CN219363620U - 一种沼气池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种沼气池，涉及沼气池技术领域，包括第一送料装置、第二送料装置、池体、曝气装置、第一载体以及第二载体，第一送料装置用于向池体的内部输送有机废弃物；第二送料装置用于向池体的内部输送有机废水；第一载体为中空载体，第一载体用于固定设于池体内，且第一载体上布设有通孔，第一载体的一端用于与第一送料装置固定连接且连通，第一载体的另一端能够与池体的外界连通；第二载体为疏松多孔载体，第二载体用于固定设于池体内，第二载体的一端用于与第二送料装置固定连接且连通；曝气装置用于置于池体的外部，且曝气装置能够与第一载体连通；本实用新型公开的沼气池能够有效地提高沼气产生的速率。

Description

一种沼气池

技术领域

本实用新型涉及沼气池技术领域，特别是涉及一种沼气池。

背景技术

沼气池是一种制造沼气的设施。中国专利CN101045901B中公开的沼气池中，由粪便和生活废水混合之后的发酵料液由进料池进入沼气池，流经各级发酵池逐级进行反应，产生沼气，传统的沼气池一般均采用例如中国专利CN101045901B中将粪便等有机废弃物与生活废水等有机废水混合一体之后进行发酵的处理方式，而主要负责降解有机废弃物的功能微生物与主要负责降解有机废水的功能微生物混在一起并处于同一环境下会存在活性差异，不能实现同时保持较高的活性，导致有机废弃物的降解速率与有机废水的降解速率通常存在差异，影响产生沼气的速率。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种沼气池，以解决上述现有技术存在的问题，能够有效地提高沼气产生的速率。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

本实用新型提供一种沼气池，包括第一送料装置、第二送料装置、池体、曝气装置、第一载体以及第二载体，所述第一送料装置用于置于所述池体的外部，且所述第一送料装置用于向所述池体的内部输送有机废弃物；所述第二送料装置用于置于所述池体的外部，且所述第二送料装置用于向所述池体的内部输送有机废水；所述第一载体为中空载体，所述第一载体用于固定设于所述池体内，且所述第一载体上布设有通孔，所述通孔能够连通所述第一载体的内部空间与所述池体内的所述第一载体外的空间，所述第一载体的一端用于与所述第一送料装置固定连接且连通，所述第一载体的另一端能够与所述池体的外界连通；所述第二载体为疏松多孔载体，所述第二载体用于固定设于所述池体内，所述第二载体的一端用于与所述第二送料装置固定连接且连通；所述曝气装置用于置于所述池体的外部，且所述曝气装置能够与所述第一载体连通。

优选的，所述第一送料装置包括进料管，所述进料管的一端用于置于所述池体的外部，所述进料管的另一端用于伸进所述池体内并与所述第一载体的一端固定连接并连通，且所述进料管的外壁用于与所述池体密封固定连接；所述进料管的置于所述池体的外部的部分上固定设有粉碎机，所述粉碎机能够将有机废弃物粉碎。

优选的，所述进料管的置于所述池体的外部的部分上固定设有第一泵机，且所述第一泵机用于置于所述粉碎机与所述池体之间，所述第一泵机能够将所述粉碎机粉碎后的有机废弃物泵入至所述第一载体内。

优选的，所述曝气装置包括曝气机以及曝气管，所述曝气管的一端用于与所述曝气机固定连接且连通，所述曝气管的另一端用于与所述进料管固定连接且连通并置于所述第一泵机与所述池体之间。

优选的，所述第二送料装置包括进液管，所述进液管的一端用于置于所述池体的外部，所述进液管的另一端用于伸进所述池体内并与所述第二载体的一端固定连接并连通，且所述进液管的外壁用于与所述池体密封固定连接；所述进液管的置于所述池体的外部的部分上固定设有第一过滤体，所述第一过滤体能够对有机废水进行过滤。

优选的，所述第一过滤体为第一滤网，且所述第一过滤体上的网孔目数为50～200目。

优选的，所述进液管的置于所述池体的外部的部分上固定设有第二泵机，且所述第二泵机用于置于所述第一过滤体与所述池体之间，所述第二泵机能够将所述第一过滤体过滤后的有机废水泵入至所述第二载体内。

优选的，还包括出料管以及出液管，所述出料管的一端用于置于所述池体的外部，所述出料管的另一端用于伸进所述池体内并与所述第一载体的远离所述第一送料装置的一端固定连接且连通，且所述出料管的外壁用于与所述池体密封固定连接；所述出液管的一端用于置于所述池体的外部，所述出液管的另一端用于伸进所述池体内，且所述出液管的外壁用于与所述池体密封固定连接。

