CN202175673U - 一种室内有机废弃物厌氧消化再生能源装置 - Google Patents

Abstract

一种室内有机废弃物厌氧消化再生能源装置，包括水解产酸池1、产气池2和储气装置3，水解产酸池1与产气池2均为独立封闭结构，在水解产酸池1与产气池2相邻的侧壁中上部设有酸液泵16，其常闭出口164与产气池2相连通，产气池2顶部的定压单向导气管20与储气装置3相接。本实用新型提供一种结构简单、紧凑，操作和使用便利，产气效率高且不需要其它辅助能源，又适合放置在室内的有机废弃物厌氧消化再生能源装置。本实用新型适合城镇和农村室内使用，可以将有机废弃物在室内源头产生处直接处理，既保证了有机物厌氧消化效率，又节约了外排使用的大量水资源，还避免外排过程中对环境造成的危害，并产生一定的能源供生活使用。

Description

一种室内有机废弃物厌氧消化再生能源装置

技术领域

本实用新型涉及一种有机废弃物厌氧消化装置，特别是涉及一种室内的有机废弃物厌氧消化再生能源装置。

背景技术

人们对日常有机废弃物的传统处理方法是从产生处排出后将其作为垃圾或通过下水管道随着生活污水随意排放，或是集中填埋在垃圾填埋场中。这种处理方法虽然简单易行，但是耗费巨大人力、物力、财力且危害较大。在处理过程中，有机废弃物腐败以后产生的液体会到处横流，招引苍蝇、滋生细菌等，所产生的气体随处飘扬、恶臭难闻，造成环境污染，影响人类的健康。而且，这些日常有机废弃物中所蕴含的生物能量也未被充分利用，白白地浪费掉了。在现有技术中，已经有一些利用有机废弃物通过厌氧发酵水解来产生可燃气体——沼气的方法和设备。如中国专利ZL 200420109470.3就提出了一种有机垃圾无害化处理装置，其主要结构是在水处理的厌氧折流板消化器的基础上，在仓体外壁增设有保温层，仓体的出料端下部增设有排渣口，每个格室的下部增设有冲泥管、加热器和测温元件。该装置通过酸化发酵罐与装置配合使用，有机废弃物通过酸化发酵罐顶部的进口进入到发酵罐内，通过加热、搅拌和酸化进行快速发酵，发酵后的物料经输液管送入到有机垃圾无害化处理装置中进行厌氧生化处理，产生沼气和沼肥。该实用新型利用了有机废弃物在酸性环境下水解和酸化，在厌氧环境下消化产生沼气的原理，提出了一种新型的有机垃圾无害化处理方法。但仍然是排出后再收集处理，存在着体积过大，水解产酸和厌氧产气过程不能循环，同时需要使用外部的电等能源参与搅拌、加热等过程，结构复杂，不适合在室内就地处理有机废弃物。其操作和使用也不太便利。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、紧凑，操作和使用便利，产气效率高且不需要其它辅助能源，又适合放置在室内的有机废弃物厌氧消化再生能源装置。它可以将有机废弃物在室内源头产生处直接处理，既保证了有机物厌氧消化效率，又节约了外排使用的大量水资源，还避免外排过程中对环境造成的危害，并产生一定的能源供生活使用。

本实用新型可以通过实施以下技术方案来解决上述现有技术问题：

将带有进料口和出渣口水解产酸池与带有定压单向导气管的产气池均设计成独立封闭结构；在水解产酸池与产气池相邻的侧壁中上部设有酸液泵，其常闭出口与产气池相连通，产气池顶部的定压单向导气管与储气装置相连接。

为了获得更佳的使用效果，本实用新型还可以实施下列技术措施：

1、在进料口内安装有竖直延伸至水解产酸池底部且并排设置的进料管和带水封的排水管，在前述进料管和带水封的排水管两管上部的开口之间装有可活动开闭的封闭阀。

2、封闭阀由拨杆、传导杆、封闭阀柄、弹簧、封闭阀轴、封闭阀碗组成，拨杆内安装一端可以活动的传导杆，其外套有弹簧并与封闭阀柄一端活动连接；封闭阀柄的另一端与封闭阀轴连接；封闭阀轴上装有可活动开闭的封闭阀碗。

3、水解产酸池顶部还安装有可以上下移动的动力杆和套在动力杆外部的弹簧，动力杆还与封闭阀、酸液泵、滑块和旋轴连接。

4、酸液泵由密封酸液泵（16）并可滑动的活塞压板、常开进口、固液细分离栅及常闭出口组成；活塞压板上还设有常开进口，在常开进口上部还设置有固液细分离栅；酸液泵还可以是往复泵、柱塞泵等。

