一种内置水压间小型沼气发酵装置的制作方法

1.本实用新型属于环保、沼气发酵技术领域，涉及一种内置水压间小型沼气发酵装置；特别适用于年平均气温较低的北方寒冷地区常年运行沼气发酵。


背景技术：

2.沼气是由人畜粪便、秸秆、污水等各种有机物在密闭的空间内进行厌氧发酵所产生的一种可直接燃烧的混合气体。沼气发酵技术是一种低碳环保的技术，是生物质能转化中的重要组成部分，能够促进农业废弃物的资源化利用，所产沼气通常可供烧饭、采暖，用以解决一部分日常用电；同时，沼气发酵尤其适用于农作物秸秆丰富的农村地区和大型畜禽养殖场，沼气发酵与猪舍、厕所、牲畜棚舍结合，有效处理粪便，有利于改善农村的卫生条件。
3.目前的沼气发酵装置是采用常温发酵模式，低温厌氧发酵困难；对于年平均气温较低的北方地区来说，一年中的一半时间都不利于沼气发酵，沼气发酵受温度条件限制较为严重，操作困难，推广效果较差。


技术实现要素：

4.本实用新型公开了一种内置水压间小型沼气发酵装置，以解决现有技术中严寒地区沼气发酵受温度条件限制较为严重，操作困难，推广效果较差等问题。
5.本实用新型包括地面下部结构布置与地面上部结构布置；地面下部结构布置包括进料管、沼气池、外置水压间、溢流管、沼液储存池、内置水压间、缓冲管；地面上部结构布置包括安全阀、导气管、压力表；进料池通过进料管与沼气池相连通；固体发酵原料经进料管进入沼气池，进行湿法厌氧发酵；沼气池内上部为发酵产生的高压沼气，沼气池内下部为固体发酵原料和沼液混合物；压力表连接安装在沼气池顶部，导气管连接沼气池与沼气收集装置；安全阀连接安装在导气管上；安全阀、压力表与控制装置电控连接；沼气池结构为罐状体，顶部为弧面状；沼气池所产沼气经导气管输出进行收集，压力表对沼气压力进行实时监控；当沼气池内压力达到池内所承受的限定数值时，安全阀自动打开，以保证装置和管路安全。
6.内置水压间安装在罐状体的沼气池内部；缓冲管位于内置水压间的下部，缓冲管管路连通内置水压间与沼气池；缓冲管上设有固体截留装置，沼气池内混合发酵原料受高压沼气压力作用，只有沼气池内的沼液可以经过缓冲管进入内置水压间；随着沼气池内的固态发酵原料发酵液化、气化，发酵料液在缓冲管内上下浮动，形成稳定的气体压力，防止热量散失；外置水压间安装布置在沼气池上部； 内置水压间具有出液口，出液口与外置水压间相连通，溢流管连通外置水压间上部与沼液储存池；发酵时发酵原料均在沼气池内；当进新发酵原料时，沼液经由出液口，从内置水压间进入到外置水压间，外置水压间上部的沼液经溢流管进入沼液储存池，确保内置水压间和外置水压间气压稳定。
7.缓冲管数量大于两个，缓冲管在液面以下的位置与高度均不同。
8.沼气池设有密封层，进料管、沼气池、外置水压间、沼液储存池的外部均具有保温层和防水层；保温层苯板数量大于等于两层，厚度大于等于30mm，交替铺设结构。
9.一个优化方案，沼气池底部和两侧设置秸秆增保温堆沤装置，
10.秸秆增保温堆沤装置内置秸秆及发酵剂，发酵剂组分包括红糖、尿素、菌剂，堆沤装置增保温沼气池；秸秆在堆沤装置堆沤作为廉价增温热源或保温材料。秸秆增保温堆沤装置采用秸秆生物反应堆为沼气池增保温。
11.本实用新型还包括锥形破壳装置，锥形破壳装置安装在沼气池内；发酵原料进入沼气池内，在重力作用与产出沼气压力作用下经由锥形破壳装置进行发酵原料粉碎搅拌，防止沼气池内发酵原料结壳；沼气池还包括出料口，沼渣抽吸出料装置安装连接在出料口的出沼渣管路上。
12.本实用新型的积极效果在于：具有防止料液结壳，保温效果好，管理方便的特点，能够在-30℃正常进行沼气发酵，可以保证沼气发酵在北方寒冷地区常年运行，且操作简单；适合在我国温带和中温带地区全年连续使用，也适合在北方严寒地区农村推广使用。
附图说明
13.图1为本实用新型整体建造安装结构示意图；
14.图中：1进料管、2沼气池、3出料口、4安全阀、5导气管、6压力表、7外置水压间、8溢流管、9沼液储存池、10出液口、11内置水压间、12缓冲管、13锥形破壳装置、14堆沤装置。
具体实施方式
15.以下结合附图详细说明本实用新型的一个实施例。
16.本实用新型一种优选的技术方案实施例如图1所示，包括地面下部结构布置与地面上部结构布置；地面下部结构布置包括进料管1、沼气池2、外置水压间7、溢流管8、沼液储存池9、内置水压间11、缓冲管12、锥形破壳装置13、堆沤装置14；地面上部结构布置包括安全阀4、导气管5、压力表6。
17.进料池通过进料管1与沼气池2相连通；固体发酵原料经进料管1进入沼气池2，进行湿法厌氧发酵；沼气池2内上部为发酵产生的高压沼气，沼气池2内下部为发酵混合物与受高压沼气压缩呈液态的沼液；压力表6连接安装在沼气池2顶部，导气管5连接沼气池2与沼气收集装置；安全阀4连接安装在导气管5上；安全阀4、压力表6与控制装置电控连接；沼气池2所产沼气经导气管5输出进行收集，压力表6对沼气压力进行实时监控；当沼气池2内压力达到池内所承受的限定数值时，安全阀4自动打开，以保证装置和管路安全。
18.沼气池2结构为罐状体，顶部为弧面状；内置水压间11安装在罐状体的沼气池2内部；缓冲管12位于内置水压间11的下部，缓冲管12管路连通内置水压间11与沼气池2；缓冲管上设有固体截留装置，沼气池2内混合发酵原料受高压沼气压力作用，只有沼气池2内的沼液可以经过缓冲管12进入内置水压间11；缓冲管12数量大于两个，缓冲管12在液面以下的位置与高度均不同；随着沼气池2内的固态发酵原料发酵液化、气化，发酵料液在缓冲管12内上下浮动，形成稳定的气体压力，防止热量散失；外置水压间7安装布置在沼气池2上部； 内置水压间11具有出液口10，出液口10与外置水压间7相连通，溢流管8连通外置水压间7上部与沼液储存池9；发酵时发酵原料均在沼气池2内；当进新发酵原料时，沼液经由出
液口10，从内置水压间11进入到外置水压间7，外置水压间7上部的沼液经溢流管8进入沼液储存池9，确保内置水压间11和外置水压间7气压稳定。
19.锥形破壳装置13安装在沼气池2内；发酵原料进入沼气池2内，在重力作用与产出沼气压力作用下经由锥形破壳装置13进行发酵原料粉碎搅拌，防止沼气池2内发酵原料结壳；沼气池2还包括出料口3，沼渣抽吸出料装置安装连接在出料口3的出沼渣管路上。
20.沼气池2设有密封层，进料管1、沼气池2、外置水压间7、沼液储存池9的外部均具有保温层和防水层；保温层由两层厚度为30mm的苯板交替铺设而成。沼气池2底部和两侧设置秸秆增保温堆沤装置14，秸秆堆沤发酵剂组分为秸秆 红糖 尿素 菌剂，堆沤装置14采用秸秆生物反应堆作为廉价增温热源或保温材料，为沼气池2增保温。
21.实用新型实施例详细说明不视为对本实用新型的限定。 任何实用新型的变形等效替代皆落入本发明保护范围。