优选的，所述出液管的置于所述池体内的一端上固定设有第二过滤体，所述第二过滤体为第二滤网，且所述第二过滤体上的网孔目数为100～500目。

优选的，还包括集气容器、进气管以及出气管，所述集气容器用于置于所述池体的外部；所述进气管的一端用于与所述集气容器固定连接且连通，所述进气管的另一端用于伸进所述池体内，且所述进气管的外壁用于与所述池体密封固定连接，且所述进气管上固定设有进气单向阀，所述进气单向阀能够使所述池体内的气体通过所述进气管进入所述集气容器内，且所述进气单向阀能够阻止所述集气容器内的气体通过所述进气管进入所述池体内；所述出气管的一端用于与所述集气容器固定连接且连通，所述出气管的另一端用于伸进所述池体内，且所述出气管的外壁用于与所述池体密封固定连接，且所述出气管上固定设有出气单向阀，所述出气单向阀能够使所述集气容器内的气体通过所述出气管进入所述池体内，且所述出气单向阀能够阻止所述池体内的气体通过所述出气管进入所述集气容器内。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

本实用新型提供的沼气池，通过设置第一载体与用于输送有机废弃物的第一送料装置连通，并利用曝气装置向第一载体曝气，使得第一载体上能够富集好氧菌与兼性厌氧菌，以有效地提高有机废弃物中有机物的降解速率，通过设置第二载体与用于输送有机废水的第二送料装置连通，并设置第二载体为疏松多孔载体，提高厌氧菌在第二载体上的附着效果，使得第二载体上能够富集厌氧菌，并增大有机废水与第一载体的接触面积，以有效地提高有机废水中有机物的降解速率，从而分别实现有机废弃物与有机废水的强化处理及功能微生物富集，提升有机废弃物与有机废水的原位协同处理效果，实现有机物的高效降解与沼气的高效生产，大大提升处理能力和处理效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型提供的沼气池的结构示意图。

图中：1-第一送料装置、11-进料管、12-粉碎机、13-第一泵机、2-第二送料装置、21-进液管、22-第一过滤体、23-第二泵机、3-池体、4-曝气装置、41-曝气机、42-曝气管、5-第一载体、6-第二载体、7-通孔、8-出料管、9-出液管、10-第二过滤体、15-集气容器、16-进气管、17-出气管、18-进气单向阀、19-出气单向阀。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的目的是提供一种沼气池，以解决上述现有技术存在的问题，能够有效地提高沼气产生的速率。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1所示，本实用新型提供一种沼气池，包括第一送料装置1、第二送料装置2、池体3、曝气装置4、第一载体5以及第二载体6，第一送料装置1用于置于池体3的外部，且第一送料装置1用于向池体3的内部输送有机废弃物；第二送料装置2用于置于池体3的外部，且第二送料装置2用于向池体3的内部输送有机废水；第一载体5为中空载体，第一载体5用于固定设于池体3内，且第一载体5上布设有通孔7，通孔7能够连通第一载体5的内部空间与池体3内的第一载体5外的空间，第一载体5的一端用于与第一送料装置1固定连接且连通，第一载体5的另一端能够与池体3的外界连通；第二载体6为疏松多孔载体，第二载体6用于固定设于池体3内，第二载体6的一端用于与第二送料装置2固定连接且连通；曝气装置4用于置于池体3的外部，且曝气装置4能够与第一载体5连通。

本实用新型提供的沼气池，通过设置第一载体5与用于输送有机废弃物的第一送料装置1连通，并利用曝气装置4向第一载体5曝气，通过曝气装置4向第一载体5内曝气的总曝气量优选为池体3工作容积的百分之一至千分之一，并优选以均匀速度曝气24～48h，使得第一载体5上能够富集好氧菌与兼性厌氧菌，以有效地提高有机废弃物中有机物的降解速率，通过设置第二载体6与用于输送有机废水的第二送料装置2连通，并设置第二载体6为疏松多孔载体，提高厌氧菌在第二载体6上的附着效果，使得第二载体6上能够富集厌氧菌，并增大有机废水与第一载体5的接触面积，以有效地提高有机废水中有机物的降解速率，从而分别实现有机废弃物与有机废水的强化处理及功能微生物富集，提升有机废弃物与有机废水的原位协同处理效果，实现有机物的高效降解与沼气的高效生产，大大提升处理能力和处理效果；其中较为优选的，第一载体5采用具有多个折弯的“蛇形”管，管径优选为2～8mm，开设的通孔7数量优选为不少于每米20个，能够增大有机废弃物与第一载体5的接触面积，从而进一步提高有机废弃物中有机物的降解速率，并且其中更为优选的，第一载体5的内壁上涂覆有如二氧化钛涂层、四氧化三铁涂层等金属氧化物涂层，能够有效地提升功能微生物代谢活性、电子传递能力等，促进有机废弃物的高效反应并产沼；其中较为优选的，池体3的内壁上固定铺设有保温防水板，以有效维持池体3内部的温度稳定，有利于提高有机物处理以及沼气产生的速率；作为本实施例一种较为优选的实施方式，第二载体6为多孔疏水泡沫盘，多孔疏水泡沫盘可由铁基材料、碳基材料或有机框架化合物等制得；在此需要说明的是，有机废弃物包括但不限于厨余垃圾、餐厨垃圾、作物秸秆等有机废弃物，有机废水包括但不限于灰水、黑水等有机废水。

