专利名称：全机械化运转的大型沼气池(组)、沼气池组群的制作方法
技术领域：
本发明是一种适用于工厂化生产沼气的沼气池、沼气池组及沼气池组群的机械化 沼气池装置。
背景技术：
现在所使用的沼气池基本都是户用小型和微型，其不足是(一)、没有机械化进料 和机械化出渣设备，完全依靠人力手工操作，其进料大量漂浮于沼液表层，极易在液面表层 产生硬壳层，严重影响产气量；(二)、清除废沼渣困难，无法有效地将新料与废沼渣完全分 离，不能在不影响正常产气的情况下，将废沼渣完全清除干净，不能保证沼气池保持稳定的 高产气效果。(能否有效清除废沼渣是制约沼气池向大型化发展的瓶颈，因此至今没有利用 城市生活垃圾生产沼气的大型沼气池问世。)(三)没有调温、保温设备，不能保证在低温季 节正常高效产气。
发明内容
本发明完全采用机械化进料和出渣工艺，能够把沼气池的新沼料与废沼渣完全分 离，进料与清除废沼渣是流水线生产沼气的必须程序，操作简单、省时省力；每进料一次，就 能让所有的沼料与沼液整体运动一次，能够把进入沼气池里的沼料完全置于液面以下，沼 料不会漂浮于水面，因而不能在液面表层产生硬壳层，机械化二次清除沼渣的工艺，保证了 在不影响正常产气的情况下，将沼渣清除干净，使沼气池一经投产就永久不停产；拥有控、 保温设备，能够在低温季节使沼气池内的液温保持在最佳产气温度，保证沼气池的高产气 效果；机械化与大型化的沼气池(组)、沼气池组群能够利用城市生活垃圾、人畜粪便、农作 物秸秆等所有能够产生沼气的原料生产出沼气，为社会提供大量而清洁的低碳能源。本发明是这样实现的在圆形或环形沼气池(组)内安装有环形料仓组，在环形料 仓组的内圆，靠近圆形沼气池的圆心支柱或环形沼气池(组)的同心内圆池壁的料仓内弧 (弦)边框上、下端，各水平顺序安装两圈可以灵活转动的内轴轨道轮，环抱住圆形沼气池 的圆心支柱或环形沼气池(组)的同心内圆池壁，并在环形料仓组的每个料仓底盘的下面， 靠近内、外弧边，安装有顺向圆周并可以灵活转动的内、外圆轨道轮，这样环形料仓组就可 以，以圆形沼气池的圆心支柱或环形沼气池(组)的同心内圆池壁为内轴而灵活的转动，在 环形料仓组外圆的每个料仓外弧边框上，水平安装一圈一定规格的链(齿)驱动带，在圆形 沼气池或环形沼气池(组)进出料间的进出料口外弧边与外弧墙壁之间，靠近进出料口一 角的外弧盖顶上安装有底盘驱动机，底盘驱动机传动轴下端的传动齿轮与环形料仓组上的 链(齿)驱动带咬合；起动底盘驱动机，环形料仓组立刻被底盘驱动机上的传动齿轮带动运 转起来；将装好沼料的料箱，盖好箱盖后，经进出料间的进出料口，放入进出料间的料仓内， 起动底盘驱动机即可转动环形料仓组，将料箱送入沼气池的产气储气间；经不断的循环运 转，最后又将料箱送回进出料间，再将回到进出料间的装有废沼渣的料箱从进出料口吊起， 浙净沼液后清除箱内的废沼渣，再装入新的沼料，经进出料间重新送入产气储气间，如此循环往复，吐故纳新，连续有序地将城市生活垃圾、以及可用于生产沼气的工厂垃圾、人畜粪 便、农作物秸秆等送入沼气池，就能生产出大量而清洁的低碳能源；另外，在每个料仓底盘 的下面，内、外圆轨道轮的前面，都弧形安装一个垂直于池底的沼渣刮板，其作用是将沉淀 