專利名稱：自動攪拌保溫高產沼氣池的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種沼氣池，尤其涉及一種自動攪拌保溫高產沼氣池背景技術通常情況下，沼氣池中的原料在發酵過程中，因自然沉淀原因，形成自上而下的浮渣層、上清層、活性層和沉渣層，其中活性層內的微生物最多，厭氧反應最為旺盛，若不加強攪拌，原料整體的厭氧反應緩慢且不充分，影響產氣量。現有技術中，或者通過人工攪拌池內原料，或者使用外部動力持續進行攪拌，人工攪拌很難使微生物與原料充分接觸，外部動力持續攪拌又往往導致池內底物流出時未完全發酵分解，微生物流失，效率低，且能耗高，經濟效益差。另外，常規沼氣池池體保溫效果差，池溫直接受地溫影響，抗寒性能差，沼氣池的厭氧反應效率低；開放的進料口和排渣間使原料和渣液飽和空氣而攜帶溶解氧，給沼氣池內的產甲烷菌造成傷害，也影響產氣率。
發明內容
本實用新型要解決的技術問題是提供一種通過沼水自動循環，攪動沼氣池內原料，并使發酵間有效與外界隔離并保溫的自動攪拌保溫高產沼氣池。
為解決上述技術問題，本實用新型的一種這樣自動攪拌保溫高產沼氣池包括發酵間、進料裝置、排渣管、出氣管，發酵間為密封罐狀，進料裝置下端通向發酵間下部，排渣管一端置于發酵間底部，出氣管置于發酵間頂部，與外界相通，發酵間上方設置沼水間、排渣間，沼水間和排渣間之間通過帶有濾孔的分隔板相連，排渣管出口通向排渣間下部，排渣間上部設有一個自動排渣口和閥門，沼水間或排渣間上部安裝一個調節內外壓強平衡的呼吸閥；還設一個水壓自動沖水裝置置于發酵間上部空間，其下端沖水管的出口設置在發酵間底部，當水壓達到一定值時有水從沖水管沖出；一個V型沼水回流管一端接沼水間底部，一端置于水壓自動沖水裝置正上部。
自動排渣口的閥門為向外單向開啟的彈性常閉閥門。
在排渣間底部設置手動排渣口，該排渣口上設有手動排渣閥門。
手動排渣閥門由向內單向開啟的調節閥和向外單向開啟的彈性常閉閥門組成，調節閥上引出一根拉線至排渣間的上外部，通過牽引該拉線開啟該閥。
水壓自動沖水裝置由上開口的水箱、上端在水箱內上部下端通過水箱底部與外界相通的沖水管、倒扣置于沖水管上端的下開口蓋筒、固定在水箱上方可翻轉的不對稱傾倒瓢組成，蓋筒底與沖水管上端有一定距離，蓋筒下開口與水箱底部非密封固定連接，V型沼水回流管一端置于傾倒瓢上方。
所述沖水管伸出水箱外部又在原料液上方的部位開有眾多透氣出水孔。
所述水箱能容納百余升水。
所述呼吸閥為一T型三通管，其垂直管開口與沼水間或排渣間相通，其一側水平管的開口部分封閉，且此側管內設有一直徑略小于管徑的封閉片，封閉片與部分封閉的開口之間設有彈簧，此側管的另一端設有固定于管內的鉆有透氣孔的塞堵物；另一側水平管的近垂直管端同樣設為部分封閉開口，管內設有直徑略小于管徑封閉片，封閉片與部分封閉開口之間設有彈簧，遠垂直管端設置固定于管內的鉆有透氣孔的塞堵物；兩側的封閉片在沼水間和排渣間內的壓強與外界相同時與兩側的鉆有透氣孔的塞堵物密合，且正好封閉其透氣孔，阻止內外氣體對流。
將沼水間與排渣間之間的帶有濾孔的分隔板置于呼吸閥垂直管的中間位置。
進料裝置包括進料間和與其底部相連的進料管，進料間的底部和進料管的下部設有能夠向下單向開啟的彈性常閉閥門。
由發酵間、排渣間、沼水間組成的沼氣池池體的外層為保溫層，自動排渣口和手動排渣口的彈性常閉閥門為保溫閥門。