进一步的，第一送料装置1包括进料管11，进料管11的一端用于置于池体3的外部，进料管11的另一端用于伸进池体3内并与第一载体5的一端固定连接并连通，且进料管11的外壁用于与池体3密封固定连接；进料管11的置于池体3的外部的部分上固定设有粉碎机12，粉碎机12能够将有机废弃物粉碎，以降低有机废弃物的降解难度，其中较为优选的，利用粉碎机12将有机废弃物粉碎至粒径小于10毫米，能够较大程度地降低有机废弃物的降解难度，提高沼气产生的速率。

进一步的，进料管11的置于池体3的外部的部分上固定设有第一泵机13，且第一泵机13用于置于粉碎机12与池体3之间，第一泵机13能够将粉碎机12粉碎后的有机废弃物泵入至第一载体5内，能够提高有机废弃物填满第一载体5的速度，提高工作效率。

进一步的，曝气装置4包括曝气机41以及曝气管42，曝气管42的一端用于与曝气机41固定连接且连通，曝气管42的另一端用于与进料管11固定连接且连通并置于第一泵机13与池体3之间，结构简单，节省空间，便于制作与安装。

进一步的，第二送料装置2包括进液管21，第二载体6的直径优选为进液管21内径的3-10倍，第二载体6的厚度优选为进液管21内径的0.5-5倍；进液管21的一端用于置于池体3的外部，进液管21的另一端用于伸进池体3内并与第二载体6的一端固定连接并连通，且进液管21的外壁用于与池体3密封固定连接；进液管21的置于池体3的外部的部分上固定设有第一过滤体22，第一过滤体22能够对有机废水进行过滤，能够有效地避免过滤前的有机废水中掺杂的较大固态物体进入第二载体6中导致第二载体6堵塞。

进一步的，第一过滤体22为第一滤网，且第一过滤体22上的网孔目数为50～200目，能够更加有效地避免第二载体6堵塞。

进一步的，进液管21的置于池体3的外部的部分上固定设有第二泵机23，且第二泵机23用于置于第一过滤体22与池体3之间，第二泵机23能够将第一过滤体22过滤后的有机废水泵入至第二载体6内，能够提高有机废水填满第二载体6的速度，提高工作效率。

进一步的，本实用新型提供的沼气池还包括出料管8以及出液管9，出料管8的一端用于置于池体3的外部，出料管8的另一端用于伸进池体3内并与第一载体5的远离第一送料装置1的一端固定连接且连通，且出料管8的外壁用于与池体3密封固定连接；出液管9的一端用于置于池体3的外部，出液管9的另一端用于伸进池体3内，且出液管9的外壁用于与池体3密封固定连接，结构简单，便于制作与安装，并且出料管8排出的主要是第一载体5内降解后的产物，出液管9排出的主要是第二载体6内降解后的产物，能够便于对有机废弃物降解后的除了沼气外的产物与有机废水降解后的除了沼气外的产物做进一步分别利用；在此需要说明的是，有机废弃物的处理与有机废水的处理过程可以分开单独进行，也可以同步进行，并且从第二载体6离开的处理后的有机废水可以从出液管9排至池体3外界，也可以先进入第一载体5内，再通过出料口排至池体3外界。

进一步的，出液管9的置于池体3内的一端上固定设有第二过滤体10，第二过滤体10为第二滤网，第二滤网能够截留较小粒径的有机废弃物以及有机废弃物固体降解产物，且第二过滤体10上的网孔目数为100～500目，能够有效地避免自第一载体5上的通孔7泄漏至第一载体5外的有机废弃物以及有机废弃物固体降解产物通过出液管9排至池体3外界。