5、水解产酸池侧壁中上部设置的酸液泵下面安装有固液粗分离栅，在水解产酸池侧壁还设有气压自循环泵；在水解产酸池内的下部安装有搅拌板和布料板。

6、搅拌板上设置有供与动力杆连接的滑块运动的滑槽，在水解产酸池1的底部、搅拌板下方还安装有布流栅；布料板中部有一个供与动力杆相连的旋轴运动的扁方形开口，与动力杆相连的旋轴为扁方形螺旋结构。

7、气压自循环泵顶部安装有与水解产酸池顶部连通的集气导管，在气压自循环泵上还安装有与水解产酸池相连的进液常开阀、在进液常开阀外侧的固液细分离栅和与产气池相连的出液常闭阀。

8、水解产酸池内还安装有上部封闭的漏斗状出料管，其顶部设有溢流管，出料管底部与水解产酸池相通；出料管底部设置的出渣口处还安装有出料口堵塞。

9、产气池顶部装有定压单向导气管，产气池的上部安装上部敞口的沼液蓄能器、双向溢流阀，产气池还安装有集流管，在集流管底部还安装有与水解产酸池相通的定压式单向阀。

本实用新型根据沼气生产中各阶段的厌氧菌生长所需最佳环境将系统分为酸性条件下的水解和产酸、碱性条件下的产气两步骤，避免了各阶段混处在一个系统中，而导致有机物分解和产气效率低下。同时利用各阶段的特性，利用液位差、气压差等内部压力将系统各阶段隔绝开，在投料时完成原料的搅拌、酸液的传送等操作，不消耗电能等另外能源，产生的沼液、沼渣含有活菌可以回收使用，达到了有机废弃物室内就地处理，节约大量外排用水，达到节能、环保的要求。

附图说明

图1 本实用新型装置实施例的结构示意图。

图2 本实用新型装置实施例的A部局部剖视图。

具体实施方式

下面结合实施例具体对本实用新型进行说明。

本实用新型装置包括水解产酸池1、产气池2、储气装置3，带有进料口6和出渣口113的水解产酸池1与带有定压单向导气管20的产气池2均为独立封闭结构；在水解产酸池1与产气池2相邻的侧壁中上部设有酸液泵16，其常闭出口164与产气池2相连通，产气池2顶部的定压单向导气管20与储气装置3相接；进料口6内安装有竖直延伸至水解产酸池1底部且并排设置的进料管63和带水封的排水管62，在前述进料管63和带水封的排水管62两管上部的开口之间装有可活动开闭的封闭阀61；封闭阀61由拨杆601、传导杆602、封闭阀柄603、弹簧604、封闭阀轴605、封闭阀碗606组成，拨杆601内安装一端可以活动的传导杆602，其外套有弹簧604并与封闭阀柄603一端活动连接；封闭阀柄603的另一端与封闭阀轴605固定连接；封闭阀轴605上装有可活动开闭的封闭阀碗606；水解产酸池1顶部还安装有可以上下移动的动力杆4和套在动力杆4外部的弹簧5，动力杆4还与封闭阀61、酸液泵16、滑块131和旋轴142连接；酸液泵16由密封酸液泵（16）并可滑动的活塞压板162、常开进口165、固液细分离栅166及常闭出口164组成；活塞压板162上还设有两个常开进口163，在常开进口163上部还设置有固液细分离栅161；水解产酸池1侧壁中上部设置的酸液泵16下面安装有固液粗分离栅12，在水解产酸池1侧壁还设有气压自循环泵15；在水解产酸池1内的下部安装有搅拌板13和布料板14；搅拌板13上设置有供与动力杆4连接的滑块131运动的滑槽132，在水解产酸池1的底部、搅拌板13下方还安装有布流栅133；布料板14中部有一个供与动力杆4相连的旋轴142运动的扁方形开口144，与动力杆4相连的旋轴142为扁方形螺旋结构；气压自循环泵15顶部安装有与水解产酸池1顶部连通的集气导管151，在气压自循环泵15上还安装有与水解产酸池1相连的进液常开阀153、在进液常开阀153外侧的固液细分离栅154和与产气池2相连的出液常闭阀152；水解产酸池1内还安装有上部封闭的漏斗状出料管11，其顶部设有溢流管111，出料管11底部与水解产酸池1相通；出料管11底部的出渣口113处还安装有出料口堵塞112；产气池2顶部装有定压单向导气管20，产气池2的上部安装上部敞口的沼液蓄能器21、双向溢流阀22，产气池2还安装有集流管23，在集流管23底部还安装有与水解产酸池1相通的定压式单向阀24。