采用上述結構后，排渣間部分沼水通過隔離板濾水孔流入沼水間，再通過V型沼水回流管、水壓自動沖水裝置將分離出的沼水在用氣后的一定時間沖擊發酵間沉渣活性層，使該層料液上涌混入上清層和浮渣層，實現厭氧發酵細菌與有機原料充分接觸以達到加速發酵分解的效果，還同自動沖水裝置的沖水管外上部眾多出水孔一起防止或破壞沉渣層及浮渣層粘結成殼；另外，保溫層能有效地積聚料液發酵過程所產生的熱量，阻止池溫從池體表面逃逸，使池溫提高，避免池溫隨天氣波動；沼水間的呼吸閥、進料間底部和進料管下部的向下單向開啟的彈性常閉閥門、以及排渣間的向外單向開啟的彈性常閉閥門能夠有效阻止料液與外部空氣接觸，攜帶溶解氧，同時避免池溫外逸。整個結構，能夠加快池內微生物生化反應速度，大幅提高產氣率。手動排渣口的設計使用戶按需調節沼氣池排渣量和儲氣量。
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型做進一步詳細說明。
圖1為本實用新型立體剖面示意圖。
圖2為本實用新型所述呼吸閥的結構示意圖。
圖中1.發酵間，2.水壓自動沖水裝置，21沖水管，211.沖水管進口，22沖水管出口，212.沖水管上的透氣出水孔，23.水箱，24.蓋筒，241.蓋筒底，25.不對稱傾倒瓢，3.池體保溫層，4.進料間，41進料間底部單向開啟的彈性常閉閥門，42進料管，43進料管的下部向下單向開啟的彈性常閉閥門，44進料口，5.排渣管，51排渣管進口，52排渣間，53.手排出渣口單向調節閥，54.手動排渣口，55.手動排渣口保溫閥，56.手動排渣口單向調節閥牽引線，57.自動排渣口，58.自動排渣口保溫閥，6.出氣管，7.V型沼水回流管，71V型沼水回流管進水口，72V型沼水回流管出水口，8.沼水間排渣間呼吸閥，81.左側封閉片，82.右側封閉片，83.沼水間與排渣間的分隔板，84.分隔板上的濾水孔，85.呼吸閥垂直管，86.左側水平管，861.左側水平管部分封閉開口，862.左側彈簧，863.左側鉆有透氣孔的堵塞物，864.左側堵塞物上透氣孔，89.右側水平管，891.右側水平管部分封閉開口，892.右側彈簧，893.右側鉆有透氣孔的堵塞物，894.右側堵塞物上透氣孔，9.沼水間。
具體實施方式
參見附
圖1，本實用新型自動攪拌保溫高產沼氣池，由發酵間1、沼水間9和排渣間52組成，發酵間1為密封罐狀，沼水間9和排渣間52置于發酵間1的上部四周，并且兩者之間通過帶有很多濾孔84的分隔板83相連。出氣管6置于發酵間1頂部，與外界相通；一條排渣管5的進渣口51置于發酵間1底部，排渣管出口與排渣間52的底部相連。排渣間52上部設置自動排渣口57，自動排渣口上安裝向外單向開啟的彈性常閉保溫閥門58，排渣間52下部設有手動排渣口54，手動排渣口54安裝向內單向開啟的調節閥53和能夠向外單向開啟的彈性保溫常閉閥門55，調節閥53上引出一根拉線56至排渣間52的上外部，通過牽引該拉線56開啟調節閥53。水壓自動沖水裝置2置于發酵間1上部空間，其下端沖水管21的出口22設置在發酵間1底部；V型沼水回流管7一端71置于沼水間9底部，一端72置于水壓自動沖水裝置2正上部。水壓自動沖水裝置2由上開口的水箱23、上端在水箱內上部下端通過水箱底部與外界相通的沖水管21、倒扣置于沖水管21上端的下開口蓋筒24、固定在水箱上方可翻轉的不對稱傾倒瓢25組成，蓋筒底部241與沖水管進口211有一定距離，蓋筒下開口與水箱底部非密封固定連接，V型沼水回流管另一端72置于傾倒瓢25上方，水箱23能容納百余升水。所述沖水管21伸出水箱外部又在原料液上方的部位開有眾多透氣出水孔212。
