CN111254054A - 无动力自动折流式沼气发生装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种无动力自动折流式沼气发生装置，它包括日光温室和设置在所述日光温室内部的沼气发生装置；所述沼气发生装置包括相连通的污水收集沉降池、进料室、折流沼气池、沼液暂存池和固液分离槽；所述折流沼气池的底部连接有沼液排出管道，所述沼液排出管道的顶端与所述污水收集沉降池的顶部相平齐，所述折流沼气池包括混凝土池和覆盖在所述混凝土池顶部的黑膜和阳光板，所述混凝土池内部设置有多道与混凝土池的两侧壁相贴合的折流板，多道所述折流板将所述混凝土池分割成多个折流室，相邻两个折流室的底部设置有过水阀；所述混凝土池的顶部设置有沼气输出管。该装置维护方便且能使沼气产气性能十分稳定。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，具体的说，涉及了一种无动力自动折流式沼气发生装置。
背景技术
养殖场污水是目前和今后国家环境治理的重点领域。沼气技术是养殖场污水无害化、资源化处理的首选技术，其他污水处理技术不具有成本优势。我国推广沼气污水处理技术已有多年，养殖场普遍建有不同规模的各类型沼气，但是，80%以上的沼气工程处于废置停运状态，原因主要是：运行费用太高，养殖场利润不能支撑；日常操作、管理麻烦，维护不到位，运行效果越来越差；出料困难，容易结壳，逐渐报废。
而现有的折流式沼气具有不需搅拌、能耗低、运转方便和效率高、能承受负荷变化的优点，但运行过程中易沉积、结壳，并且不易清理，减小厌氧发酵空间，严重时甚至报废。同时，现有折流式沼气保温设计不完善，冬季工作效率低，产气减少、污水处理效果差。现有折流式沼气池清理维修时，必须揭开顶盖才能全部抽净中间折流室里的液体。
为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种投资少、运行费用低、操作简单、处理效果好的养殖场污水无害化、资源化处理的无动力自动折流式沼气发生装置。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种无动力自动折流式沼气发生装置，它包括日光温室和设置在所述日光温室内部的沼气发生装置；
所述沼气发生装置包括污水收集沉降池、进料室、折流沼气池、沼液暂存池和固液分离槽；所述污水收集沉降池与进料室相连通，所述折流沼气池的底部一侧设置有进料口，所述进料口与所述进料室相连通，所述折流沼气池的底部另一侧连接有沼液排出管道，所述沼液排出管道的末端为沼液排出上口，所述沼液排出上口与所述污水收集沉降池的顶部相平齐，所述沼液排出上口与所述沼液暂存池相连通；
所述污水收集沉降池内设置有污泥泵，所述污泥泵与所述固液分离槽相连通；所述污水收集沉降池包括并排设置的、连通有污水管道的第一收集沉降室和第二收集沉降室，所述第一收集沉降室和所述第二收集沉降室内分别设置有生态滤网；
所述折流沼气池包括混凝土池和覆盖在所述混凝土池顶部的黑膜和阳光板，所述混凝土池内部设置有多道与混凝土池的两侧壁相贴合的折流板，多道所述折流板将所述混凝土池分割成多个折流室，相邻两个折流室的底部设置有过水阀，所述过水阀内设置有重力阀；多道所述折流板的高度均小于所述混凝土池的高度使得所述混凝土池的顶部形成沼气储气空间；所述混凝土池的顶部设置有沼气输出管；
多道所述折流板中的相邻两个所述折流板上交替开设有上开口和下开口，上部开设有上开口的折流板形成上开口折流板，底部开设有下开口的折流板形成下开口折流板。
其中，所述黑膜是指黑色的塑料薄膜，所述生态滤网是由秸秆为填充物的过滤网块，当生态滤网用一段时间后，过滤效果变差，可以更换里面的秸秆，废弃的秸秆可以与沉降物一块进行堆肥，所以称之为生态滤网，其作用是过滤从收集沉降室到进料室的污水，常备三块，两块处于工作状态，一块清理备用。
基于上述，所述污水管道上设置有用于切换污水管道与所述第一收集沉降室相连通或与所述第二收集沉降室相连通的移动闸门。