于池底的沼渣，随料仓底盘的运转刮带出产气储气间；在进出料间底部有深1米以上，底部 为漏斗形的沼渣沉淀堆积池，用于沉淀和堆积从产气储气间被沼渣刮板带出的废沼渣；沼 渣沉淀堆积池底的漏斗口有排污管连接，并通上地面与泥浆泵的进水口对接，泥浆泵的出 水管通向渣液分离池，当沼渣沉淀堆积池里沉淀的沼渣足够多时，起动泥浆泵，将沼渣连同 沼液一起抽入渣液分离池即完成沼渣的清理工作，因而清除沼渣的工作简单省力；圆形沼 气池的内池壁或环形沼气池(组)内的内、外圆池壁的底部安装有调温管，可以调节沼气池 内沼液的温度，使其达到最佳产气温度，使沼气池持久达到最佳产气效果；在沼气池的整个 池体外，附贴有保温层，可以保持沼气池内的温度，降低沼气池的调温费用。在圆形沼气池体的外部、环形沼气池(组)的环内或环外，建有与沼气池产气储气 间容量配套的水压调液池，其底部与沼气池进出料间隔离墙的底部水平或稍高，透过进出 料间外弧墙(或内弧墙)的池壁，进出料间与水压调液池的底部联通，水压调液池内有足够 量的水，能保证当沼气池产气储气间大量向外输出沼气后，有足够量的水进入产气储气间， 使进出料间的液面始终保持在隔离墙底部以 上的位置，从而保证空气不能从隔离墙的底部 进入产气储气间；在靠近沼气池进出料间的水压调液池上(或产气储气间的盖顶)，建有渣 液分离池，把沼渣沉淀堆积池的沼渣和沼液一起经泥浆泵抽入渣液分离池，沼渣滤出，沼液 直接流回水压调液池，这样既保护环境又节约用水。
图1是圆形沼气池的结构示意Ia是圆形沼气池俯视Ib是圆形沼气池俯视剖面Ic是圆形沼气池主视剖面Id是底盘驱动机结构示意2是环形料仓组及料箱的结构示意2a是环形料仓组俯视2b是环形料仓组主视2c是环形料仓组主视剖面2d是单个料仓结构示意2e是料箱结构示意3是沼气池组的结构示意3a是沼气池组俯视3b是沼气池组主视剖面图3c是沼气池组的环弧横剖面3d是沼气池组的渣液分离池示意4是沼气池组群示意图
具体实施例方式本发明的具体结构是由钢筋混凝土结构的圆形沼气池或(同环的N个环弧形沼 气池组合而成的)环形沼气池组、环形料仓组、料箱、底盘驱动机、泥浆泵、水压调液池和渣 液分离池组成。
一、圆形沼气池如图la、图lb、图Ic所示，本发明的圆形沼气池由进出料间1、产气储气间2、沼渣 沉淀堆积池3、圆心支柱4、隔离墙5、出气管6、进出料间料仓底盘内圆轨道7、进出料间料仓 底盘外圆轨道8、保温层9、圆弧盖顶10、以及给沼气池配套的底盘驱动机11、泥浆泵12、排 污管13、调温管14、水压调液池15、渣液分离池16、水压调液池与进出料间的联通口 17、进 出料间外弧墙的半圆形传动轴与传动齿轮凹槽18组成。进出料间与产气储气间组成圆形沼气池，圆心支柱与两面隔离墙将圆形沼气池分 为进出料间和产气储气间两部分，圆弧盖顶把产气储气间完全密闭。隔离墙、圆心支柱、沼 气池外墙和圆弧盖顶都必须是模具一次成型的钢筋混凝土结构，以绝对保证产气储气间与 进出料间的密闭与坚固要求；隔离墙的高度决定产气储气间最大沼气存储量的大小，所以， 在设计沼气池时，应该考虑是否配备沼气存储罐等设施和沼气自动存储设备等情况，如果 配备有足够的沼气存储设备与设施，则隔离墙的高度应尽可能小些，反之则应大些；隔离墙 的底部与沼气池底的距离是由料仓底盘和料箱的设计高度决定的，即隔离墙的底部与沼气 池底的距离，是根据计划每天向沼气池加入新沼料量的多少而确定的，若每天加料量大，隔 离墙的底部与沼气池底的距离就大些，反之就小些；圆形沼气池的两面隔离墙的底部必须 是同一个水平的。