进一步的，本实用新型提供的沼气池还包括集气容器15、进气管16以及出气管17，集气容器15用于置于池体3的外部；进气管16的一端用于与集气容器15固定连接且连通，进气管16的另一端用于伸进池体3内，且进气管16的外壁用于与池体3密封固定连接，且进气管16上固定设有进气单向阀18，进气单向阀18能够使池体3内的气体通过进气管16进入集气容器15内，且进气单向阀18能够阻止集气容器15内的气体通过进气管16进入池体3内；出气管17的一端用于与集气容器15固定连接且连通，出气管17的另一端用于伸进池体3内，且出气管17的外壁用于与池体3密封固定连接，且出气管17上固定设有出气单向阀19，出气单向阀19能够使集气容器15内的气体通过出气管17进入池体3内，且出气单向阀19能够阻止池体3内的气体通过出气管17进入集气容器15内，当集气容器15内存储有一定体积的沼气时，关闭进气单向阀18并打开出气单向阀19，能够通过集气容器15向池体3内供气以使池体3内部的氛围被搅动，集气容器15优选为气囊，气囊的容积优选为池体3工作容积的0.5～5倍，搅动时间优选0.5～4小时，提高有机废弃物以及有机废水的降解程度，从而提高沼气产生以及有机物处理的效率，进一步改善沼气池传质性能，增强沼气池处理能力与处理效果。

作为本实用新型提供的沼气池的一个具体实施例，对有机废弃物以及有机废水进行处理，设置沼气池容积为100L，将5kg瓜果皮、剩饭剩菜经粉碎至约5mm尺寸后进入第一载体5，待进料完毕后，曝气机41设定36h均匀曝气，总曝气量为500mL，以进行有机废弃物水解转化，其中，第一载体5采用具有多个折弯的“蛇形”管，第一载体5的管径为3mm，设置通孔7数量为每米40个，第一载体5的内壁上镀有二氧化钛涂层，反应周期为7天；将5kg瓜果皮、剩饭剩菜经粉碎至约5mm尺寸后进入第一载体5的同时，将75kg粪水经50目第一过滤体22过滤后被泵入第二载体6，第二载体6包括依次连接的多孔泡沫铁和多孔泡沫镍圆盘，各圆盘尺寸为进液管21内径的5倍，厚度为进液管21内径的2倍，反应周期为7天，其中第四天利用集气容器15向池体3内供气并进行沼气搅拌2h。

作为以上实施例的一个对比例，设置一个容积为100L的沼气池(具体可以直接搭建一个与以上实施例所采用的池体相同形状和大小的池体)，在以上实施例将5kg瓜果皮、剩饭剩菜经粉碎至约5mm尺寸后进入第一载体5的同时，本对比例中将粉碎至约5mm尺寸的5kg瓜果皮、剩饭剩菜与经50目滤网过滤后的75kg粪水混合后直接排至该沼气池中，反应周期同样为7天。

在实施例与对比例各自的反应过程中，控制实施例与对比例的初始微生物量、进料温度、工作容积以及搅拌频率等反应条件一致，保证实施例与对比例的不同仅来自于实施例中有机废弃物和有机废水是被分别供入池中并在池中相对独立地被处理所涉及到的沼气池的设计与关键结构的优化。

为比较实施例与对比例的对有机废弃物以及有机废水的处理能力，在七天反应周期结束后，对实施例和对比例的有机物降解率和沼气产量进行测算。有机质含量的测定参考中华人民共和国国家环境保护标准HJ761-2015，采用灼烧减量法。具体步骤如下：取一定质量m的样品，由电热干燥箱在105摄氏度条件下加热至恒重m₁，再由高温马弗炉在600摄氏度条件下灼烧至恒重m₂，则该样品的总固体含量为:(m-m₁)/m*100％，该样品的有机物含量为：(m₁-m₂)/m*100％。采用此方法得到实施例和对比例中初始反应物和反应后剩余物的有机物含量，可进一步计算出实施例和对比例的有机物降解率，其降解率计算方法为：(反应物有机物总量-剩余物有机物总量)/反应物有机物总量*100％。对于沼气产量的测定，可通过排水法或定量抽取法测定反应结束后的气囊体积得到。经测算，对比上述对比例中提供的沼气池，上述实施例中本实用新型提供的沼气池能够实现有机物降解率提升约35％、沼气产量提升约58％，极大地促进了有机废弃物与有机废水的处理能力与资源能源回收能力的提高。

