专利名称：一种沼气收集与增压装置及采用该装置的沼气池的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种沼气池，特别是一种超过户用沼气池容量的顶压式大容量沼气池。
背景技术：
目前大中小型即大容量的沼气池，无论结构、材质如何变化，一般都有厌氧发酵罐和贮气罐同时存在，才能实现产气和贮气的功能，且在施用外加气压的条件下才能满足正常使用的要求。其结构复杂，占地面积大，成本高。至今还没有一种大中小型即超过户用沼气池容量的大容量沼气池，仅靠设置一个厌氧发酵罐即能实现产气、贮气，又能自行升高沼气压力满足正常使用的要求。申请号为200920079317. 3，名称为装有全自动玻璃钢浮沉沼气罩的沼气池的中国实用新型专利，公开了一种沼气池，通过在沼气池液面上方设置一个可以自动浮沉在液面的玻璃钢罩，该沼气池通过简单的结构用于收集沼气池，但是其通过玻璃钢罩的自重悬浮于液面之上，当玻璃钢罩内所收集的沼气较多时，玻璃钢罩的下边缘可能超过液面，使得所收集的沼气从玻璃钢罩的边缘外泄出去，同时该沼气收集装置，也即玻璃钢罩，仅仅能够实现沼气的收集作用，而且采用玻璃钢制成，根本无法监控其沼气收集的情况，不利于控制。
发明内容
本发明的发明目的在于针对上述存在的问题，提供一种结构简单，安装快捷，维修方便，成本低廉，运输方便的沼气收集与增压装置及采用该装置的沼气池，将该沼气收集与增压装置运用到沼气池中，即可实现沼气的发酵收集与自动增压，改变了传统的发酵罐与储气罐的结构，使其能够控制沼气的压力值，且结构极为简便，成本低廉，适合推广应用。 设置有该沼气收集与增压装置的沼气池，能够实现沼气自动收集循环加压，无需任何外部机械加压，通过收集与增压装置在沼气池内的的密封结构，从而给沼气池内的沼气增压，确保向外输送的沼气压力值，从而精简了其结构，降低了成本，且操作极为简便。本发明采用的技术方案如下
本发明的沼气收集与增压装置，它包括设置于密闭沼气池内的收集袋，所述收集袋覆盖于液面，且其开口浸于液面以下，在收集袋的顶部设置有导气管。由于采用了上述结构，收集袋能运用到密闭的沼气池中，并且配合沼气池使用，用于收集其下方的发酵料液反应所产生的沼气，在收集袋的顶部设置导气管，可以将收集的沼气用于排出使用。由于该沼气收集与增压装置在使用时需要安装于沼气池内，覆盖于液面上，并结合沼气池内的发酵料液的高度，发酵料液的高度需覆盖该收集袋的下边缘，也即收集袋的开口浸于液面以下，料液发酵后产生的沼气进入收集袋内，当收集袋内的气量增加时，将收集袋中的料液被压入到收集袋之外，从而使得液面上升或者收集袋上浮，气量越大压入到收集袋的上部的料液就越多，液面高度就越高，由于沼气池为密闭结构，从而使收集袋上部的空间被压缩，收集袋上部的气压增大，从而作用到收集袋的表面，使得收集袋中的气体压力就越大，收集袋内的气体压力等于收集袋的上部液面与气箱中液面的高度差形成的压力，通过液面高度差的控制从而达到控制最高气压的目的，因此该沼气收集与增压装置相对于现有技术而言，除了能够收集沼气外，还能够通过其结构运用到密闭的沼气池中，实现其自动收集循环加压。本发明的沼气收集与增压装置，运用到密闭的沼气池中，可替代传统的一级发酵池和二级贮气柜的功能，料液的自动升降，实现沼气自动收集循环加压，在无需外部机械加压的情况下，满足沼气输送与使用的气压要求，同时为沼气池的构件至少减少一半，因此建池效率至少提高一倍，从而减少了生产成本。本发明的沼气收集与增压装置，其安装高度既能满足设定气压同时又能保证收集袋上部容积不小于气箱容积，使得沼气池内的沼气自行收集，并由液面上升或下降自动形成沼气压力上升或下降。本发明的沼气收集与增压装置，所述收集袋的下方设置有收集袋支撑架，且收集袋支撑架向上支撑起收集袋形成气箱。由于采用了上述结构，在收集袋的下方设置收集袋支撑架，该收集袋支撑架可以将收集袋支撑起形成气箱，用于收集其下方产生的沼气。