一种无动力自动搅拌且使料液得到循环利用的沼气生产装置的制作方法

本发明属于沼气生产技术领域，具体涉及一种无动力自动搅拌且使料液得到循环利用的沼气生产装置。

背景技术：

沼气是有机物质在隔绝空气和保持一定水分、温度、酸碱度等条件下，经过多种微生物(统称沼气细菌)的分解而产生的。沼气细菌分解有机物质产生沼气的过程，叫沼气发酵。在沼气发酵过程中，发酵原料既是产生沼气的基质，又是沼气发酵微生物赖以生存的养料来源。沼气发酵原料十分广泛和丰富，除了矿物油和木质素外，自然界中的有机物质一般都可以作为沼气发酵的原料，例如农作物秸秆，人、畜和家禽粪便，生活污水，工业和生活有机废物等。

沼气池内的搅拌是影响沼气产生和产气率高低的关键因素，普通沼气池的搅拌通常分为机械搅拌、气体搅拌和液体搅拌三种方式。机械搅拌是通过机械装置运转达到搅拌目的；气体搅拌是将沼气从池底部冲进去，产生较强的气体回流，达到搅拌的目的；液体搅拌是从沼气池的出料间将发酵液抽出，然后从进料管冲入沼气池内，产生较强的液体回流，达到搅拌的目的。实践证明，适当的搅拌方式和强度，可以使发酵原料分布均匀，增强微生物与原料的接触，使之获取营养物质的机会增加，活性增强，生长繁殖旺盛，从而提高产气量。现有技术采用的这三种搅拌方式还是存在一些不足，如机械搅拌和液体搅拌，需要搅拌机和输送泵才能完成，因此需要增加设备和能源消耗。而利用沼气产生的气体搅拌力量有限，无法搅拌均匀，使沼气的产率降低。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的上述不足，本发明的目的是提供一种无动力自动搅拌且使料液得到循环利用的沼气生产装置，其要解决的技术问题是通过合理的管道布局实现自动高效的搅拌效果及料液的循环，而且能使污水中的有机物及畜禽粪便在固液分离池中得到预发酵，节省污水及畜禽粪便在沼气池内的发酵时间。

为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案：一种无动力自动搅拌且使料液得到循环利用的沼气生产装置，包括污水固液分离池、沼气池和沼渣池，所述的沼气池底部呈左高右底长方形状，上部设有人字屋顶，在人字屋顶的中部设有一根沼气管，其特征在于：所述的固液分离池包括粗渣池、细渣池、膜过滤池和中水池，所述的粗渣池和细渣池呈u字型围着膜过滤池，所述的粗渣池和细渣池内各设有一根沼气池虹吸管，粗渣池和细渣池分别通过沼气池虹吸管道与沼气池相连接，所述沼渣池墙体的中上部通过沼渣出料管与沼气池相连接，所述的沼渣池旁边还设有沼液池，沼渣池上部通过格栅过滤网与沼液池相连接，所述的沼液池底部设有一根通到沼气池底部后呈u型向上延伸到沼气池中部的沼液池虹吸管，在沼液池虹吸管道上设有只让沼液回流到沼气池内的单向控制阀。

本发明所述的沼气池虹吸管呈几字状，其入口设在固液分离池的底部，其出口设在沼气池的底部且管口u型向上。

本发明所述的粗渣池通过第一道格栅过滤网与细渣池相连接，细渣池通过第二道格栅过滤网与膜过滤池相连接，膜过滤池的上部设有抽水管，膜过滤池通过抽水管与中水池相连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果有：

1、确保进料的浓稠度。本发明由于设有固液分离池，通过粗渣池和细渣池的沉淀过滤作用，能提高进入沼气池中料液的浓稠度，浓稠度的增加使原料在沼气池内发酵时间缩短、发酵过程升温明显，而且原料浓稠度增加使得进料减小、料液质量提高、沼气池内温降减小。

2、沼气池在产气及用气的过程中，通过合理的管道布局实现自动高效的搅拌效果及料液的循环。本发明沼气池产气及用气时通过沼气池自身的压力变化，实现原料、沼液、沼渣及活性淤泥的自动混合均匀，不需要外部动力，不用消耗能源，能达到非常理想的搅拌效果。本发明由于粗渣池和细渣池分别通过虹吸管与沼气池相连接，当沼气池在产气过程中，沼气池内的压力大于固液分离池时，沼气池内的沼液和活性淤泥通过虹吸管进入固液分离池内，同时为沼气池提供气体压力及储气空间，使污水、沼液和活性淤泥及畜禽粪便在固液分离池中混合均匀并且得到预发酵、预处理，使有机物在沼气池内的发酵时间缩短一半以上。