进出料间是本发明沼气池的重要组成部分，不仅是沼气池加入新沼料的入口，也 是清除废沼渣的出口。如图la、图Ib和图Ic所示，进出料间是圆心支柱和沼气池边墙之间， 与两面隔离墙组成的沼气池内空间，进出料间的两面隔离墙与同心同角的内、外弧墙，要水 平高出沼气池圆弧盖顶的最高点以上而成进出料间的进出料口，为了在生产操作中能把料 箱顺畅的放入料仓，要求进出料口的规格与环形料仓组的单个料仓的规格同样、等大并垂 齐，所以，进出料口的内弧边，要背对圆心支柱，向外按进出料间的料仓内弧边与圆心支柱 的距离用钢筋混凝土封盖，使进出料口内弧边与进出料间的料仓内弧边垂齐；进出料口的 外弧边，要面对圆心支柱，向内按进出料间的料仓外弧边与进出料间外弧墙的距离用钢筋 混泥土封盖，使进出料口的外弧边与进出料间的料仓外弧边垂齐；在进出料口外弧边与沼 气池边墙之间的进出料口外弧盖顶一角，预留有直径IOcm左右的圆孔，用于安装底盘驱动 机时，将驱动机的传动轴穿过盖顶，底盘驱动机就安装于此；底盘驱动机如图Id所示，由电 机1、减速机2、传动轴3和传动齿轮4组成；底盘驱动机的传动齿轮与料仓组的链(齿)驱 动带咬合；在正对底盘驱动机传动轴与传动齿轮的进出料间外弧边墙内壁，要预留有直径 15cm以上的半圆形槽沟(即向墙内凹陷7. 5cm以上深的半圆形槽沟)，以控制料仓外弧边 与沼气池墙壁的间隙在IOcm以内。如图lb、图Ic所示，在进出料间的底部，建有距圆心支柱30-40cm，并与产气储气 间池底水平的弧形料仓底盘内圆轨道，建有距圆形沼气池内墙壁20-40cm，并与产气储气间 池底水平的弧形料仓底盘外圆轨道，用于环形料仓组的料仓底盘内圆轨道轮和外圆轨道轮 在进出料间的行走。
沼渣沉淀堆积池如图Ic所示，是进出料间内、外圆轨道之间的进出料间地面，整 体向下加深Im以上后池底聚缩成漏斗形的池子，用于沉淀、堆积从产气储气间被料仓底盘 上安装的沼渣刮板带出的废沼渣；沼渣沉淀堆积池底部的漏斗口有PVC(或其他耐腐蚀材 料)排污管连接并通上地面与泥浆泵的进水口对接，泥浆泵的出水管口安装在渣液分离池 内。圆心支柱如图lb、图Ic所示，不仅是与圆形沼气池同圆心的支撑沼气池圆弧盖顶 的柱子，更是平衡和稳定环形料仓组在沼气池内正常运转的固定内轴，所以，圆心支柱的直 径原则上越大越好，直径一般不要小于40cm，如果沼气池的底面积较小，不需要直径较大的 圆心支柱时，可以在圆心支柱的下半部，高出环形料仓组的顶部，把圆心支柱的直径放大； 如果圆心支柱的直径太小了，既影响料仓内轴轨道轮的大小，也增加安装的难度。产气储气间是沼气池的主要组成部分，沼料在这里发酵分解生产沼气，如图la、图 Ic所示，在产气储气间的圆弧盖顶靠近圆心支柱的盖顶最高点，预埋有直径IOcm以上的不 锈钢出气管，用于沼气池向外输出沼气。