该收集袋支撑架主要是对收集袋起着支撑的作用，能够确保收集袋的大致形状，且该气箱呈向上凸的结构，具体可以为半球形或者半球与圆柱形相结合，或者其它结构形式，使得该气箱内可用于收集沼气，同时为了配合收集袋的使用，该收集袋支撑架可设置于沼气池内，使得收集袋形成的气箱在沼气池的发酵料液内，保持其基本的结构形式，避免收集袋在沼气池的料液内发生较大的变形，继而影响收集沼气的效果。由于该沼气收集与增压装置在使用时需要安装于沼气池内，并结合沼气池内的发酵料液的高度，发酵料液的高度需覆盖该收集袋的下边缘，料液发酵后产生的沼气进入收集袋形成的气箱中，当气量增加时，将气箱中的料液被压入到气箱的上部， 气量越大压入到气箱的上部的料液就越多，液面高度就越高，从而使气箱中的气体压力就越大，气体压力同气箱的上部液面与气箱中液面的高度差存在必定的联系，使得通过液面高度差的控制从而达到控制最高气压的目的。本发明的沼气收集与增压装置，所述收集袋与收集袋支撑架通过拉杆固连于密闭沼气池的底部，使收集袋与收集袋支撑架的开口浸于液面以下。由于采用了上述结构，收集袋和收集袋支撑架的底部连接到拉杆上，然后拉杆的另外一端连接到沼气池的底部，且该拉杆呈现竖直向上的形状，当然也可以根据实际情况将拉杆制成弯曲或者其它结构形式，当然根据实际的需求可以通过拉杆将收集袋与收集袋支撑架连接到沼气池的侧壁或者顶部，只需要满足将收集袋与收集袋支撑架位于沼气池的中部，并且气箱呈凸形结构，便于收集沼气即可，收集袋与收集袋支撑架位于沼气池的中部，也即气箱位于沼气池的中部，需保证收集袋与收集袋支撑架的开口浸于液面以下，从而便于气箱收集其下方的沼气池内料液反应产生的沼气，同时加料液面高度超过收集袋的下口的高度，料液发酵后产生的沼气进入收集袋形成的气箱中，当气量增加时，将气箱中的料液压入气箱上部，气量越大压入气箱上部的料液就越多，液面高度就越高，从而使气箱中的气体压力就越大，气体压力等于气箱上部液面与气箱中液面的高度差，通过液面高度差的控制从而达到控制最高气压的目的。本发明的沼气收集与增压装置，所述气箱呈半球形结构或者半球与圆柱形相结合的结构。
由于采用了上述结构，该气箱主要由收集袋与收集袋支撑架组成，且收集袋支撑架支撑起整个收集袋呈半球形结构，或者顶部为半球形，半球形的下边结合圆柱形的结构， 从而使得该装置能够收集其下方的沼气，并将沼气收集于该气箱内，其具体结构可以根据实际的沼气池的大小进行选择。本发明的采用沼气收集与增压装置的沼气池，混凝土基础以及固定于混凝土基础上的主池，所述主池的顶部密封有保护罩，形成密闭的沼气池体，在保护罩上设置溢气管， 所述沼气收集与增压装置的开口浸于主池内的液面以下，所述导气管穿出主池外。由于采用了上述结构，该沼气池建于混凝土基础之上，因此该主池固定并密封于该混凝土基础上，并且在主池的顶部密封有保护罩，形成一体式密闭结构，在保护罩上设置有溢气管，用于排出保护罩内的气体，且保护罩起到收集余气，防止臭气散发的作用，沼气收集与增压装置位于主池的中部，主要用于收集其下方的沼气池产生的沼气，并且沼气池内的料液的液面高度应超过沼气收集与增压装置的下口的高度，即沼气收集与增压装置的开口浸于液面以下，料液发酵后产生的沼气进入收集袋形成的气箱中，当气量增加时，将气箱中的料液沿着收集袋与主池之间的间隙或过液孔压入收集袋上部，从而减小了收集袋上部的空间，使得其上部空间压力增大，当收集袋内的气量越大压入收集袋上部的料液就越多，液面高度就越高，从而使气箱中的气体压力就越大。气体压力等于收集袋上部液面与气箱中液面的高度差形成的压力，通过液面高度差的控制从而达到控制最高气压的目的，无需另外设置二级贮气柜，气箱和料液中的逃溢气体和臭味进入保护罩中收存并定时排空或利用。收集袋内的沼气通过导气管自流送到用户使用。