本实用新型装置的操作、使用及工作流程具体如下：

通过向下按动动力杆4，弹簧5被压缩，拨杆601向下运动，传导杆602向拨杆601内运动，弹簧604压缩，传导杆602带动封闭阀柄603以封闭阀轴605为中心做逆时针圆周运动，同时带动与封闭阀轴605连接的封闭阀碗606做逆时针运动，逐渐打开封闭阀61，当通过拨杆601、传导杆602、封闭阀柄603的同轴线后，弹簧604弹起迅速打开进料管63，并封闭排水管62，有机废弃物从进料口6通过打开的进料管63进入到厌氧消化装置中；有机废弃物进入进料管63后，由于动力杆4的带动，旋轴142在布料板14中部的扁方形开口144内向下运动，带动布料板14在轴导向块141支撑和旋转支撑导向块143限制下，做水平旋转运动，将有机废弃物均匀分布在水解产酸池1的底部；同时动力杆4带动滑块131在滑槽132内向下运动，带动搅拌板13进行水平前后运动，对水解产酸池1中的混合物进行搅拌；固定在水解产酸池1底部、搅拌板13下方的布流栅133分布池底液体流向并支撑搅拌板13；在动力杆4的带动下，酸液泵16中的活塞压板162向下运动，关闭常开进口163和常开进口165，打开常闭出口164，将处于水解产酸池1上部的酸液泵入产气池2中并沉向产气池2底部；在水解产酸池1中产生的一些气体，通过集气导管151进入到气压自循环泵15中，当气体达到一定压力后，气压自循环泵15中的进液常开阀153关闭、出液常闭阀152打开，气压自循环泵15中的气体和酸液泵入产气池2中。泵入产气池2中的酸液在产气菌的作用下，产生沼气和水；产生的沼气通过定压单向导气管20导入至储气装置3中供使用；未完全分解酸液和反应产生的水由于密度小，而集中在产气池2内液体的上部，当液面升高时，进入上部敞口的集流管23中并导入至底部，由于产气池2和水解产酸池1存在压差的缘故，在集流管23底部的液体通过定压式单向阀24进入水解产酸池1中继续分解，并调整水解产酸池1中的pH值，当压差低于定压时单向阀24关闭。

当松开动力杆4时，在压缩弹簧5的作用下，动力杆4向上运动，拨杆601向上运动，传导杆602向拨杆601内运动，弹簧604压缩，传导杆602带动封闭阀柄603以封闭阀轴605为中心做顺时针圆周运动，同时带动与封闭阀轴605连接的封闭阀碗606做顺时针运动，逐渐关闭封闭阀61，当通过拨杆601、传导杆602、封闭阀柄603的同轴线后，弹簧604弹起，封闭阀碗606迅速关闭进料管63，打开排水管62；同时在动力杆4的作用下，布料板14再次旋转并进一步将进料分散，搅拌板13也再次水平前后运动，进一步搅拌水解产酸池中混合物；当动力杆4向上运动时，酸液泵16中的活塞压板162也向上运动，此时常闭出口164关闭，常开进口163和常开进口165打开，酸液经过固液细分离栅161和固液细分离栅166后进入酸液泵16中。通过气压自循环泵15和酸液泵16的运动实现装置内部液体的输送。

搅拌板13、布料板14、布流栅133、和从产气池2回流的液体达到频度、强度合适的立体布料及搅拌作用，新进入的原料很快与水解产酸池1内的全部发酵液混合。

封闭阀碗606表面光滑，投料时打开封闭阀碗606将有机废弃物滑入进料管63中，并在迅速关闭时利用惯性将在封闭阀碗606内未滑落的有机废弃物抛入进料管63中，以减少进料口6污渍并节约冲洗进料口6用水。

水解产酸池1内进料管63和出料管11的液面高度相同，且高于气压自循环泵15进口；出料管11顶部封闭并通过溢流管111至排水管62的水封下部与大气连通，方便液面的变化又防止池内异味进入室内；工作时，酸液进入下部开口的出料管11中，当水解产酸池1中出现意外使压力过高时，料液填充满出料管11漏斗形顶部后，通过溢流管111排至排水管62的水封下部。

产气池2正常工作时泵入的酸液分解成沼气和水，沼气通过定压单向导气管20导入至储气装置3中供使用，未完全分解酸液和反应产生的水进入上部敞口的集流管23中导入至底部并通过定压式单向阀24进入水解产酸池1中继续分解并调整pH值。

当产气池2中液面继续升高进入上部开口的沼液蓄能器21中，沼液达到一定量后，双向溢流阀22打开，沼液通过双向溢流阀22自动排出回收或选择自动从排水管62的水封下部排出。产气池2内压力和液面由此自动调整，同时也部分调整了两池间的压差，整个系统维持相对的动态平衡。