调温管如图Ic所示，是在圆形沼气池的底部并贴圆形池内墙壁安装一圈直径 IOcm以上的不锈钢管，调温管与沼气池外锅炉或热电厂的供热管道连接，当沼气池内的液 温下降时，可以用锅炉或热电厂的热水在调温管内循环，使沼气池内的液温达到最佳产气温度。在沼气池的整个外墙壁及圆弧盖顶上，附贴包被有IOcm以上厚度的泡沫保温层， 可以保持沼气池内的温度，降低调温的费用。水压调液池如图la、图Ib和图Ic所示，位于圆形沼气池外部，环圆形沼气池，池 顶与进出料间的进出料口水平，池底与进出料间隔离墙的底部水平或稍高，在进出料间的 外弧墙壁上预留有直径30cm以上并与水压调液池底水平的联通口，使水压调液池的水能 顺畅自由地出、入进出料间；水压调液池与进出料间的联通口在隔离墙底部以上，可以让沼 气池内的沼液流动，主要在中上层进行，尽量避免了沉淀于池底的沼渣，随沼液流动而进入 水压调液池；水压调液池里的容水量，要不少于隔离墙底部水平线以上的产气储气间容量； 为安全考虑，水压调液池的上口最好整体加盖钢筋混凝土盖板密封。渣液分离池如图Ia所示，位于靠近进出料间的水压调液池的上面，横跨水压调液 池的内、外圆墙壁；渣液分离池的池底布满直径2cm、间距IOcm左右的圆孔，在渣液分离池 的池底铺一层粒径3cm以上、厚度IOcm以上的石子层，石子层的上面铺一层或几层60目的 聚乙烯密网即可达到过滤目的；渣液分离池的深度(含石子层)应在60cm左右，容量要小 于沼渣沉淀堆积池的容量；当沼渣沉淀堆积池的沼渣和沼液一起被泥浆泵送入渣液分离池 后，沼液透过密网和石子层，经布满圆孔的池底流入水压调液池，而沼渣则被密网留在渣液 分离池，待浙干沼液后清除。二、环形料仓组环形料仓组安装在圆形沼气池或环形沼气池(组)的池底，环抱住圆形沼气池的 圆心支柱或环形沼气池(组)的内圆墙壁。如图2a所示，环形料仓组是由N个同圆心、等角和等弧边的环弧形料仓并联组合 而成的，所以，组成环形料仓组的所有料仓都是等大的。料仓组如图2a、图2b、图2c和图2d所示，由料仓1、料仓内轴轨道轮2、料仓底盘内圆轨道轮3、料仓底盘外圆轨道轮4、沼渣刮板5和链(齿)驱动带6组成。料仓如图2d (A是料仓俯视图、C和D是料仓主视图、E是料仓侧视图)所示，由料 仓底盘和料仓边框组成，料仓底盘由底盘框架和沼渣刮板组成，料仓边框由内弧边框、外弧 边框和侧边框组成。底盘框架是摆放料箱的底盘，由底盘边框和η个横撑加固而成，底盘边框与横撑 是用直径50cm以上的不锈钢管制成，普通钢管制成后整体密包三层以上的玻璃钢也可。料仓边框是防止料箱在料仓底盘运转时移动或倾倒而设置的四面栅栏装置，同 样，料仓边框上也有η个竖撑；料仓边框的高度等于或稍低于料箱的高度，料仓边框与竖撑 也是由直径50cm以上的不锈钢管制成，也可以是普通钢管制成后整体密包三层以上的玻 璃钢，料仓边框的高度是由隔离墙的底部与沼气池底的距离决定的。组成料仓组的料仓数量决定料仓内、外弧长的大小；圆形沼气池直径和环形沼气 池(组)内圆墙与外圆墙之间距的大小决定料仓内、外弧之间的距离；圆形沼气池直径和环 形沼气池组内圆墙、外圆墙之间距，一般为3-8m较适宜，超过IOm就很难操作，这时一个料 仓就不能只摆放一个料箱，而是按照料仓的规格分成多个料箱摆放，这样就需要在进出料 口，按料箱的摆放位置做出标记，使多个料箱比较容易的放进料仓内；而组成料仓组的料仓 数量，是由沼料产气周期和计划每天向沼气池加入新沼料的次数决定的，设定沼料产气周 期是单个料箱的沼料在沼气池内完全发酵分解并排静沼气所需的时间(天)；若沼料产气 周期为η天，计划每天向沼气池加入新沼料的次数为y，则组成沼气池料仓组的料仓数量是 yn+Ι个。