板（58）上，然后由气液分离板（58）滴落会发酵材料中，与沼水分离的沼气则会穿过气液分离板（58）继续向上运动，以供使用，当沼气发酵罐（5）内的沼气渐渐增多，其内部气压逐渐增大，沼气发酵罐（5）内的气压到达一个指定压强时，泄压阀（3）被开启，沼气发酵罐（5）内的沼气会立即通过管道进入沼气集气罐（1）中存储起来，以供使用；

发酵完后，沼水输送管道（15）则会打开阀门，使沼水通过过滤板（55）进入沼水输送管道（15）中并到达过滤装置（14），经过滤装置（14）过滤后流入沼水存储池（13）存储起来备用，之后沼渣出口（6）则会被打开，沼渣会在搅拌手架（56）的转动下，由倾斜的过滤板（55）上滑动进蒸发干燥箱（8）中，此时蒸发干燥箱（8）开始通过加热棒（82）加热，使沼渣中的沼水蒸发变成沼水蒸汽，并由蒸汽输送管道（12）进入沼水存储池（13）存储起来备用，干燥后的沼渣则会在传动装置（11）的带动下进入沼渣储存池（10）中存储起来备用。

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