本发明的采用沼气收集与增压装置的沼气池，能够实现沼气自动收集循环加压，无需任何外部机械加压，从而精简了其结构， 降低了成本，且操作极为简便。本发明的采用沼气收集与增压装置的沼气池，收集袋和/或收集袋支撑架的底部通过拉杆固定连接于混凝土基础上。由于采用了上述结构，根据沼气收集与增压装置结构的不同，可以将收集袋的底部、收集袋支撑架的底部、收集袋与收集袋支撑架的底部连接到拉杆上，并且通过该拉杆固定在沼气底部的混凝土基础上，从而保证沼气收集与增压装置能够位于沼气池的中部，继而便于料液的发酵收集，同时根据液面的高度不同而自动增压，收集袋下口的设定安装位置至主池上口设定位置的高度差，既要满足设定气压同时又要保证上池容积不小于气箱容积。本发明的采用沼气收集与增压装置的沼气池，在所述收集袋上设置有过液孔，或者所述收集袋与主池之间设置有间隙，使得收集袋的上下方相互贯通。由于采用了上述结构，为了保证收集袋的上方与收集袋的下方之间的贯通，从而便于料液向上或者向下流动，因此可以在收集袋的边沿上设置过液孔，从而满足收集袋上下的料液贯通的效果，继而使得收集袋能够起到沼气收集与自动增压的效果；当然也可以根据实际的需要，选择较小的收集袋，使得收集袋的边沿与主池的内壁之间存在间隙，同样实现收集袋上下贯通，能够自由流动料液的效果。本发明的采用沼气收集与增压装置的沼气池，所述保护罩的下方设置有保护罩支撑架，所述保护罩支撑架密封连接于主池上，所述保护罩支撑架支撑起保护罩形成袋状气箱。
由于采用了上述结构，在保护罩的下方设置保护罩支撑架，该保护罩支撑架同时密封连接于主池的顶端，并且保护罩支撑架支撑起保护罩形成袋状气箱，从而使得该保护罩形成的袋状气箱起到收集余气，防止臭气散发的作用，并且当沼气池内的料液未反应时， 保证该保护罩保持其原有的结构形式，从而保证沼气池的正常使用安全。本发明的采用沼气收集与增压装置的沼气池，所述收集袋将主池分为上下两部分，分别为起发酵池作用的下池和对沼气增压的上池。由于采用了上述结构，主池被收集袋隔成上下池，其中下池主要用于起发酵池作用，而上池则主要用于提供空间，到下池内的料液被压出时，对收集袋内的沼气起到增压， 起到用顶部液压对沼气增压的作用。本发明的采用沼气收集与增压装置的沼气池，所述主池由钢板、缠绕玻璃钢或拼装式模压玻璃钢板块制成。由于采用了上述结构，一方面使得该沼气池的材料可选择性大，可以根据实际的要求进行选择，推广性强；另外一方面在能够保证沼气的各种性能的基础上，尽可能选择成本低的材料，从而有利于降低整个沼气池的成本，便于推广引用。综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是
1、本发明的沼气收集与增压装置，运用到沼气池中，即可实现沼气的发酵收集与自动增压，改变了传统的发酵罐与储气罐的结构，使得结构极为简便，成本低廉，适合推广应用；
2、本发明的采用该沼气收集与增压装置的沼气池，能够实现沼气自动收集循环加压， 无需任何外部机械加压，从而精简了其结构，降低了成本，且操作极为简便。
图I是本发明的沼气收集与增压装置及采用该装置的沼气池的结构示意图。图中标记1-主池、2-收集袋、3-保护罩、4-拉杆、5-混凝土基础、6_导气管、 7-溢气管、8-收集袋支撑架、9-保护罩支撑架、10-气箱、11-袋状气箱、12-下池、13-上池、 14-收集袋下口。
具体实施例方式下面结合附图，对本发明作详细的说明。为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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发明，并不用于限定本发明。如图I所示，本发明的沼气收集与增压装置，包括设置于沼气池内的收集袋2，该收集袋2可以被独立制造，并且能够结合密闭的沼气池使用，所述收集袋2的开口浸于液面以下，即设置于普通的沼气池内部，其下边沿小于沼气池内壁的直径，同时沼气池内的料液液面高于该收集袋2的开口，在收集袋2的顶部设置有导气管6，该导气管6能够将收集袋 2内的沼气引出进行使用。在收集袋2的下方设置有收集袋支撑架8，所述收集袋支撑架8 设置于沼气池内，并且所述收集袋支撑架8向上支撑起收集袋2形成气箱10，气箱10呈半球形结构或者半球与圆柱形相结合的结构，当然也可以根据实际的需要选择其它结构，以