    实施例中的水解产酸池1和产气池2不限于图中所示的结构，也可以是两个分隔的独立的封闭结构；水解产酸池1和产气池2可以并排放置，也可以任意放置并通过管材等将酸液泵16、定压式单向阀24、气压自循环泵15等与两池相连通；酸液泵除了上述泵，还可以是往复泵、柱塞泵等；水解产酸池1和产气池2的形状可以是圆形、方形等，且不限于以上所述形状。

本实用新型各项动作均是小幅度、多频次，所需动力行程短、能耗小，既满足总体工作量要求又以反复轻柔动作避免影响菌类稳定工作状态。

Claims (10)

1.一种室内有机废弃物厌氧消化再生能源装置，包括水解产酸池（1）、产气池（2）、储气装置（3），其特征在于带有进料口（6）和出渣口（113）的水解产酸池（1）与带有定压单向导气管（20）的产气池（2）均为独立封闭结构；在水解产酸池（1）与产气池（2）相邻的侧壁中上部设有酸液泵（16），其常闭出口（164）与产气池（2）相连通，产气池（2）顶部的定压单向导气管（20）与储气装置（3）相连接。

2.如权利要求1所述的室内有机废弃物厌氧消化再生能源装置，其特征在于所述的进料口（6）内安装有竖直延伸至水解产酸池（1）底部且并排设置的进料管（63）和带水封的排水管（62），在前述进料管（63）和带水封的排水管（62）两管上部的开口之间装有可活动开闭的封闭阀（61）。

3.如权利要求2所述的室内有机废弃物厌氧消化再生能源装置，其特征在于所述封闭阀（61）由拨杆（601）、传导杆（602）、封闭阀柄（603）、弹簧（604）、封闭阀轴（605）、封闭阀碗（606）组成，拨杆（601）内安装一端可以活动的传导杆（602），其外套有弹簧（604）并与封闭阀柄（603）一端活动连接；封闭阀柄（603）的另一端与封闭阀轴（605）连接；封闭阀轴（605）上装有可活动开闭的封闭阀碗（606）。

4.如权利要求1所述的室内有机废弃物厌氧消化再生能源装置，其特征在于水解产酸池（1）顶部还安装有可以上下移动的动力杆（4）和套在动力杆（4）外部的弹簧（5），动力杆（4）还与封闭阀（61）、酸液泵（16）、滑块（131）和旋轴（142）连接。

5.如权利要求1所述的室内有机废弃物厌氧消化再生能源装置，其特征在于所述的酸液泵（16）由密封酸液泵（16）并可滑动的活塞压板（162）、常开进口（165）、固液细分离栅（166）及常闭出口（164）组成；活塞压板（162）上还设有常开进口（163），在常开进口（163）上部还设置有固液细分离栅（161）。

6.如权利要求1所述的室内有机废弃物厌氧消化再生能源装置，其特征在于所述的水解产酸池（1）侧壁中上部设置的酸液泵（16）下面安装有固液粗分离栅（12），在水解产酸池（1）侧壁还设有气压自循环泵（15）；在水解产酸池（1）内的下部安装有搅拌板（13）和布料板（14）。

7.如权利要求6所述的室内有机废弃物厌氧消化再生能源装置，其特征在于所述的搅拌板（13）上设置有供与动力杆（4）连接的滑块（131）运动的滑槽（132），在水解产酸池（1）的底部、搅拌板（13）下方还安装有布流栅（133）；布料板(14)中部有一个供与动力杆（4）相连的旋轴（142）运动的扁方形开口（144），与动力杆（4）相连的旋轴（142）为扁方形螺旋结构。

8.如权利要求6所述的室内有机废弃物厌氧消化再生能源装置，其特征在于气压自循环泵（15）顶部安装有与水解产酸池（1）顶部连通的集气导管（151），在气压自循环泵（15）上还安装有与水解产酸池（1）相连的进液常开阀（153）、在进液常开阀（153）外侧的固液细分离栅（154）和与产气池（2）相连的出液常闭阀（152）。

9.如权利要求1所述的室内有机废弃物厌氧消化再生能源装置，其特征在于所述的水解产酸池（1）内还安装有上部封闭的漏斗状出料管（11），其顶部设有溢流管（111），出料管（11）底部与水解产酸池（1）相通；出料管（11）底部设置的出渣口（113）处还安装有出料口堵塞（112）。

10.如权利要求1所述的室内有机废弃物厌氧消化再生能源装置，其特征在于所述的产气池（2）顶部装有定压单向导气管（20），产气池（2）的上部安装上部敞口的沼液蓄能器（21）、双向溢流阀（22），产气池（2）还安装有集流管（23），在集流管（23）底部还安装有与水解产酸池（1）相通的定压式单向阀（24）。

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