CN212610595U - 一种寒冷地区沼气池联合太阳能增温保温装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于新能源技术领域，公开了一种寒冷地区沼气池联合太阳能增温保温装置，设置有沼气池，所述沼气池的表面覆盖塑料温室，所述沼气池的周围安装地埋循环换热管，所述地埋循环换热管连接循环水泵，所述循环水泵通过管道连通太阳能集热装置。所述沼气池内部安装有回流搅拌装置。经济效益好，估算每套户用沼气太阳能增温设备价格3000元，农户一年半就可收回投资。社会效益好，种养循环，农牧结合，生产腐熟有机肥，提高农产品的质量。环境效益好，改善人居环境，有效处理畜禽粪便、秸秆等农业废弃物，消除了畜禽养殖场产生大量恶臭气体，改善了空气质量，减少对地下水的污染。

Description

一种寒冷地区沼气池联合太阳能增温保温装置

技术领域

本实用新型属于新能源技术领域，尤其涉及一种寒冷地区沼气池联合太阳能增温保温装置。

背景技术

沼气适宜生产的温度为10-60℃，温度越高，产气越好。高温发酵：46—60，中温发酵28—38度，常温发酵10—26度。而北方寒冷地区冬季大部分时间因环境温度和地温达不到最低要求温度而使沼气池不能正常工作，以某市为例，从2004年至今，共建设农村户用沼气4万户，正常使用不足5％；养殖场大型沼气工程12处，总体发酵装置容积14000m3。正常使用不足50％。

对于沼气工程的工艺设计、运行管理、集中供气等，虽然国家出台了相关标准规范(如：NY/T 1220.1～5沼气工程技术规范)，但其规定的工艺设计内容及工艺设计参数等主要适用于大中型沼气工程，小型沼气工程只能作为参照。小型沼气工程介于农村户用沼气池和大中型沼气工程之间，缺乏具体的技术标准和规范，又不能对大中型沼气工程和户用沼气池建设模式生搬硬套。同时，大量中小型畜禽养殖场亟需建设小型沼气工程，以便尽早摆脱粪便污染和有关法规的双重制约。

随着经济发展，能源的高需求使能源紧张问题日渐突出，而且能源消费结构不合理，过度依赖化石燃料，对资源的可持续供应造成压力。随着农民生活方式变化，对于清洁能源的需求必将增加，而目前农村生活用能矿物能源化的持续，将使煤炭、液化气等的供应面临巨大压力，况且煤炭、液化气等商品能源受资源条件和供应渠道的限制较大。从生态学的观点看，农作物秸杆和人畜粪便厌氧消化制取沼气是可持续的能源开发和资源循环利用途径。由于沼气具有清洁方便的优点，并且价格低廉。因此，沼气在农村具有广阔的市场。当前养殖业已向规模化饲养方式转变，与传统农户分散饲养相比，提高了效率和饲料转换率，降低了成本，增加了效益，但同时造成了粪尿过度集中和冲洗水大量增加，形成了庞大的污染源。数量众多的粪尿污水在各养殖场周围形成了庞大污染源，畜禽养殖污染防治已是当务之急。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

(1)目前农村生活用能矿物能源化的持续，将使煤炭、液化气等的供应面临巨大压力，况且煤炭、液化气等商品能源受资源条件和供应渠道的限制较大

(2)数量众多的粪尿污水在各养殖场周围形成了庞大污染源，畜禽养殖污染防治已是当务之急。

解决以上问题及缺陷的难度为：大量使用化肥会造成土地板结、土壤功能失调，对农作物产生污染，使农产品风味减退、品质下降，制约农业产业化与可持续发展。因此，必须改进生产工艺与重新整合新的生产资源。而生物有机肥料，正是生态循环农业的生产资源之一。对养殖业粪便污水采用沼气综合利用技术进行无害化处理，使之变为生物有机肥料，转化成为有利资源，对发展生态循环农业有积极作用。

解决以上问题及缺陷的意义为：养殖粪污厌氧消化制取沼气是可持续能源开发和资源循环利用途径。沼气清洁方便且价格低廉，在农村具有广阔市场。采用沼气集中供气对缓解能源压力、保护环境等均有重大意义，日益受到重视。

随着生态循环农业的发展，有机绿色农产品优质优价，农业生产对有机肥的需求将越来越大。通过厌氧生物处理的沼渣沼液是高效有机肥料，含有N、P、K以及大量微量元素等营养成分，还含有氨基酸、维生素、蛋白质、赤酶素、生长素、糖类及核酸等多种“生理活性物质”，可以改善土壤状况，提高土壤肥力，可以促进农作物品质和产量提高。

上述技术问题的解决，能够盘活现有闲置沼气池，促进农村能源发展。发展沼气可“变废为宝”，保护生态环境；并且能够提供沼气(清洁)能源，同步治理污染，防治疾病传播，改善农村生活环境和质量。沼肥能替代化肥、改良土壤、增加产量、改良品质、增强抗性、防治病虫害等。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的问题，本实用新型针对冬季气候寒冷、沼气池不产气的问题，结合太阳能资源，将太阳能中高温集热装置和沼气发酵装置进行组合，研究设计一种寒冷地区沼气池联合太阳能增温保温装置。将太阳能中、低温集热系统与沼气发酵装置结合,形成一套适合规模养殖场需要的太阳能加热的沼气发酵装置，解决冬季西北地区沼气池不能产气的问题。