基于上述，所述折流板包括支撑骨架和覆盖在所述支撑骨架上的隔离膜。
基于上述，靠近所述折流沼气池底部进料口一侧的折流板为上开口折流板，靠近所述沼液排出管道一侧的折流板为下开口折流板。
基于上述，所述的无动力自动折流式沼气发生装置包括多个横向并排设置的多个折流沼气池，在相邻两个所述折流沼气池的两端交替设置有并排串联连通孔，相邻两个所述折流沼气池通过所述并排串联连通孔相连通；所述沼液排出管道设置在位于横向最外侧的一个所述折流沼气池上，所述进料室与位于横向最外侧的另一个所述折流沼气池相连通。
基于上述，所述第一收集沉降室和所述第二收集沉降室内还设置有止水块。
基于上述，所述固液分离槽设置在所述污水收集沉降池的顶部一侧，所述固液分离槽包括倾斜底板和竖向设置在所述倾斜底板边沿上的挡板和三个槽壁，所述挡板可拆卸卡设在所述槽壁上，三个所述槽壁与所述挡板合围形成槽状结构，所述固液分离槽的底部水平卡设有格栅，所述格栅与所述倾斜底板之间形成沥水空间，所述倾斜底板向所述污水收集沉降池的一侧倾斜，所述倾斜底板上还开设有连通所述污水收集沉降池的排水孔。
基于上述，所述折流沼气池的顶部还设置有支撑横梁。
本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体的说，本发明所提供的无动力自动折流式沼气发生装置具有以下优点：
（1）该装置通过设置污水收集沉降池、固液分离槽和过滤窗，基本去除了污水中的固形物，避免设施运行过程中沉积、结壳现象发生。
（2）对于污水中的固形物通过自动沉降形成流体状污泥，抽入固液分离槽后自然沥水分离干固，不再采用机械固液分离，不但节能，而且减少臭气产生。
（3）将折流沼气池上部屋顶形设计，采用黑膜、阳光板等材料，节约建设费用，利用了太阳能，并有利于冬季保暖。同时将折流板设计成为骨架、隔离膜结构，造价低、节约空间。折流沼气池内设置多个个折流室，污水处理滞留时间长、效果好。
（4）通过设置沼液排出管道，沼液排出上口高度与进料室水位线等高，污水处理过程无动力自动流动，没有电耗。
（5）通过在折流板的下面设置了过水阀，其作用一是防止首次进料时折流板两侧压差较大时压垮隔离膜，二是清理维修折流沼气池时，从沼液排出管道内可以抽出所有液体。
因此，该设备投资少，处理同样的污水量，比其他沼气工艺减少三分之一的投资，且运行费用低，污水处理过程无动力自流，不消耗电能；投入工时少，减少了支出。同时，该装置管理、维护便捷、操作简单，无需专业人员管理；不易沉积、结壳和阻塞，不需要经常维护。更重要的是，该装置处理效果好，液体时时进出，折流沼气池内液面恒定，折流路径长，污水发酵处理时间长；由于折流沼气池是大部分预埋在地下的屋形容器，地上部分加保温层，屋顶采用黑膜和阳光板双层材料，可以利用太阳能，同时保温性能好，在加之有日光温室，寒冷季节处理效果也很好。因此，该装置能使沼气产气性能十分稳定，不会出现时多时少的现象。
附图说明
图1是本发明提供的无动力自动折流式沼气发生装置整体结构示意图。
图2是本发明提供的无动力自动折流式沼气发生装置中的折流沼气池整体结构示意图。
图3是本发明提供的无动力自动折流式沼气发生装置中折流板排布示意图。
图4是本发明提供的无动力自动折流式沼气发生装置中过水阀结构示意图。
图5是本发明提供的无动力自动折流式沼气发生装置并排串联结构示意图。
图中：1、污水管道；2、移动闸门；3、固液分离槽；4、污泥泵；5、第一收集沉降池；6、第二收集沉降池；7、止水块；8、生态滤网；9、沼液暂存池；10、沼液排出管道；11、进料口；12、沼液排出上口；13、折流沼气池；14、阳光板；15、黑膜；16、折流板；17、沼气输出管；18、并排串联连通孔；19、过水阀；20、下开口折流板；21、上开口折流板；22、重力阀；23、进料室；24、折流室；25、槽壁；26、挡板；27、格栅。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
实施例