6满足其功能为宜，气箱10使得其下方的发酵料液所产生的沼气能够进入到气箱10内，并且能够将气箱10内的料液压出，由于收集袋2下边沿的直径小于沼气池内壁的直径，因此被压出的发酵料液能被压入到气箱10的上部，当气箱10内的气量越大压入气箱10的上部的料液就越多，液面高度就越高，从而使气箱10中的气体压力就越大。气体压力等于气箱 10的上部液面与气箱中液面的高度差，通过液面高度差的控制从而达到控制最高气压的目的。所述收集袋2与收集袋支撑架8通过拉杆4固连于沼气池的底部，使收集袋2与收集袋支撑架8位于沼气池的中部，收集袋2与收集袋支撑架8位于沼气池的中部的目的在于， 便于控制收集袋2与收集袋支撑架8的开口浸于液面以下，加料液面高度能超过收集袋的下口 14的高度，从能够保证其下方能够进行发酵反应，而其上方能够进行顶部液压对沼气进行增压的效果。因此也可以根据实际的需要，将拉杆固定住收集袋2与收集袋支撑架8， 而另外一端固定于沼气池的内壁或者顶部上，以满足实际需要为宜。本发明的沼气收集与增压装置，运用到沼气池中，即可实现沼气的发酵收集与自动增加，改变了传统的发酵罐与储气罐的结构，使得结构极为简便，成本低廉，适合推广应用。如图I所示，本发明的采用沼气收集与增压装置的沼气池，该沼气池的底部采用混凝土基础5，并且其侧壁为主池1，由钢板、缠绕玻璃钢或拼装式模压玻璃钢板块制成，可以根据实际情况进行选择，所述主池I固定于混凝土基础5上，在主池I的顶部密封固定有保护罩3，保护罩3的下方设置有保护罩支撑架9，所述保护罩支撑架9密封连接于主池I 上，形成密闭的沼气池，所述保护罩支撑架9支撑起保护罩3形成袋状气箱11，保护罩3形成的气箱11起到收集余气，防止臭气散发的作用。在保护罩3上设置有溢气管7。在沼气池的中部设置有收集袋2，收集其下方沼气池产生的沼气，所述收集袋2的开口浸于液面以下，在收集袋2的顶部设置有导气管6，所述导气管6穿出主池I外，将收集袋2内的沼气引出进行使用，收集袋2的下方设置有收集袋支撑架8，所述收集袋支撑架8设置于沼气池内， 且所述收集袋支撑架8向上支撑起收集袋2形成气箱10，收集袋2和收集袋支撑架8的底部通过拉杆4固定连接于混凝土基础5上，收集袋2将主池I分为上下两部分，分别为起发酵池作用的下池12和对沼气增压的上池13，并且在主池I的侧壁上还设置有进料管，便于将发酵料液供入主池I内，所述收集袋2上设置有过液孔，或者将收集袋2设置为与主池I 之间存在间隙，以便于下池12的发酵液上升进入上池13中。收集袋2和保护罩3可以由高分子软体复合材料制作而成，可以根据实际需要任意选择使用。本发明的采用沼气收集与增压装置的沼气池，发酵料液经由进料通道进入下池 12，加料液面高度应超过收集袋的下口 14的高度，料液发酵后产生的沼气进入收集袋2形成的气箱10中，当气量增加时，将气箱10中的料液沿着收集袋2与主池I之间的间隙或过液孔压入上池13中，气量越大压入上池13的料液就越多，液面高度就越高，从而使气箱10 中的气体压力就越大，气体压力等于上池液面与气箱中液面的高度差，气箱和料液中的逃溢气体和臭味进入保护罩13中收存并定时排空或利用。有气压的沼气通过导气管6自流送到用户使用，气箱10的容积按主池容积的三分之一设定，收集袋下口 14的设定安装位置至主池上口设定位置的高度差，既要满足设定气压同时又要保证上池容积不小于气箱容积。