技术特征：
1.一种内置水压间小型沼气发酵装置，其特征在于：包括地面下部结构布置与地面上部结构布置；地面下部结构布置包括进料管、沼气池、外置水压间、溢流管、沼液储存池、内置水压间、缓冲管；地面上部结构布置包括安全阀、导气管、压力表；进料池通过进料管与沼气池相连通；固体发酵原料经进料管进入沼气池；压力表连接安装在沼气池顶部，导气管连接沼气池与沼气收集装置；安全阀连接安装在导气管上；安全阀、压力表与控制装置电控连接；内置水压间安装在罐状体的沼气池内部；缓冲管位于内置水压间的下部，缓冲管管路连通内置水压间与沼气池；缓冲管上设有固体截留装置，沼液经过缓冲管进入内置水压间，发酵料液在缓冲管内上下浮动；外置水压间安装布置在沼气池上部；内置水压间具有出液口，出液口与外置水压间相连通，溢流管连通外置水压间上部与沼液储存池；发酵时发酵原料均在沼气池内；当进新发酵原料时，沼液经由出液口，从内置水压间进入到外置水压间，外置水压间上部的沼液经溢流管进入沼液储存池。2.根据权利要求1所述的一种内置水压间小型沼气发酵装置，其特征在于：缓冲管数量大于两个，缓冲管在液面以下的位置与高度均不同。3.根据权利要求1所述的一种内置水压间小型沼气发酵装置，其特征在于：沼气池设有密封层，进料管、沼气池、外置水压间、沼液储存池的外部均具有保温层和防水层；保温层苯板数量大于等于两层，厚度大于等于30mm，交替铺设结构。4.根据权利要求1所述的一种内置水压间小型沼气发酵装置，其特征在于：还包括锥形破壳装置，锥形破壳装置安装在沼气池内；沼气池还包括出料口，沼渣抽吸出料装置安装连接在出料口的出沼渣管路上。

技术总结
本实用新型公开一种内置水压间小型沼气发酵装置，包括进料管、沼气池、外置水压间、溢流管、沼液储存池、内置水压间、缓冲管等；进料管连通进料池与沼气池；内置水压间安装在沼气池内部；缓冲管位于内置水压间下部，连通内置水压间与沼气池；缓冲管设有固体截留装置，发酵料液在缓冲管内上下浮动；外置水压间安装在沼气池上部；内置水压间出液口与外置水压间连通，溢流管连通外置水压间与沼液储存池；当进新发酵原料时，沼液经出液口从内置水压间进外置水压间，经溢流管进沼液储存池。具有防止料液结壳，保温效果好，管理方便的特点，能够在-30℃正常进行沼气发酵，可以保证沼气发酵在北方寒冷地区常年运行，且操作简单。且操作简单。且操作简单。


技术研发人员：郑德华 崔彦如 张东刚 孙浩翔
受保护的技术使用者：吉林省水木清源环保科技开发有限公司
技术研发日：2021.12.28
技术公布日：2022/7/12