由于料仓的规格决定进出料间的规格，所以，在建造沼气池前，必须根据选用沼料 的产气周期先确定料仓的规格，以确定好进出料间的规格。料仓内轴轨道轮如图2a、图2c、图2d所示，安装在每个料仓内弧边框的上、下端， 分别组合环抱住圆形沼气池的圆心支柱或环形沼气池组的内圆墙壁，起稳定料仓平衡与灵 活转动的作用，轨道轮是用不锈钢或其他耐腐蚀又具有一定强度的材料制成的，其大小以 直径IOcm上下、厚5-10cm为宜。底盘内圆轨道轮如图2a、图2c、图2d所示，安装在每个料仓底盘内弧边的下面，起 支撑料仓底盘并灵活转动的作用。底盘外圆轨道轮如图2a、图2b、图2c、图2d所示，安装在每个料仓底盘外弧边的下 面，起支撑料仓底盘并灵活转动的作用。所有的料仓底盘内、外圆轨道轮都必须是一样大的，这样才能保证料仓在沼气池 内的水平平衡，具体规格以直径15-20cm、厚度10-15cm为宜，也是不锈钢或其他耐腐蚀又 具有一定强度的材料制成的。沼渣刮板如图2c、图2d所示，位于料仓底盘的下面，突出料仓底盘内、外弧而靠近圆心支柱(或内圆墙壁)和沼气池内墙壁(或外圆墙壁)，并顺向料仓底盘的旋转方向，弧 形安装在内、外圆轨道轮的前面(弧形安装能够将靠近圆形沼气池的圆心支柱或环形沼气 池组的内圆墙壁处的沼渣，与圆形沼气池内墙壁或环形沼气池组的外圆墙壁处的沼渣，彻 底的刮除并带到沼渣沉淀堆积池)；沼渣刮板的制造材料可以是不锈钢板也可以是塑料板 和玻璃钢板等。链(齿)驱动带如图2b、图2d所示，是水平安装在料仓外弧边框上端的不锈钢链 条或齿带，链(齿)驱动带与底盘驱动机的传动齿轮咬合。
料箱如图2e(I是料箱俯视图、H和F是料箱主视图、G是料箱侧视图)所示，由料箱 外弧边框、侧边框、内弧边框和料箱底和盖组成，料箱与料仓为相似形略小，以使料箱能够 放入料仓，料箱盖的大小等于料箱底的规格，料箱的高度是当料箱加盖后放在料仓内低于 隔离墙的底部5-10厘米；料箱与料仓一样，箱底和箱盖有横撑加固，料箱边框有竖撑加固， 都是用直径50cm的不锈钢管制成或普通钢管制成后密包3层以上的玻璃钢，且料箱内5面 和料箱盖都包有一定规格孔径的不锈钢网或普通金属网外涂防锈漆，以防止料箱在运转过 程中，沼料大量散出料箱；在生产中料箱内沼料的装载量，应控制在料箱容量的60% -80% 左右，以防止沼料吸水后膨胀挤满料箱而影响沼料的发酵分解和释放沼气。三、沼气池组 沼气池组如图3a所示，是由同环的N个环弧形沼气池，组合而成的环形沼气池组。沼气池组的具体结构如图3a、图3b、图3c所示，是由钢筋混凝土结构的内圆墙A、 外圆墙B和弧形盖顶C组成的N个产气储气间1、进出料间2、沼渣沉淀堆积池3、产气储气 间的出气与联通管4、(2N)个隔离墙5、进出料间料仓底盘内圆轨道6、进出料间料仓底盘外 圆轨道7、保温层8、底盘驱动机9、泥浆泵10、排污管11、(两圈)调温管12、( 一个)水压 调液池13、渣液分离池14、水压调液池和进出料间的联通口 15及料仓16、内轴轨道轮17、 内圆轨道轮18、外圆轨道轮19、沼渣刮板20、链齿驱动带21、和泥浆泵上的传动轴22、传动 齿轮23组成的。