CN208964941U - 一种地埋式中温发酵沼气池 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种地埋式中温发酵沼气池，包括温度控制系统及埋于地下的池体和回水箱，池体的弧顶处设有顶盖，池体的外壁设有保温层，池体的底部设有弧形凸起，弧形凸起与池体的内壁之间形成环形凹槽，弧形凸起上固定有电机，电机的电机轴上固定连接有搅拌轴，搅拌轴上端固定有搅拌刀，下端固定有搅拌叶，搅拌叶位于环形凹槽中，环形凹槽的底部设有污泥槽，污泥槽内安装有污泥泵，池体的底部一侧设有进料口，进料口上连接有伸出地面的进料管，池体的底部另一侧设有出料口，出料口通过出料管与回水箱连通，回水箱的顶部一侧设有溢流管，温度控制系统用于对池体内沼液加热控制。本申请能将池内沼液温度保持在中温发酵，池壁防护好，使用寿命长。

Description

一种地埋式中温发酵沼气池

技术领域

本实用新型涉及沼气工程技术与水处理技术领域，具体涉及一种地埋式中温发酵沼气池。

背景技术

随着农村经济的发展，农村地区生活水平不断提高，我国农村大多数村庄中30％～50％的生活污水经化粪池简单处理后，直接就近排放到自然水体中，引起的地下水污染问题日益严重，导致黑臭水体的产生。

中温(25-45℃)发酵工艺，可以有效提高沼气产气率，提高COD的降解率，而且低温中温高温产气效率呈增长趋势，选取最经济的中温发酵是沼气研发的趋势。沼气工程由现有的常温发酵改为中温发酵，利用撬装式LNG (Liquefied Natural Gas，液化天然气)液化车收集各中小型沼气工程的沼气，经过分离提纯转化为LNG运送至液化生物甲烷加气站的模式，在经济性上是可行的。然而，本实用新型的发明人经过研究发现，现有用于生活污水处理的沼气池池壁易破裂，使用寿命短，沼液泄漏会污染地下水，而且沼气池体基本没有采取保温措施，热量散失将会导致能耗过高。

实用新型内容

针对现有用于生活污水处理的沼气池池壁易破裂，使用寿命短，沼液泄漏会污染地下水，而且沼气池体基本没有采取保温措施，热量散失将会导致能耗过高的技术问题，本实用新型提供一种地埋式中温发酵沼气池。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种地埋式中温发酵沼气池，包括温度控制系统及埋于地下的池体和回水箱，所述池体的弧顶处设有与池体密封配合可拆缷的顶盖，所述池体的外壁设有保温层，所述池体的底部设有弧形凸起，所述弧形凸起与池体的内壁之间形成有环形凹槽，所述弧形凸起上固定安装有电机，所述电机的电机轴上固定连接有搅拌轴，所述搅拌轴的上端固定有搅拌刀，所述搅拌轴的下端固定有搅拌叶，所述搅拌叶位于环形凹槽中，所述环形凹槽的底部设有污泥槽，所述污泥槽内安装有污泥泵，所述池体的底部一侧设有进料口，所述进料口上连接有伸出地面的进料管，所述进料管的进口内设有过滤网，所述池体的底部另一侧设有出料口，所述出料口通过出料管与高度低于顶盖的回水箱连通，所述回水箱的顶部一侧设有溢流管，所述温度控制系统包括温度传感器、热交换器、循环水泵、电磁阀、太阳能热水器和温度控制器，所述温度传感器设于池体内壁，所述热交换器设置于池体内部，所述循环水泵、电磁阀、太阳能热水器和温度控制器位于地面上，所述热交换器的进水口、循环水泵、电磁阀、太阳能热水器和热交换器的出水口通过管路顺序连通，所述温度控制器分别与温度传感器、循环水泵和电磁阀电连接。