如图1、图2、图3、图4和图5所示，本实施例提供一种无动力自动折流式沼气发生装置，它包括日光温室和设置在所述日光温室内部的沼气发生装置；
所述沼气发生装置包括污水收集沉降池、进料室23、折流沼气池13、沼液暂存池9和固液分离槽3；所述污水收集沉降池与进料室23相连通，所述折流沼气池13的底部一侧设置有进料口11，所述进料口11与所述进料室23相连通，所述折流沼气池的底部另一侧连接有沼液排出管道10，所述沼液排出管道10的末端为沼液排出上口12。所述沼液排出上口12与所述污水收集沉降池的顶部相平齐，所述沼液排出上口12与所述沼液暂存池9相连通。
所述污水收集沉降池内设置有污泥泵4，所述污泥泵4与所述固液分离槽3相连通。
所述污水收集沉降池包括并排设置的、连通有污水管道1的第一收集沉降室5和第二收集沉降室6，所述第一收集沉降室5和所述第二收集沉降室6内分别设置有生态滤网8。
所述折流沼气池13包括混凝土池和覆盖在所述混凝土池顶部的黑膜15和阳光板14，所述混凝土池内部设置有多道与混凝土池的两侧壁相贴合的折流板16。多道所述折流板16将所述混凝土池分割成多个折流室24，相邻两个折流室24的底部设置有过水阀19，所述过水阀19内设置有重力阀22。
所述过水阀19在两侧有一定压力时自动开启，防止两侧压力过大把折流板16压垮。在正常工作状态下，两侧压力并不大，所述过水阀19处于关闭状态，液体从折流板16的上、下开口通过。污水从所述进料室23下面进入折流沼气池13进行上、下折流，完成发酵处理过程，从沼液排出上口12排出。而当清理维修折流沼气池时，由于过水阀19两侧存在一定的压力，自动开启，从而可以将多个折流室24的底部相连通，可以从沼液排出管道10内抽出所有液体。
多道所述折流板16的高度均小于所述混凝土池的高度使得所述混凝土池的顶部形成沼气储气空间；所述混凝土池的顶部设置有沼气输出管17。
多道所述折流板16中的相邻两个所述折流板上交替开设有上开口和下开口，上部开设有上开口的折流板形成上开口折流板21，底部开设有下开口的折流板形成下开口折流板20。
具体地，所述污水管道1上设置有用于切换污水管道与所述第一收集沉降室5相连通或与所述第二收集沉降室6相连通的移动闸门2。
所述折流板16包括支撑骨架和覆盖在所述支撑骨架上的隔离膜。
为了让污水在折流沼气池中走最远的路程，以确保污水充分的发酵时间，达到较好的处理效果，靠近所述折流沼气池13底部进料口一侧的折流板为上开口折流板21，靠近所述沼液排出管道10一侧的折流板为下开口折流板20。
其中，为了扩大该装置的污水处理能力，所述的无动力自动折流式沼气发生装置包括多个横向并排设置的多个折流沼气池13，在相邻两个所述折流沼气池13的两端交替设置有并排串联连通孔18。
相邻两个所述折流沼气池13通过所述并排串联连通孔18相连通；所述沼液排出管道10设置在位于横向最外侧的一个所述折流沼气池13上，所述进料室23与位于横向最外侧的另一个所述折流沼气池13相连通。
其中，为了便于抽取污泥，所述第一收集沉降室和所述第二收集沉降室内还设置有止水块7。止水块7是塑胶方块，当第一收集沉降室5沉积物积满时，移动闸门2控制污水流入第一收集沉降室6，同时在第一收集沉降室5内塞入止水块7，此时第一收集沉降室5的进水口和出水口都被封闭，便可以用污泥泵将第一收集沉降室5内沉降物抽入固液分离槽3，同时还能利用第一收集沉降室6持续对污水进行处理。
具体地，所述固液分离槽3设置在所述污水收集沉降池的顶部一侧，所述固液分离槽3包括倾斜底板和竖向设置在所述倾斜底板边沿上的挡板26和三个槽壁25，所述挡板26可拆卸卡设在所述槽壁25上，三个所述槽壁25与所述挡板26合围形成槽状结构。所述固液分离槽3的底部水平卡设有格栅27，所述格栅27与所述倾斜底板之间形成沥水空间，所述倾斜底板向所述污水收集沉降池的一侧倾斜，所述倾斜底板上还开设有连通所述污水收集沉降池的排水孔。
为了使得黑膜15和阳光板14得到有效支撑，所述折流沼气池13的顶部还设置有支撑横梁。