本发明的采用沼气收集与增压装置的沼气池，结构简化，在一个主池内安装一个合适的球形收集袋即可替代一级发酵池和二级贮气柜的功能；建池安装快捷，由于构件至少减少一半，因此建池效率至少提高一倍；料液自动升降，实现沼气自动收集循环加压，在无需外部机械加压的情况下满足沼气输送与使用的气压要求；节约成本，节省构件材料成本，人工费成本和机械能耗运行成本；运输方便，由于本发明主要同本公司专利产品模压板块组装式大中小型沼气池配套使用，所以运输极为方便；清洁、无臭，防止了臭气臭味的散发；使用植物秸杆作发酵原料时装填入池方便容易。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种沼气收集与增压装置，其特征在于它包括设置于密闭沼气池内的收集袋(2)， 所述收集袋(2)覆盖于液面，且其开口浸于液面以下，在收集袋(2)的顶部设置有导气管(6)。
2.如权利要求I所述的沼气收集与增压装置，其特征在于所述收集袋(2)的下方设置有收集袋支撑架(8 )，且收集袋支撑架(8 )向上支撑起收集袋(2 )形成气箱(10 )。
3.如权利要求2所述的沼气收集与增压装置，其特征在于所述收集袋(2)与收集袋支撑架(8)通过拉杆(4)固连于密闭沼气池的底部，使收集袋(2)与收集袋支撑架(8)的开口浸于液面以下。
4.如权利要求2或3所述的沼气收集与增压装置，其特征在于所述气箱(10)呈半球形结构或者半球与圆柱形相结合的结构。
5.一种采用权利要求I至4所述的沼气收集与增压装置的沼气池，其特征在于它包括混凝土基础(5)以及固定于混凝土基础(5)上的主池(1)，所述主池(I)的顶部密封有保护罩(3)，形成密闭的沼气池体，在保护罩(3)上设置溢气管(7)，所述沼气收集与增压装置的开口浸于主池(I)内的液面以下，所述导气管(6)穿出主池(I)外。
6.如权利要求5所述的采用沼气收集与增压装置的沼气池，其特征在于收集袋(2)和 /或收集袋支撑架(8)的底部通过拉杆(4)固定连接于混凝土基础(5)上。
7.如权利要求5所述的采用沼气收集与增压装置的沼气池，其特征在于在所述收集袋(2)上设置有过液孔，或者所述收集袋(2)与主池(I)之间设置有间隙，使得收集袋(2) 的上下方相互贯通。
8.如权利要求5或6或7所述的采用沼气收集与增压装置的沼气池，其特征在于所述保护罩(3)的下方设置有保护罩支撑架(9)，所述保护罩支撑架(9)密封连接于主池(I) 上，所述保护罩支撑架(9 )支撑起保护罩(3 )形成袋状气箱(11)。
9.如权利要求8所述的采用沼气收集与增压装置的沼气池，其特征在于所述收集袋(2)将主池(I)分为上下两部分，分别为起发酵池作用的下池(12)和对沼气增压的上池 (13)。
10.如权利要求5或6或7或9所述的采用沼气收集与增压装置的沼气池，其特征在于所述主池(I)由钢板、缠绕玻璃钢或拼装式模压玻璃钢板块制成。
全文摘要
本发明公开了一种沼气收集与增压装置及采用该装置的沼气池，属于沼气池技术领域。本发明的沼气收集与增压装置，它包括设置于密闭沼气池内的收集袋，所述收集袋覆盖于液面，且其开口浸于液面以下，在收集袋的顶部设置有导气管。本发明的沼气池，包括混凝土基础以及固定于混凝土基础上的主池，主池的顶部密封有保护罩，保护罩上设置有溢气管，沼气收集与增压装置位于主池的中部，收集其下方沼气池产生的沼气，且导气管穿出主池外。本发明的沼气收集与增压装置，运用到沼气池中，可实现沼气的发酵收集与自动增压；本发明的沼气池，能够实现沼气自动收集循环加压，无需任何外部机械加压，从而精简了结构。
文档编号C12M1/107GK102586086SQ20121006741
公开日2012年7月18日 申请日期2012年3月15日 优先权日2012年3月15日
发明者张铁耀, 蒋启文 申请人:成都泓奇实业股份有限公司