本实用新型是这样实现的，一种寒冷地区沼气池联合太阳能增温保温装置，设置有沼气池，所述沼气池的表面覆盖塑料温室，所述沼气池的周围安装地埋循环换热管，所述地埋循环换热管连接循环水泵，所述循环水泵通过管道连通太阳能集热装置。

进一步，所述沼气池内部安装有回流搅拌装置。

结合上述的所有技术方案，本实用新型所具备的优点及积极效果为：

第一、经济效益；用好1个户用沼气池，每年使用沼气可节约煤电费500元，节约肥料和农药费500元，在3-5亩地使用沼肥，考虑提升农产品品质和增产等因素，可增收1000元以上，每盘活1个户用沼气农户每年可增收2000元以上；据估算每套户用沼气太阳能增温设备价格3000元，农户一年半就可收回投资。若公司每年生产销售1.1万台(仅为全省户用沼气池数的1％)，可实现产值3300万元、利润160万元。上缴税收160万元。农户每年增收2000万元以上。用好1个小型沼气池，每年使用沼气可节约煤电费2万元，年产沼液沼渣1500方，销售收入达3万元，小沼业主可增收5万元；据估算每套小型沼气太阳能增温设备价格4万元，小沼业主当年就可收回投资。

第二、社会效益；种养循环，农牧结合，生产腐熟有机肥，提高农产品的质量。提高清洁能源利用水平，带动农村就业人口。

第三、环境效益；改善人居环境，有效处理畜禽粪便、秸秆等农业废弃物，消除了畜禽养殖场产生大量恶臭气体，改善了空气质量，减少对地下水的污染。减少了温室气体排放。使用沼气清洁能源，每户可节煤0.8吨，可减排二氧化碳2吨，每年可减排二氧化碳2万多吨。减少化肥用量，改良土壤。沼气和农业主导产业结合，可以取得四省(煤、劳、电、钱)三增(肥效收)两减少(病虫害、水土流失)一净化(净化环境)。8立方沼气池年产气400方，年产沼肥28立方米。沼气池猪圈和厕所三结合，人畜粪便自流入池，达到连续进池，冬季保温，改善农村环境卫生的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的寒冷地区沼气池联合太阳能增温保温装置的安装示意图。

图中：1、循环水泵；2、沼气池；3、塑料温室；4、太阳能集热装置；5、地埋循环换热管。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种寒冷地区沼气池联合太阳能增温保温装置，发展沼气可“变废为宝”，保护生态环境，提供沼气(清洁)能源，同步治理污染，防治疾病传播，改善农村生活环境和质量。沼肥能替代化肥、改良土壤、增加产量、改良品质、增强抗性、防治病虫害等。根据不同规模沼气池研究设计系列化太阳能加热的沼气池增温系统，将太阳能集热系统与沼气发酵装置结合，形成系列化沼气发酵增温装置，解决冬季沼气池不能产气或产气少的问题。下面结合附图对本实用新型作详细的描述。

将塑料温室3和沼气池2的保温技术与土壤储热技术相结合，在沼气池2上部或附近增加塑料温室3，对沼气池2表面覆盖，达到对沼气池的增温保温作用。根据不同规模沼气池2，设计太阳能集热装置4的加热增温系统，利用太阳能集热装置4产生的生活热水之外的大量热能，通过打孔地埋循环换热管5，加热并蓄存在地下沼气池2周围土壤中，利用窑洞原理保持沼气池周围土壤的冬季恒温。采用塑料温室3进行整体的保温，塑料温室3向阳屋顶加装阳光板增加采暖；设置太阳能集热装置4加热换热。产生的沼渣、沼液作为生态有机肥就地就近贮存后，在周边农田施用，提高农产品品质和产量，增加土壤有机质含量，促进循环农业发展。所述地埋循环换热管5连接循环水泵1，所述循环水泵1通过管道连通太阳能集热装置4。

本实用新型借用土壤储热窑洞原理，充分利用北方丰富的太阳能资源，通过太阳能集热装置4实现热能的收集，采用沼气池2附近地下土壤蓄存收集太阳能热量，加热沼气池附近及地下土壤，作为其具有供热需求时的供热热源。把夏秋季节丰富的太阳能储存在沼气池底下及周边土壤，用于沼气池冬季保温增温，实现跨季节太阳能供热综合利用。使用最普通的廉价蓄热材料蓄存免费的太阳能用于沼气池增温热源，最大化利用免费太阳能资源提高冬季沼气池的产气率和利用率，同时减少大气污染，改善环境。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种寒冷地区沼气池联合太阳能增温保温装置，设置有沼气池，其特征在于，所述沼气池的表面覆盖塑料温室，所述沼气池的周围安装地埋循环换热管，所述地埋循环换热管连接循环水泵，所述循环水泵通过管道连通太阳能集热装置。

2.如权利要求1所述的寒冷地区沼气池联合太阳能增温保温装置，其特征在于，所述沼气池内部安装有回流搅拌装置。

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