如图3a、图3b所示，隔离墙使环弧形沼气池分为进出料间和产气储气间，隔离墙 与内弧墙、外弧墙以及连接密封内、外弧墙的弧形盖顶，必须是模具一次成型的钢筋混凝土 整体结构，以绝对保证进出料间与产气储气间的密封和坚固要求，隔离墙的高度决定了产 气储气间的最大沼气存储量的大小，所以在设计沼气池时，应考虑尽可能的配备沼气自动 存储设备、设施，以最大限度的降低隔离墙的高度，加大隔离墙的底部与沼气池底的距离， 以提高沼气池的产气能力，尽可能的淡化沼气池的储气功能，强化沼气池的产气功能；如果 设计建造沼气池时不配备储存沼气的设备、设施，而以沼气池的产气储气间作为储存沼气 的主要设施，则隔离墙要根据沼气池的产气能力及沼气的正常输出情况，适当的加大隔离 墙的高度。不论隔离墙的高度多大，环形沼气池组内的所有隔离墙的底部都必须是同一个 水平的。进出料间如图3a所示，环形沼气池组的所有进出料间与进出料口都是等大的，内 部所有结构也是完全一样的，所有的进出料口都是同一个水平的；只需在一个进出料间的 进出料口上安装一台底盘驱动机即可(当然多安几台备用也可以)满足所有进出料间的 进、出料工作。环形沼气池组的每个进出料间的具体结构，如图3b、图3c所示，每个进出料间的 两面隔离墙与同圆心同角的内、外弧墙，水平高出沼气池弧形盖顶最高点以上而成进出料 口，为了在生产上让料箱顺利的放入料仓，要求所有进出料口的规格与每个料仓的规格都 等大并垂齐，所以，每个进出料口的内弧边，都要背对圆心，向外按进出料间的料仓内弧边 与内弧墙壁之间距，钢筋混凝土封盖，使进出料口的内弧边与进出料间内的料仓内弧边垂 齐；进出料口的外弧边，要面对圆心向内，按料仓外弧边与外弧墙之间距，钢筋混凝土封盖， 使进出料口的外弧边与进出料间的料仓外弧边垂齐。如图3a所示，在环形沼气池组内，任意一个进出料口外弧边与外弧边墙之间的进出料口外弧盖顶一角，预留有直径10-15cm的圆孔，用于安装底盘驱动机时，将底盘驱动机 的传动轴穿过盖顶，底盘驱动机即安装于此；底盘驱动机如图Id所示，由电机、减速机、传 动轴、和传动齿轮组成，传动齿轮与进出料间料仓上的链(齿)驱动带咬合。如图3c所示，在环形沼气池组每个进出料间的底部，建有距进出料间内弧 墙30-40cm，与产气储气间池底水平的弧形料仓底盘内圆轨道；建有距进出料间外弧墙 20-40cm，与产气储气间池底水平的弧形料仓底盘外圆轨道；用于料仓底盘的内、外圆轨道 轮在进出料间的行走。如图3b、图3c所示，进出料间弧形料仓底盘内、外圆轨道之间的地面，整体向下加 深Im以上后聚缩为漏斗形而成沼渣沉淀堆积池，用于沉淀堆积从产气储气间被料仓底盘 上安装的沼渣刮板带出的废沼渣；池底的漏斗口有PVC(或其他耐腐蚀材料制成的)排污管 连接，排污管通上地面与泥浆泵的进水口对接，泥浆泵的出水管通入渣液分离池。 产气储气间是环形沼气池组最主要的组成部分，沼料在这里发酵分解生产沼气并 储存，环形沼气池组内产气储气间的容量(容纳料仓的数量)是可以不等大的，因为，大型 的环形沼气池组内，不同的环弧形沼气池，可以选择加入不同类别的沼料，而沼料不同则产 气周期也不同，产气周期又是决定产气储气间容纳料仓数量的决定条件，所以，环形沼气池 组内不同的环弧形沼气池，可以通过调节产气储气间容有料仓的数量，而选择投入不同类 别的沼料。