CN202157071U - 一种多相流沼气池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多相流沼气池，主要由内部具有发酵间(2)的沼气池本体(1)组成，其特征在于：在所述沼气池本体(1)底部还设有流化床。本实用新型不仅结构简单，而且成本低廉，还能使原料物质进行更充分的发酵，从而能提高沼气产量三倍以上，因此非常适合推广运用。

Description

一种多相流沼气池

技术领域

本实用新型涉及一种沼气池，具体是指一种多相流沼气池。

背景技术

沼气池是采用生物质为原料生产沼气的系统。不同的原料需要建造不同的沼气池。比较广泛使用的沼气池有茎状物料沼气池和流动性物料沼气池。茎状物料沼气池主要适用于秸秆、菜叶、树叶、青藤、城市垃圾等不易流动的物料；流动性物料沼气池主要适用于粒状、粉状、浆状原料的沼气池，这些物料包括粪便、粉体秸秆、短节状秸秆、粒状秸秆、废渣、污泥、污水等。

传统的流动性沼气池大多为静态发酵沼气池，如图1所示，这种沼气池普遍存在以下几种问题：

1、物料分布不均：堆积、空洞、过度发酵、发酵不足

物料分布不均又包括时间分布不均和空间分布不均。物料时间分布不均是指当物料进入沼气池内以后，已发酵与没发酵的物料快速地混合在一起，这种时间分布不均必然带来的问题在于：除渣时部分物料发酵很长时间(过度发酵)，而又存在部分物料刚进入沼气池不久就被排出沼气池(发酵不足)。物料空间分布不均是指物料在池内出现堆积、空洞、沉淀、贴壁等现象。空间分布不均导致沼气池有效容积减小。上述两种现象不仅会造成沼气池的有效空间减小，还会使沼气池的产气率降低；同时，还会因为生物质没有得到充分利用而导致其利用率降低。理论和实践都证明传统沼气池的物料空间分布不均现象非常严重，并且随着沼气池运行时间的延长这些现象还会加剧。

2、混合差：传热、传质慢、形成气塞、甲烷菌繁殖生长慢、产气率低沼气池需要加热和保证生物菌的能量需求，所以物料之间需要传热。生物过程和化学过程都需要养料、排泄物及其它的物质交换，所以沼气池需要传质。但是，静态沼气池的传热、传质速度非常慢，直接影响了细菌的繁殖和生长速度，导致沼气池的产气率低。

为了加强物料混合，在传统的静态沼气池上又增加沼气池机械搅拌系统，如图2所示。带有机械搅装置的沼气池对传热、传质、均匀性、产气率和除渣等都有较大提高和改善。但是，对传热、传质、均匀性、产气率和除渣的改善很有限，不能保证沼气池内真正做到均匀和充分有效。同时，对于大型和特大型沼气池这种机械搅拌装置的作用就更小，甚至很难实现。因此，目前使用的沼气池由于物料分布不均、混合差，使原料物质不能被充分利用，使得沼气池产气率和沼气产量都受到很大的影响。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服目前使用的沼气池由于物料分布不均、混合差，使原料物质不能被充分利用，从而使得沼气池产气率和沼气产量都受到很大影响的缺陷，提供一种不仅结构简单，而且成本低廉，还能使原料物质分布均匀，能更好的进行混合发酵，使原料物质能被充分利用，从而大大提高沼气产量的多相流沼气池。

本实用新型通过下述技术方案实现：一种多相流沼气池，主要由内部具有发酵间的沼气池本体组成，在所述沼气池本体底部还设有流化床。

进一步的，所述流化床包括设置在沼气池本体底部并与发酵间相连通的水室、设置在沼气池本体上并位于水室与发酵间之间的分布板、以及设置在水室上并具有水泵的进水管。

更进一步的，在所述分布板上设有通孔。

再进一步的，所述通孔为一个，并设置分布板的中心位置。

或者，所述通孔为两个以上，且所有通孔均匀分布于分布板上。

为了满足需要，在所述沼气池本体上还设有排水管。

为了更好的实现本实用新型，在所述沼气池本体的内壁上还设有防腐层。

为了确保效果，所述防腐层由混泥土、不锈钢、衬胶或陶瓷制作而成。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本实用新型不仅结构简单，使用方便，而且成本低廉。

(2)本实用新型利用沼气池本体底部的流化床，使水在通过流化床进入沼气池本体上部的发酵间后，与原料的固态物质、沼液以及发酵后产生的气体等形成固体、液体和气体共存的混合流体，即“多相流”，从而提高了物质的混合率，增强了传热传质效率，提高混合流体的流动性，进而使原料物质的发酵更加彻底，沼气产量与产气率均大大提高。

(3)本实用新型的水室底部上配置有带水泵的进水管，通过水泵可以轻松地为水室送水，十分方便。

(4)本实用新型的分布板上设有多个均匀分布的通孔，既保证了水室内的水顺利进入分布板的上方，又保证了进入分布板上方时水流的均匀性，确保发酵间内的混合物处于良好的流化状态。