进一步，所述顶盖的旁边设有与池体内部连通的沼气管，所述沼气管连接有压力表。

进一步，所述保温层外设有防渗膜。

进一步，所述电机旁的弧形凸起上设置有与温度控制器电连接的电加热盘。

进一步，所述热交换器设于搅拌刀周围。

与现有技术相比，本实用新型提供的地埋式中温发酵沼气池具有以下优点：1、温度控制系统采用温度传感器对池体内的沼液温度进行检测，并优先使用太阳能热水器通过热交换器对池体内的沼液加热，当太阳能热水器提供的热水温度不够时，再通过电加热盘对池体内的沼液进行加热补充热量，因而在温度控制器的控制下能保证沼液的温度保持在中温25-45℃，而中温发酵相比于低温发酵，提高了沼气产气效率，相比于高温发酵，降低了发酵产气成本； 2、通过搅拌刀能够推动沼液在池内流动，均匀搅拌加热后的沼液，以充分混匀物料和温度，进而提高发酵产气效率；通过搅拌叶可将池底环形凹槽内的底泥推动至污泥槽中，通过污泥泵从污泥槽中排出，排出的污泥可以直接进行农田施肥，因而有效实现了底泥清理；3、当沼气池内产生沼气以后，池内压力增大，此时沼液会压出到回水箱里通过溢流管排出，回水箱起到一个连通器的作用，保持池内与外界大气压相同，这样就不会让池内压强过大，起到降压保护池壁防止破裂的作用；4、将池体和回水箱埋于地下布置，因而该沼气池能充分利用地下空间，实现土地优化利用；而池体弧顶处设置的可拆卸顶盖，可以使清污和维修更加安全方便；5、在池体外壁设置保温层，并对沼液实现搅拌和加热处理，由此可以有效保证冬天沼气产气率；6、本申请具有环保无污染、污水处理效率高和资源回收利用度大等优点，特别适合在农户有养殖较多的农村地区以及市政污水处理厂推广应用。

附图说明

图1是本实用新型提供的地埋式中温发酵沼气池结构示意图。

图中，1、池体；2、回水箱；3、顶盖；4、保温层；5、弧形凸起；6、电机；7、搅拌轴；8、搅拌刀；9、搅拌叶；10、污泥槽；11、污泥泵；12、进料口；13、进料管；14、出料口；15、溢流管；16、温度传感器；17、热交换器；18、循环水泵；19、电磁阀；20、太阳能热水器；21、温度控制器；22、沼气管；23、压力表；24、防渗膜；25、电加热盘。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“径向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参考图1所示，本实用新型提供一种地埋式中温发酵沼气池，包括温度控制系统及埋于地下的池体1和回水箱2，所述池体1的弧顶处设有与池体密封配合可拆缷的顶盖3，所述池体1的外壁设有保温层4如聚苯乙烯泡沫保温材料，所述池体1的底部设有弧形凸起5，所述弧形凸起5与池体1的内壁之间形成有环形凹槽，所述弧形凸起5上固定安装有电机6，所述电机6的电机轴上固定连接有搅拌轴7，所述搅拌轴7的上端固定有搅拌刀8，所述搅拌轴 7的下端固定有搅拌叶9，所述搅拌叶9位于环形凹槽中，所述环形凹槽的底部设有污泥槽10，所述污泥槽10内安装有污泥泵11，所述池体1的底部一侧设有进料口12，所述进料口12上连接有伸出地面的进料管13，所述进料管 13的进口内设有过滤网，由此可对牲畜出料口流出的污水进行过滤后再流入沼气池内，所述池体1的底部另一侧设有出料口14，所述出料口14通过出料管与高度低于顶盖的回水箱2连通，所述回水箱2的顶部一侧设有溢流管15，所述温度控制系统用于对池体内沼液加热控制，所述温度控制系统包括温度传感器16、热交换器17、循环水泵18、电磁阀19、太阳能热水器20和温度控制器21，所述温度传感器16设于池体内壁，所述热交换器17设置于池体1内部，所述循环水泵18、电磁阀19、太阳能热水器20和温度控制器21 位于地面上，所述热交换器17的进水口、循环水泵18、电磁阀19、太阳能热水器20和热交换器17的出水口通过管路顺序连通，即所述热交换器17的进水口、循环水泵18、电磁阀19、太阳能热水器20和热交换器17的出水口构成一个循环通路，所述温度控制器21分别与温度传感器16、循环水泵18和电磁阀19电连接，以便于所述温度控制器21根据温度传感器16检测的池内沼液温度信息，来控制所述电磁阀19开关和循环水泵18启停以完成池内沼液加热控制，具体当太阳能热水器20输水温度达到中温(25-45℃)时，启动电磁阀19和循环水泵18通过热交换器17对沼液进行加热，若太阳能热水器20 输水温度低于25℃，则关停电磁阀19和循环水泵18，此时启动电加热盘25 对沼液进行加热。

作为具体实施例，请参考图1所示，所述顶盖3的旁边设有与池体内部连通的沼气管22，所述沼气管22连接有压力表23，进而通过压力表23上的读数实现对池内压强的监测。

作为具体实施例，请参考图1所示，所述保温层4外设有防渗膜24，具体可在所述保温层4外铺设0.3mm的聚乙烯防渗膜，由此可以进一步防止池内的沼液渗出造成污染。

作为具体实施例，请参考图1所示，所述电机6旁的弧形凸起上设置有与温度控制器21电连接的电加热盘25，由此当所述太阳能热水器20提供的热水温度不够时，所述温度控制器21可控制电加热盘25对池体内的沼液进行加热补充热量，进而保证沼液的温度保持在中温范围。作为一种实施方式，所述温度控制器21采用现有的三菱PLC温度控制器FX2N-16MR-001，而本领域技术人员在前述给出温度控制器21的作用描述基础上，具体实现对于循环水泵18、电磁阀19和电加热盘25的控制方式，是不需要经过创造性劳动就能够实现的。即通过所述温度传感器16、循环水泵18、电磁阀19、太阳能热水器20、电加热盘25和温度控制器21来完成对池内沼液加热的具体实现方式，对于本领域的技术人员来说是比较容易实现的，而所述温度传感器16、循环水泵18、电磁阀19、太阳能热水器20和电加热盘25的具体结构为本领域技术人员所公知，即所述温度传感器16、循环水泵18、电磁阀19、太阳能热水器20和电加热盘25采用的是现有技术产品，因而在此不再赘述。