沼水間9和排渣間52上部安裝一個調節內外壓強平衡的呼吸閥8；呼吸閥8為一T型三通管，其垂直管85開口與沼水間9和排渣間52相通；其左側水平管86的開口861部分封閉，且此側管內設有一直徑略小于管徑的封閉片81，封閉片81與部分封閉的開口861之間設有彈簧862，此側管的另一端設有固定于管內的鉆有透氣孔864的堵塞物863，；另一側水平管89的近垂直管端同樣為部分封閉開口891，管內設有封閉片82，封閉片82與部分封閉開口891之間設有彈簧892，遠垂直管端設置固定于管內的鉆有透氣孔的堵塞物893；兩側的封閉片81、82在沼水間和排渣間內的壓強與外界相同時與兩側的鉆有透氣孔的塞堵物(863、893)密合，且正好封閉其透氣孔(864、894)，阻止內外氣體對流。將沼水間9與排渣間52之間的帶有濾孔的薄板83最好置于呼吸閥垂直管85的中間位置。
發酵間、沼水間、排渣間組成沼氣池池體的外層為保溫層3。
進料間4置于發酵間1上部，其底部連接進料管42，進料間的底部和進料管的下部設有能夠向下單向開啟的彈性常閉閥門41、43，進料時兩個閥門開啟，平時關閉。
下面詳細敘述本沼氣池的工作過程，當沼氣池內原料液發酵產氣并達到一定壓力，發酵間1底層沉渣液受壓而通過排渣管5上涌至排渣間52，部分沼水通過分隔板83的濾水孔84流入沼水間9，沼渣滯留在排渣間52內，排渣間52的渣液漲至自動排渣口57時，渣液壓開自動排渣口的保溫閥58流出池體外；用戶拉起手動排渣口54調節閥53的牽引線56，排渣間的渣液立即全部排出池體外，此時，發酵間1壓強大于排渣間52壓強，發酵間1池底的渣液加強排到排渣間52，以適應用戶按需調節沼氣池排渣量。當用戶使用沼氣時，發酵間1氣壓減小，沼水通過V型回流管7回流到發酵間1上部空間的沖水裝置2的不對稱傾倒瓢25內，不對稱傾倒瓢25內再將沼水倒入水箱23內，當水箱內的水量達到一定值時，沼水通過沖水管21在瞬間傾瀉，將發酵間1內的原料攪拌混合，使厭氧細菌遍布整個發酵間1的全部料液內并與原料充分接觸，使厭氧細菌在不斷更新的生活環境中獲得豐富的養料，促進其新陳代謝，提高其活性，從而加快了原料的發酵分解速度，縮短原料在沼氣池內的滯留時間，提高沼氣池的使用效率，提高產氣率。沖水管21上的透氣出水孔212在沼水沖出時有部分沼水同時沖出，沖擊料液表面浮渣層，防止浮渣結殼。
呼吸閥的工作過程為當沼水間和排渣間內的壓強大于外界壓強時，封閉片81離開鉆有透氣孔的堵塞物863，沼水間和排渣間內氣體能夠通過堵塞物863的透氣孔864和封閉片81的周邊和部分封閉口861呼出；當沼水間和排渣間內的壓強小于外界壓強時，封閉片82離開鉆有透氣孔的堵塞物893，外界空氣能夠通過堵塞物893的透氣孔894和封閉片82的周邊和部分封閉口891吸入沼水間和排渣間；以此來保持沼水間和排渣間壓強與外界的平衡。
另一方面，厭氧消化細菌的生長亦需要相對寧靜的時段，試驗和實踐證明，每天攪拌三至四次，日產氣量大幅增加，頻繁攪拌，日產氣量反而下降。本實用新型沼氣池采用的自動攪拌保溫高產沼氣池，是在用氣量和沼水回流量達到適宜程度時，才會發生攪拌運動，用戶一日三餐炊事用氣高峰形成三次攪拌和洗澡用氣形成的一次攪拌，符合厭氧消化細菌生長的動靜需要，從而提高了沼氣池的產氣效率。
權利要求1.一種自動攪拌保溫高產沼氣池，包括發酵間(1)、進料裝置、排渣管(5)、出氣管(6)，發酵間為密封罐狀，進料裝置下端(44)通向發酵間下部，排渣管一端(51)置于發酵間底部，出氣管置于發酵間頂部，與外界相通，其特征在于發酵間上方設置沼水間(9)、排渣間(52)，沼水間(9)和排渣間(52)之間通過帶有濾孔(84)的分隔板(83)相連，排渣管出口通向排渣間下部，排渣間上部設有一個自動排渣口(57)和閥門，沼水間或排渣間上部安裝一個調節內外壓強平衡的呼吸閥(8)；還設一個水壓自動沖水裝置置于發酵間上部空間，其下端沖水管(21)的出口設置在發酵間底部，當水壓達到一定值時有水從沖水管沖出；一個V型沼水回流管一端(71)接沼水間底部，一端(72)置于水壓自動沖水裝置正上部。