如图3a所示，在环形沼气池组的每个产气储气间，靠近进出料间隔离墙的钢筋混 凝土弧形盖顶最高点，预埋有直径15cm以上的不锈钢出气管，并把相邻产气储气间的出气 管，沿进出料间的内弧墙或外弧墙相联通，即环形沼气池组的每个产气储气间，不仅下面的 沼液是联通的，而且上部的沼气也是联通的，这样，就使环形沼气池组内所有的产气储气间 的气压是相同的，下面沼液的液面也是同一个水平的；既可以统一调度沼气的输出管理，也 可以统一环形沼气池组的生产管理。如图3c所示，在整个环形沼气池组的所有产气储气间和进出料间底部，贴内圆墙 壁和外圆墙壁，各安装有直径15cm以上的不锈钢调温管，也可以只在内圆墙壁安装调温 管，因为，料仓底盘距内圆墙壁的间隙比外圆墙壁更大，更具有安装空间，在外圆墙壁上安 装必须把料仓底盘下的外圆轨道轮适当内移，以让出安装调温管的空间；调温管与沼气池 外的锅炉或热电厂的供热管道连接，当产气储气间内的液温下降时，可用锅炉或热电广的 热水在调温管内循环，使产气储气间内的液温达到最佳产气的温度。在环形沼气池组的整个内、外圆墙壁外及弧形盖顶上，附贴包被厚度IOcm以上的 泡沫保温层，可以保持环形沼气池组内的温度，降低调温费用。环形沼气池组的水压调液池，既可以如图3a所示，位于环形沼气池组环内部的内 圆式，也可以是位于环形沼气池组环外部的外环式；环形沼气池组的水压调液池选择内圆 式还是外环式，取决于环形沼气池组总面积的大小，当环形沼气池组的总面积小于或等于 环内圆的面积时可以选择内圆式水压调液池，当环形沼气池组的面积大于环内圆的面积 时，只能选择外环式水压调液池；不论内圆式还是外环式，水压调液池的池顶与每个进出料 间的进出料口都水平，池底与每个进出料间隔离墙的底部水平；每个进出料间的外弧墙上， 都预留有直径40cm以上并与水压调液池底部水平的联通口，使水压调液池的水能够自由 顺畅地出、入进出料间；水压调液池的容水量，要不少于环形沼气池组所有产气储气间隔离墙底部水平线以上的容量总和。环形沼气池组的渣液分离池，如图3a所示，分布在每个靠近进出料间内圆墙一侧 的环弧形产气储气间的盖顶上(也可以分布在外环式水压调液池的池顶)。渣液分离池如 图3d所示，为方形或长方形(A是渣液分离池的俯视图、B是渣液分离池的主视图、C是渣液 分离池的侧视剖面图)，池底倾斜向水压调液池并留有出水口 1，在池底支起一层与池底坡 顶水平并布满间距10cm、直径2cm圆孔的钢筋混凝土结构筛板2，筛板上铺一层粒径3cm以 上、厚IOcm以上的石子层3，石子层的上面铺一层或几层60目的聚乙烯密网4，即可达到过 滤目的；渣液分离池的深度(含石子层)应在60cm左右，容量要小于沼渣沉淀堆积池的容 量；当沼渣沉淀堆积池的沼渣和沼液，一起被泥浆泵送入渣液分离池后，沼液透过密网和石 子层，经渣液分离池的池底流入水压调液池，沼渣则留在渣液分离池，浙净沼液后清除。 环形沼气池组的环形料仓组和料箱与圆形沼气池的环形料仓组和料箱的构造与 配置完全一样。