具体地，本实施例提供的无动力自动折流式沼气发生装置在实际建设中的具体尺寸如下：
标准折流沼气池：存栏1000头至2000头的猪场，日产污水8至20吨，依次，污水收集沉降池外形尺寸为长3.9m、宽3.4m、高3.6m。第一收集沉降室、第二收集沉降室和进料室的有效容积分别为10 m3、10 m3、8 m3；固液分离槽外形尺寸为长4.3m、宽2.0m、高1.7m；折流沼气池外形尺寸位长6.2m、宽3.5m、高4.4m、屋脊高1m、液体容积54m3、气体容积25m3。
而将多个折流沼气池并排串联的具体尺寸为：存栏5000头至6000头的猪场，日产污水40吨至60吨，需要将3个折流沼气池并列排列。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
Claims (8)
1.一种无动力自动折流式沼气发生装置，其特征在于：它包括日光温室和设置在所述日光温室内的沼气发生装置；所述沼气发生装置包括污水收集沉降池、进料室、折流沼气池、沼液暂存池和固液分离槽；
所述进料室的两端分别与所述污水收集沉降池和所述折流沼气池相连通，所述折流沼气池的底部一侧设置有进料口，所述折流沼气池的底部另一侧竖向连接有沼液排出管道，所述沼液排出管道的末端为沼液排出上口，所述沼液排出上口与所述污水收集沉降池的顶部相平齐，所述沼液排出上口与所述沼液暂存池相连通；
所述污水收集沉降池内设置有连通所述固液分离槽的污泥泵，所述污水收集沉降池内设置有生态滤网；
所述折流沼气池包括混凝土池和覆盖在所述混凝土池顶部的黑膜和阳光板，所述混凝土池内部设置有多道折流板，多道所述折流板将所述混凝土池分割成多个折流室，相邻两个折流室的底部设置有过水阀，所述过水阀内设置有重力阀；多道所述折流板的高度均小于所述混凝土池的高度使得所述混凝土池的顶部形成沼气储气空间；所述混凝土池的顶部设置有沼气输出管；
多道所述折流板中的相邻两个所述折流板上交替开设有上开口和下开口，上部开设有上开口的折流板形成上开口折流板，底部开设有下开口的折流板形成下开口折流板。
2.根据权利要求1所述的无动力自动折流式沼气发生装置，其特征在于：所述污水管道上设置有用于切换污水管道与所述第一收集沉降室相连通或与所述第二收集沉降室相连通的移动闸门。
3.根据权利要求2所述的无动力自动折流式沼气发生装置，其特征在于：所述折流板包括支撑骨架和覆盖在所述支撑骨架上的隔离膜。
4.根据权利要求3所述的无动力自动折流式沼气发生装置，其特征在于：靠近所述折流沼气池底部进料口一侧的折流板为上开口折流板，靠近所述沼液排出管道一侧的折流板为下开口折流板。
5.根据权利要求4所述的无动力自动折流式沼气发生装置，其特征在于：它包括多个横向并排设置的多个折流沼气池，在相邻两个所述折流沼气池的两端交替设置有并排串联连通孔，相邻两个所述折流沼气池通过所述并排串联连通孔相连通；所述沼液排出管道设置在位于横向最外侧的一个所述折流沼气池上，所述进料室与位于横向最外侧的另一个所述折流沼气池相连通。
6.根据权利要求5所述的无动力自动折流式沼气发生装置，其特征在于：所述污水收集沉降池包括并排设置的、连通有污水管道的第一收集沉降室和第二收集沉降室，所述第一收集沉降室和所述第二收集沉降室内设置有止水块。
7.根据权利要求6所述的无动力自动折流式沼气发生装置，其特征在于：所述固液分离槽设置在所述污水收集沉降池的顶部一侧，所述固液分离槽包括倾斜底板和竖向设置在所述倾斜底板边沿上的挡板和三个槽壁，所述挡板可拆卸卡设在所述槽壁上，三个所述槽壁与所述挡板合围形成槽状结构，所述固液分离槽的底部水平卡设有格栅，所述格栅与所述倾斜底板之间形成沥水空间，所述倾斜底板向所述污水收集沉降池的一侧倾斜，所述倾斜底板上还开设有连通所述污水收集沉降池的排水孔。
8.根据权利要求7所述的无动力自动折流式沼气发生装置，其特征在于：所述折流沼气池的顶部还设置有支撑横梁。
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