本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种沼气池，其特征在于：包括第一送料装置、第二送料装置、池体、曝气装置、第一载体以及第二载体，所述第一送料装置用于置于所述池体的外部，且所述第一送料装置用于向所述池体的内部输送有机废弃物；所述第二送料装置用于置于所述池体的外部，且所述第二送料装置用于向所述池体的内部输送有机废水；所述第一载体为中空载体，所述第一载体用于固定设于所述池体内，且所述第一载体上布设有通孔，所述通孔能够连通所述第一载体的内部空间与所述池体内的所述第一载体外的空间，所述第一载体的一端用于与所述第一送料装置固定连接且连通，所述第一载体的另一端能够与所述池体的外界连通；所述第二载体为疏松多孔载体，所述第二载体用于固定设于所述池体内，所述第二载体的一端用于与所述第二送料装置固定连接且连通；所述曝气装置用于置于所述池体的外部，且所述曝气装置能够与所述第一载体连通。

2.根据权利要求1所述的沼气池，其特征在于：所述第一送料装置包括进料管，所述进料管的一端用于置于所述池体的外部，所述进料管的另一端用于伸进所述池体内并与所述第一载体的一端固定连接并连通，且所述进料管的外壁用于与所述池体密封固定连接；所述进料管的置于所述池体的外部的部分上固定设有粉碎机，所述粉碎机能够将有机废弃物粉碎。

3.根据权利要求2所述的沼气池，其特征在于：所述进料管的置于所述池体的外部的部分上固定设有第一泵机，且所述第一泵机用于置于所述粉碎机与所述池体之间，所述第一泵机能够将所述粉碎机粉碎后的有机废弃物泵入至所述第一载体内。

4.根据权利要求3所述的沼气池，其特征在于：所述曝气装置包括曝气机以及曝气管，所述曝气管的一端用于与所述曝气机固定连接且连通，所述曝气管的另一端用于与所述进料管固定连接且连通并置于所述第一泵机与所述池体之间。

5.根据权利要求1所述的沼气池，其特征在于：所述第二送料装置包括进液管，所述进液管的一端用于置于所述池体的外部，所述进液管的另一端用于伸进所述池体内并与所述第二载体的一端固定连接并连通，且所述进液管的外壁用于与所述池体密封固定连接；所述进液管的置于所述池体的外部的部分上固定设有第一过滤体，所述第一过滤体能够对有机废水进行过滤。

6.根据权利要求5所述的沼气池，其特征在于：所述第一过滤体为第一滤网，且所述第一过滤体上的网孔目数为50～200目。

7.根据权利要求5所述的沼气池，其特征在于：所述进液管的置于所述池体的外部的部分上固定设有第二泵机，且所述第二泵机用于置于所述第一过滤体与所述池体之间，所述第二泵机能够将所述第一过滤体过滤后的有机废水泵入至所述第二载体内。

8.根据权利要求1所述的沼气池，其特征在于：还包括出料管以及出液管，所述出料管的一端用于置于所述池体的外部，所述出料管的另一端用于伸进所述池体内并与所述第一载体的远离所述第一送料装置的一端固定连接且连通，且所述出料管的外壁用于与所述池体密封固定连接；所述出液管的一端用于置于所述池体的外部，所述出液管的另一端用于伸进所述池体内，且所述出液管的外壁用于与所述池体密封固定连接。

9.根据权利要求8所述的沼气池，其特征在于：所述出液管的置于所述池体内的一端上固定设有第二过滤体，所述第二过滤体为第二滤网，且所述第二过滤体上的网孔目数为100～500目。

10.根据权利要求1所述的沼气池，其特征在于：还包括集气容器、进气管以及出气管，所述集气容器用于置于所述池体的外部；所述进气管的一端用于与所述集气容器固定连接且连通，所述进气管的另一端用于伸进所述池体内，且所述进气管的外壁用于与所述池体密封固定连接，且所述进气管上固定设有进气单向阀，所述进气单向阀能够使所述池体内的气体通过所述进气管进入所述集气容器内，且所述进气单向阀能够阻止所述集气容器内的气体通过所述进气管进入所述池体内；所述出气管的一端用于与所述集气容器固定连接且连通，所述出气管的另一端用于伸进所述池体内，且所述出气管的外壁用于与所述池体密封固定连接，且所述出气管上固定设有出气单向阀，所述出气单向阀能够使所述集气容器内的气体通过所述出气管进入所述池体内，且所述出气单向阀能够阻止所述池体内的气体通过所述出气管进入所述集气容器内。