只是，由N个料仓组成的环形沼气池组的料仓组中，代表料仓数量N的数字 变得大了 ；由于环形沼气池组的半径比圆形沼气池的半径大很多，所以环形沼气池组内料 仓与料箱的内、外弧边的长度接近了 ；环形沼气池组内，料仓组的内轴轨道轮是抱住环形沼 气池组的内圆墙壁作为内轴运转的；环形料仓组如图3b、图3c所示，安装在环形沼气池组 的每个产气储气间和进出料间的底部。四、沼气池组群沼气池组群是同心的圆形沼气池与N个环形沼气池组多元组合而成的沼气池组 群，或由同心的N个环形沼气池组多元组而成的沼气池组群。沼气池组群中的圆形沼气池和每个环形沼气池组的内部构造及配置和外部配置， 都与本说明书“一”、“二”、“三”中所描述的完全相同，只是同圆心相邻的圆形沼气池与环形 沼气池组之间，以及同圆心相邻的环形沼气池组之间，可以共用一个水压调液池的水，这样 可以大量降低建筑成本，如图4所示的沼气池组群，由圆形沼气池1、环形沼气池组2、环形 沼气池组3、水压调液池4和水压调液池5组合而成。
权利要求
一种适用于工厂化生产沼气的沼气池(组)及沼气池组群，其特征是沼气池组是由同环的N个环弧形沼气池组合而成；每个沼气池(组)都配备有水压调液池和相应的渣液分离池；沼气池(组)内安装有，由N个等大的环弧形料仓组合而成的料仓组；料仓的内弧(弦)边框上、下端各安装有(以圆形沼气池的圆心支柱或环形沼气池组的内圆墙壁为内轴的)料仓内轴轨道轮；料仓的外弧边框上安装有链(齿)驱动带；料仓底盘的下面安装有沼渣刮板和内、外圆轨道轮；进出料间建有料仓底盘内圆轨道和料仓底盘外圆轨道；进出料间的底部建有漏斗形的沼渣沉淀堆积池；沼渣沉淀堆积池的漏斗口与排污管和泥浆泵的进水口连接；泥浆泵的出水口安装在渣液分离池上；在进出料间的外弧盖顶上，安装有底盘驱动机；底盘驱动机的传动齿轮与料仓组的链(齿)驱动带咬合；沼气池(组)的所有隔离墙的底部都是同一个水平；水压调液池与进出料间的联通口，等于(高于)隔离墙底部；环形沼气池组所有产气储气间的出气管都是联通的；圆形沼气池内墙壁和环形沼气池组内的内、外圆墙壁上安装有调温管；整个沼气池(组)的外墙和盖顶外都附贴包被有保温层。
全文摘要
全机械化的大型沼气池(组)、沼气池组群，是一种适用于工厂化生产沼气的沼气池(组)和沼气池组群装置。本发明解决了限制沼气池向大型化发展的瓶颈问题“不能有效清除废沼渣”，采用机械化进料和二次清除废沼渣的生产工艺，能把新沼料和废沼渣完全隔开，所有的废沼渣都能按流程及时清除干净，生产操作简单省力，而且装备有控、保温设备、设施；使流水线式、工厂化高效沼气池组及组群，一经投产就永久运转成为现实。本发明的机械化沼气池设备包括料仓组、料箱、底盘驱动机和泥浆泵等，配套的设施有水压调液池和渣液分离池等，可以建成容量几十方到几百方的微、小型沼气池，容量几千方到几万方的中型沼气池组或组群，以及容量十万方以上的大型沼气池组群；大容量的沼气池组及组群，能够以包括城市生活垃圾在内的，所有能产生沼气的物质作为原料，实现工厂化生产沼气的目的。
文档编号C12M1/107GK101838607SQ20101012576
公开日2010年9月22日 申请日期2010年3月15日 优先权日2010年3月15日
发明者张昊慧 申请人:张昊慧