2.根據權利要求1所述的自動攪拌保溫高產沼氣池，其特征在于自動排渣口的閥門為向外單向開啟的彈性常閉閥門(58)。
3.根據權利要求1所述的自動攪拌保溫高產沼氣池，其特征在于在排渣間底部設置手動排渣口(54)，該排渣口設置手動排渣閥門。
4.根據權利要求3所述的自動攪拌保溫高產沼氣池，其特征在于手動排渣閥門由向內單向開啟的調節閥(53)和向外單向開啟的彈性常閉閥門(55)組成，調節閥上引出一根拉線(56)至排渣間的上外部，通過牽引該拉線開啟該閥。
5.根據權利要求1-4任一項所述的自動攪拌保溫高產沼氣池，其特征在于水壓自動沖水裝置(2)由上開口的水箱(23)、上端在水箱內上部下端通過水箱底部與外界相通的沖水管(21)、倒扣置于沖水管上端的下開口蓋筒(24)、固定在水箱上方可翻轉的不對稱傾倒瓢(25)組成，蓋筒底與沖水管上端有一定距離，蓋筒下開口與水箱底部非密封固定連接，V型沼水回流管一端置于傾倒瓢上方。
6.根據權利要求5所述的自動攪拌保溫高產沼氣池，其特征在于所述沖水管伸出水箱外部又在原料液上方的部位開有眾多透氣出水孔(212)。
7.根據權利要求6所述的自動攪拌保溫高產沼氣池，其特征在于所述水箱(23)能容納百余升水。
8.根據權利要求1-4任一項所述的自動攪拌保溫高產沼氣池，其特征在于所述呼吸閥(8)為一T型三通管，其垂直管(85)開口與沼水間或排渣間相通，其一側水平管(86)的開口(861)部分封閉，且此側管內設有一直徑略小于管徑的封閉片(81)，封閉片(81)與部分封閉的開口(861)之間設有彈簧(862)，此側管的另一端設有固定于管內的鉆有透氣孔的塞堵物(863)；另一側水平管(89)的近垂直管端同樣設為部分封閉開口(891)，管內設有直徑略小于管徑封閉片(82)，封閉片與部分封閉開口之間設有彈簧(892)，遠垂直管端設置固定于管內的鉆有透氣孔的塞堵物(893)；兩側的封閉片(81、82)在沼水間和排渣間內的壓強與外界相同時與兩側的鉆有透氣孔的塞堵物(863、893)密合，且正好封閉其透氣孔(864、894)，阻止內外氣體對流。
9.根據權利要求8所述的自動攪拌保溫高產沼氣池，其特征在于將沼水間與排渣間之間的帶有濾孔(84)的分隔板(83)置于呼吸閥垂直管(85)的中間位置。
10.根據權利要求1-4任一項所述的自動攪拌保溫高產沼氣池，其特征在于進料裝置包括進料間(4)和與其底部相連的進料管(42)，進料間的底部和進料管的下部設有能夠向下單向開啟的彈性常閉閥門(41、43)。
11.根據權利要求1-4任一項所述的自動攪拌保溫高產沼氣池，其特征在于由發酵間、排渣間、沼水間組成的沼氣池池體的外層為保溫層(3)，自動排渣口和手動排渣口的彈性常閉閥門為保溫閥門。
專利摘要一種自動攪拌保溫高產沼氣池，沼水間、排渣間置于發酵間上方并通過帶濾孔的分隔板相連，排渣管連接排渣間和發酵間底部，排渣間上部設自動排渣口，沼水間或排渣間上部安裝呼吸閥；水壓自動沖水裝置置于發酵間上部空間，其沖水管下端開口于發酵間底部；V型沼水回流管一端接沼水間底部，一端置于沖水裝置正上部，將排渣間濾到沼水間的沼水通過V型沼水回流管和水壓自動沖水裝置在用氣后的一定時間內沖擊發酵間沉渣活性層而自動攪拌，保溫層保持池溫，呼吸閥、進料間底部、進料管下部、排渣間的向下單向開啟的彈性常閉閥門防止沼水接觸空氣攜帶溶解氧，還避免池溫外逸，加快微生物生化反應，提高產氣率，手動排渣口使用戶按需調節排渣量和儲氣量。
文檔編號E03F5/14GK2752256SQ20042012092
公開日2006年1月18日 申請日期2004年12月10日 優先權日2004年12月10日
發明者覃金壽 申請人:覃金壽, 馮志堅, 覃金龍, 覃海龍