(5)本实用新型保证了水流到达分布板上方时的均匀性，使分布板上方的物质能够与水流充分地、均匀地混合，从而使原料物质进行更充分的发酵。

(6)本实用新型利用防腐层，有效地防止原料物质对沼气池的腐蚀，从而延长了沼气池本体的使用寿命。

(7)本实用新型的沼气池上还设有排水管，能够为废水排放提供极大的方便。

(8)本实用新型在全密封状态下运行，无大型机械转动装置，安全、可靠、卫生、环保，可大型化、全自动化，是对现有沼气技术的一次重大突破。

附图说明

图1为背景技术中静态发酵沼气池的整体结构示意图。

图2为背景技术中机械搅拌型沼气池的整体结构示意图。

图3为本实用新型的整体结构示意图。

其中，图中附图标记对应的零部件名称为：

1-沼气池本体，2-发酵间，3-水室，4-分布板，5-进水管，6-水泵，7-通孔，8-排水管，9-防腐层，10-进料口，11-给料机，12-排气阀，13-排气管，14-排水阀，15-出料管，16-出料阀。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例

如图1所示，本实用新型主要由沼气池本体1组成，所述沼气池本体1为内部具有发酵间2的封闭整体。为了防止原料物质腐蚀沼气池本体1，在所述沼气池本体1的内壁上还设有防腐层9，该防腐层9由混泥土、不锈钢、衬胶或陶瓷制作而成，为了降低原材料成本，本实施例优先选用混泥土。

为了使原料物质更好的进行发酵，在所述沼气池本体1上还设有流化床，所述流化床包括设置在沼气池本体1底部的水室3，该水室3位于发酵间2的下方，并与发酵间2相连通。同时，在沼气池本体1上还设有分布板4，该分布板4位于发酵间2与水室3之间，从而将发酵间2与水室3隔断成两个发酵间体。为了便于将水通过水室3加入发酵间2中，在所述分布板4上还设有通孔7，所述通孔7设为一个，并设置在分布板4的中间位置；或者所述通孔7设为两个以上，且所有通孔7均匀分布在分布板4上。而在水室3的底面上则设有进水管5，在该进水管5上还设有水泵6。

为了便于将原料物质加入发酵间2中，在所述沼气池本体1的上还设有与发酵间2相连通的进料口10，同时，在该进料口10上还设有给料机11。给料机11可以根据物料特点设为渣滓泵、螺旋给料机、传输机等。为了便于将发酵间2中的水排出，在所述沼气池本体1的侧壁上还设有排水管8，该排水管8与发酵间2相连通，且在该排水管8上还设有排水阀14。而在沼气池本体1上还设有位于发酵间2的底部的出料管15，在该出料管15上则设有出料阀16。为了便于排出生成的沼气，在所述沼气池本体1的顶部还设有具有排气阀12的排气管13。

使用时，先关闭排气阀12、排水阀14以及出料阀16，然后启动给料机11，将原料物质通过给料机11与进料口10加入发酵间2中。同时打开水泵6，并通过进水管5将水输送至水室3中。在水泵6的作用力下，水室3中的水通过通孔7喷射入发酵间2中，并与原料物质混合在一起。由于喷入发酵间2中的水增多，从而使附着在沼气池本体1侧壁上的原料物质被浸入水中，同时在水的喷射力的作用下使原料物质呈沸腾状。此时，由于原料物质与加入的水以及生成的沼气混合在一起，从而形成固体、液体和气体并存的混合态，即多相流状态，利用这种多相流状态，可以使发酵物质混合更充分、更均匀，使原料物质发酵更彻底。在发酵一定时间后，打开排水阀14，将溢出的水通过排水管8排出。由于原料物质与水充分的混合在一起，从排水管8排出的水中也混有原料物质，因此将排出的水通过水泵6再抽送入水室3中循环使用，如此可有效节约水源。同时，打开排气阀12，将产生的沼气通过排气管13排出。生产完成后，打开出料阀16，将剩余的残渣物质通过出料管15排出。排出残余物质后关闭出料阀16，同时关闭排气阀12与排水阀14，以便下次使用。

如上所述，便可较好的实现本实用新型。

Claims (8)

1.一种多相流沼气池，主要由内部具有发酵间(2)的沼气池本体(1)组成，其特征在于：在所述沼气池本体(1)底部还设有流化床。

2.根据权利要求1所述的一种多相流沼气池，其特征在于：所述流化床包括设置在沼气池本体(1)底部并与发酵间(2)相连通的水室(3)、设置在沼气池本体(1)上并位于水室(3)与发酵间(2)之间的分布板(4)、以及设置在水室(3)上并具有水泵(6)的进水管(5)。

3.根据权利要求2所述的一种多相流沼气池，其特征在于：在所述分布板(4)上设有通孔(7)。

4.根据权利要求3所述的一种多相流沼气池，其特征在于：所述通孔(7)为一个，并设置分布板(4)的中心位置。

5.根据权利要求3所述的一种多相流沼气池，其特征在于：所述通孔(7)为两个以上，且所有通孔(7)均匀分布于分布板(4)上。

6.根据权利要求1～5任一项所述的一种多相流沼气池，其特征在于：在所述沼气池本体(1)上还设有排水管(8)。

7.根据权利要求6所述的一种多相流沼气池，其特征在于：在所述沼气池本体(1)的内壁上还设有防腐层(9)。

8.根据权利要求7所述的一种多相流沼气池，其特征在于：所述防腐层(9)由混泥土、不锈钢、衬胶或陶瓷制作而成。

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