作为具体实施例，所述热交换器17设于搅拌刀8周围，由此可以更好的对沼液搅拌加热，保证物料混合加热充分。作为一种实施方式，所述热交换器 17采用现有的换热管，具体所述换热管可通过支撑杆固定在池体内壁上，即所述支撑杆的一端固定在池体内壁上，所述换热管绑扎固定在支撑杆的另一端上，由此实现将所述热交换器17设置于池体1内部。当然，本领域技术人员还可以采用传热管等现有的热交换器来实现，而这些对于本领域的技术人员来说都是非常容易实现的。

与现有技术相比，本实用新型提供的地埋式中温发酵沼气池具有以下优点：1、温度控制系统采用温度传感器对池体内的沼液温度进行检测，并优先使用太阳能热水器通过热交换器对池体内的沼液加热，当太阳能热水器提供的热水温度不够时，再通过电加热盘对池体内的沼液进行加热补充热量，因而在温度控制器的控制下能保证沼液的温度保持在中温25-45℃，而中温发酵相比于低温发酵，提高了沼气产气效率，相比于高温发酵，降低了发酵产气成本； 2、通过搅拌刀能够推动沼液在池内流动，均匀搅拌加热后的沼液，以充分混匀物料和温度，进而提高发酵产气效率；通过搅拌叶可将池底环形凹槽内的底泥推动至污泥槽中，通过污泥泵从污泥槽中排出，排出的污泥可以直接进行农田施肥，因而有效实现了底泥清理；3、当沼气池内产生沼气以后，池内压力增大，此时沼液会压出到回水箱里通过溢流管排出，回水箱起到一个连通器的作用，保持池内与外界大气压相同，这样就不会让池内压强过大，起到降压保护池壁防止破裂的作用；4、将池体和回水箱埋于地下布置，因而该沼气池能充分利用地下空间，实现土地优化利用；而池体弧顶处设置的可拆卸顶盖，可以使清污和维修更加安全方便；5、在池体外壁设置保温层，并对沼液实现搅拌和加热处理，由此可以有效保证冬天沼气产气率；6、本申请具有环保无污染、污水处理效率高和资源回收利用度大等优点，特别适合在农户有养殖较多的农村地区以及市政污水处理厂推广应用。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种地埋式中温发酵沼气池，其特征在于，包括温度控制系统及埋于地下的池体和回水箱，所述池体的弧顶处设有与池体密封配合可拆缷的顶盖，所述池体的外壁设有保温层，所述池体的底部设有弧形凸起，所述弧形凸起与池体的内壁之间形成有环形凹槽，所述弧形凸起上固定安装有电机，所述电机的电机轴上固定连接有搅拌轴，所述搅拌轴的上端固定有搅拌刀，所述搅拌轴的下端固定有搅拌叶，所述搅拌叶位于环形凹槽中，所述环形凹槽的底部设有污泥槽，所述污泥槽内安装有污泥泵，所述池体的底部一侧设有进料口，所述进料口上连接有伸出地面的进料管，所述进料管的进口内设有过滤网，所述池体的底部另一侧设有出料口，所述出料口通过出料管与高度低于顶盖的回水箱连通，所述回水箱的顶部一侧设有溢流管，所述温度控制系统包括温度传感器、热交换器、循环水泵、电磁阀、太阳能热水器和温度控制器，所述温度传感器设于池体内壁，所述热交换器设置于池体内部，所述循环水泵、电磁阀、太阳能热水器和温度控制器位于地面上，所述热交换器的进水口、循环水泵、电磁阀、太阳能热水器和热交换器的出水口通过管路顺序连通，所述温度控制器分别与温度传感器、循环水泵和电磁阀电连接。

2.根据权利要求1所述的地埋式中温发酵沼气池，其特征在于，所述顶盖的旁边设有与池体内部连通的沼气管，所述沼气管连接有压力表。

3.根据权利要求1所述的地埋式中温发酵沼气池，其特征在于，所述保温层外设有防渗膜。

4.根据权利要求1所述的地埋式中温发酵沼气池，其特征在于，所述电机旁的弧形凸起上设置有与温度控制器电连接的电加热盘。

5.根据权利要求1所述的地埋式中温发酵沼气池，其特征在于，所述热交换器设于搅拌刀周围。