CN201442939U

CN201442939U - 组合式可逆循环沼气池

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Publication number: CN201442939U
Application number: CN2009200090854U
Authority: CN
Inventors: 罗竞明; 储江伟; 王福全; 韩冰源; 罗雁
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-03-23
Filing date: 2009-03-23
Publication date: 2010-04-28
Anticipated expiration: 2019-03-23

Abstract

组合式可逆循环沼气池。特别是按照完全混合厌氧反应器工艺设计的、至少包括两只反应罐和一台输料泵的沼气池。其特征是：这种沼气池的反应罐都配有沼料进、出控制阀，在反应罐的沼料进、出控制阀和输料泵的进、出口之间接有一组换向控制阀；同时，输料泵的进、出口还分别通过阀门与进、排料管连通。通过上述阀门的组态和输料泵的驱动，可以实现：1、反应罐中的沼料可逆循环搅拌，2、反应罐单独进、排料，3、反应罐之间的倒料。从而完全省掉了沼气池通常必备的机械搅拌装置，并为实现工艺过程的精细化管理创造了条件。

Description

组合式可逆循环沼气池

技术领域：

本实用新型是一种分体式结构的沼气池，属于沼气技术中完全混合厌氧反应器(CSTR)技术应用领域。

背景技术：

由于农村户用沼气池在修建、管理和技术上较为普遍存在的一些问题，使得联户沼气池越来越受到关注，但联户沼气池也面临一些众所周知的问题。

问题一：农村修建沼气池大多沿用砖混结构，现场施工作业量大、周期长，影响工程质量的因素较多；且这种结构的沼气池一旦主体工程竣工，几乎很少再有改造的可能；在建成以后一旦出现问题，维护也很困难。

问题二、按照CSTR工艺要求，必须对沼气池内的沼料经常进行搅拌以避免分层和结壳。到目前为止，比较有效的搅拌方法依然是外动力机械搅拌，这种搅拌装置包括池外驱动和池内执行机构两部分。由于搅拌器的搅动半径和沼气池的直径成比例，所以当沼气池的容积较大时这种必不可少的装置就显得十分臃肿；而且即便如此，由于搅动半径大、转速低，使得搅拌死区依然不可避免。

问题三、目前CSTR沼气池基本上做不到对沼气池内物流方向、滞留时间、分批、分步、分时进行人为有效地干预，使得沼气生产的工艺和管理水平不可能做到精细化而只能处于一种比较原始、粗放的状态，这在很大程度上影响着这类沼气工程运行的品质。

问题四：由于沼气池中物料成分的复杂性，淤塞也是目前CSTR沼气工程不容忽视的课题之一。

发明内容：

针对农村联户沼气池工业化和标准化水平低、搅拌装置结构臃肿、搅拌效果差以及工艺管理水平比较原始、粗放的现状，本实用新型提供了一种组合式沼气池。这种沼气池摈弃了砖混结构的池体，而由多只可以工业化生产的反应罐组合而成；它直接去掉了通常必备的、臃肿的机械搅拌装置，而利用阀门组态和输料泵以可逆循环的方式来实现沼料充分、均匀的搅拌；并在实现可逆循环搅拌的基础上，依然通过阀门组态，同时实现了每只反应罐的单独进料、排料以及反应罐之间的倒料。这为提高产气率和实现工艺过程的精细化管理创造了有利条件。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：

1、沼气池由多只可以工业化生产的反应罐(比如，由滚塑工艺生产的全塑料或钢衬塑反应罐)组合而成，这种组合结构有利于满足用户不同场地条件、不同规模的需求；

2、每只反应罐都配有沼料进、出控制阀，在反应罐的沼料进、出控制阀和输料泵的进、出口之间接有一组换向控制阀，通过这些阀门的组态和输料泵的驱动，就可以实现每只反应罐里沼料的可逆循环搅拌。

3、在实现可逆循环的基础上，再将输料泵的进、出口分别通过阀门与进、排料管连通，操控相关阀门，可以实现每只反应罐单独进料、排料，以及反应罐之间的倒料。

这种技术方案的明显效果是：

1、反应罐组合式结构能大幅度减少现场施工作业量，提高联户沼气池从设计到施工的标准化和工业化水平，克服混凝土沼气池常见的弊端。

2、通过加入阀门组态，使通常只有单一功能的抽渣泵，同时具有了搅拌、进料、排料和倒料的多种功能，完全减掉了臃肿的机械搅拌装置，也在一定程度上简化了反应罐自身的结构，而所增加的阀门成本却相对较低。