3、本发明在用气过程中，沼气池内压力会减小，这时固液分离池内混合均匀的人蓄粪便、活性淤泥又通过虹吸管进入沼气池内，并且提供供气压力，由于虹吸管道内较强的液体回流动力，可将沼气池内分布明显的浮渣层、清液层、活性层和沉渣层打破，达到非常理想搅拌的效果；其次用户在用气过程中，沼液池内的沼液通过设有单向阀的管道进入沼气池，提供沼气压力并实现沼气池内浮渣层打破及搅拌的效果。沼气池在产气和用气的过程中通过自身的压力变化实现原料、沼液、沼渣及活性淤泥的自动混合均匀。

附图说明

图1为本发明的主视剖视示意图。

图2为本发明的俯视剖视示意图。

图中，1-中水池，2-抽水管，3-膜过滤池，4-第二道格栅过滤网，5-第一道格栅过滤网，6-细渣池，7-沼气池虹吸管，8-沼气池，9-沼液池虹吸管，10-沼液池，11-格栅过滤网,12-沼渣池出料管，13-沼渣池，14-粗渣池，15-沼气管，16-单向控制阀，17-人字屋顶。

具体实施方式

如图１至２所示，本发明所述的一种无动力自动搅拌且使料液得到循环利用的沼气生产装置，包括u型固液分离池、沼气池、沼渣池和沼液池。

本发明所述的沼气池底部呈左高右底长方形状，上部设有人字屋顶，在人字屋顶顶部的中间位置设有一根沼气管。沼气池体的建设可采用玻璃钢、砖砌、混凝土浇筑或其它新型材料组装，池体及配套设施设备的大小可以根据原料及场地实际情况按比例增加或缩小。

本发明所述的固液分离池包括粗渣池、细渣池、膜过滤池和中水池，所述的粗渣池和细渣池呈u字型围着膜过滤池，粗渣池通过第一道格栅过滤网与细渣池相连接，细渣池通过第二道格栅过滤网与膜过滤池相连接，膜过滤池的上部设有抽水管，膜过滤池通过抽水管与中水池相连接。污水和畜禽粪便先进入粗渣池，所述的粗渣池和细渣池内各设有一根沼气池虹吸管，粗渣池和细渣池通过沼气池虹吸管分别与沼气池相连接。沼气池虹吸管呈几字状，其入口设在粗渣池和细渣池的底部，其出口设在沼气池的底部，管口呈u型向上。当沼气池内的压力大于固液分离池时，沼气池内的沼液和活性淤泥通过虹吸管进入固液分离池，并为沼气池提供气体压力及储气空间，使污水及畜禽粪便在固液分离池中得到预发酵、预处理，使污水及畜禽粪便在沼气池内的发酵时间至少缩短一半以上。同时沼气池在产气过程中，由于沼渣池出料管道与沼气池相连接，沼气池尾底部的沼渣及沼液通过管道进入沼渣池，沼渣池内的沼液又通过格栅过滤网进入沼液池。当用户在用气过程中沼液池内的沼液通过设有单向阀的管道进入沼气池，提供沼气压力并实现沼气池内液体搅拌的效果，同时u型固液分离池内混合均匀的人蓄粪便、活性淤泥通过沼气池虹吸管进入沼气池内，并且提供供气压力，由于虹吸管道内较强的液体回流动力，将沼气池内分布明显的浮渣层、清液层、活性层和沉渣层打破达到非常理想搅拌的效果。

本发明所述沼渣池墙体的中上部通过沼渣出料管与沼气池相连接，沼渣出料管的管口可上下调节，控制出渣量的大小。所述的沼渣池旁边还设有沼液池，沼渣池上部通过格栅过滤网与沼液池相连接。沼液在沼渣池的池体上部通过格栅网将沼液过滤到沼液池，沼渣池内的沼渣沉积满后统一清理生产有机肥回用。当沼气池内压力减小时，沼液池的沼液会通过设有单向控制阀的虹吸管道进入沼气池内。进入沼气池的沼液同时也起到搅拌作用，将沼气池内分布明显的浮渣层、清液层、活性层和沉渣层打破达到非常理想搅拌的效果。

本发明u型固液分离池、沼渣池、沼液池与沼气池通过管道及格栅过滤网联通的，沼气池在产气过程中当沼液池的液位接近最高位时，固液分离池内膜过滤池的液位也接近最高位了，基本离池体上口皮20cm左右，这时膜过滤池内的液位开关闭合，抽水泵及膜组件启动直到抽去u型固液分离池体内1/2的污水，确保进料时粗渣池、细渣池内有机物的浓稠度。

本发明使沼气池内料液浓稠度及温度的提高，加上理想的搅拌效果使得沼气池的产气效率比普通沼气池提升5倍以上，原料的发酵分解周期和使用量缩小一倍以上。本发明在原料充足的情况下，一个5立方米的沼气池，夏天日产气5立方米以上，冬天日产气2.5立方米以上，每立方的沼气可以发2.2-2.5度电。而同样一个5立方米的普通沼气池，夏天日产气1立方米左右，冬天日产气0.5立方米左右，就产气量而言本发明超过普通沼气池的5倍以上。