3、强力、充分的可逆循环搅拌不仅有利于产气率的提高，也使得相关管道和阀门被淤塞阻断的可能性大大减低。

4、反应罐进料、排料、可逆循环以及罐间倒料的可操作性，为工艺流程的精细化管理和计算机控制提供了基础。

5、在这种多反应罐的组合式系统中，当某一个反应罐发生故障时，可通过关闭相关阀门将其单独隔离进行检修，除了产气量会按一定容积比例减小而外，不会导致整个系统的停止运行，这使系统工作的可靠性和维护的方便性得到了提高。

6、即使在工程完工以后，还可以比较方便地进行扩容。

附图说明：

图1是本实用新型技术方案的简明示图。

图2是一个较为完整的联户型沼气池实施方案。可以看出，图1就是图2的一部分。

图1中，反应罐(10、11)都配有沼料进、出控制阀(12、13、14、15)，在反应罐的沼料进、出控制阀(12、13、14、15)和输料泵(1)的进、出口之间接有一组换向控制阀(6、7、8、9)，通过这一组换向控制阀的组态可以控制沼料的上行和下行；同时，输料泵(1)的进、出口还分别通过阀门(4、5)与进料管(2)和排料管(3)连通。

值得一提的是：构成的换向控制阀的四只阀门(6、7、8、9)也可以用一只三位四通阀来取代。

图2在图1的基础上扩充了一只反应罐(21)和两只辅助罐——进料罐(22)和储气罐(24)。反应罐(10、11、21)和储气罐(24)上边的阀门(16、17、18和25)都为气阀。

附图中的箭头，标明了该处物流的流向。

具体实施方式：

以图1为例，对本实用新型各项功能的具体实施方式分别说明如下：

1、可逆循环搅拌：以反应罐10为例。打开阀门13、9、6和12，关闭其它阀门，启动输料泵1，罐10中的沼料经阀门13、9进到输料泵，出来后经阀门6和12回到罐10，形成正向的搅拌循环；此时如果关闭换向阀中的6和9，打开7和8，罐10中的沼料就会经过阀门12和8进入输料泵，出来后再经阀7和13回到罐10，形成反向的搅拌循环。如果正、反向搅拌循环交替进行，则成为可逆循环搅拌。

2、进料：以反应罐10为例。打开阀门4、6和12，关闭其它阀门，启动输料泵1，新沼料就从进料管2经过阀门4进入输料泵，出来后再经阀门6和12补充到罐10中。

3、排料：以反应罐10为例。打开阀门13、9、和5，关闭其它阀门，启动输料泵，罐10中的沼料就经过阀13、9进入输料泵，出来后再经阀5送入排料管3。

4、倒料：以罐10中的沼料倒入罐11为例。先按上述排料法排掉反应罐11中的沼料，然后打开阀门13、9、6和14，关闭其余阀门，启动输料泵，罐10中的沼料就经过阀13、9、输料泵、阀门6和14，进入罐11。

5、沼气池扩容：只要输料泵和主管道有足够的排量，按反应罐10或11的接入方式在图1中的虚线上并入新的反应罐即可。如图2中增加的罐21、沼料控制阀19和20，以及气阀18。

上面1-4项关于具体实施方式的描述也完全适用于图2，不再赘述。补充说明几点：

1、图2中，在阀门6、8、12、14、19的上端和进料罐22之间，多加了一只阀门23，其功效在于：打开这只阀门，则多了一个利用压差给反应罐补料的途径。

2、实际上在加、排料和倒料的过程中，有一个气密条件下气压调节的问题，此属于另外一个技术问题，不赘述。只顺便说一句，如果图2中的储气罐24是一只变容储罐或气囊则有利于气压调节。

3、反应罐的沼料进、出控制阀——比如罐10的控制阀12和13，在本文中始终没有说明哪只是进料阀，哪只是出料阀，其原因在于：根据生产工艺需要，在不同的时段，它们谁都可能是进料阀，也可能是出料阀，这也是本实用新型名称中“可逆循环”的另一含义所在。

Claims

1.一种组合式可逆循环沼气池，特别是按照完全混合厌氧反应器工艺设计的、至少包括两只反应罐和一台输料泵的沼气池，其特征是：反应罐都配有沼料进、出控制阀，在反应罐的沼料进、出控制阀和输料泵的进、出口之间接有换向控制阀。

2.按权利要求1所述组合式可逆循环沼气池，其特征是：输料泵的进、出口还分别通过阀门与进、排料管连通。