专利名称：自循环厌氧污泥床过滤器沼气池的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种自循环厌氧污泥床过滤器沼气池。
目前世界上最先进的沼气发酵装置是厌氧污泥床、过滤器，但其设备复杂，投资昂贵，需动力机械消耗能源，更遗憾的是它不能处理固渣原料，限制了其使用范围，不易普及民间。
实用新型《农村家用四自动沼气池》没有先进的污泥床过滤器，产气率也较低。
本实用新型的任务是以如下方式完成的在大圆柱体沼池的中心部位有一个小圆柱体的污泥床沼池，污泥床沼池的底部呈漏斗形。包围着污泥床沼池的圆环体又分隔成多个小池，各小池用隔板分成上干发酵间和下湿发酵间的双层结构。隔板类似篦子，料液可以自由上下穿过，只控制固体渣料不便到下池。污泥床中上部有填料(填料是由微型污泥床群层组成)。连接各池间的污泥床群层管柱下口为漏斗状。前面设有预处池，用于贮配新料；后面有贮粪池，贮存和处理发酵过的沼液使达到卫生排放标准。
本装置实际是几个串联的特种沼池。第一池内装一自动循环进出料管配以活塞作用，主要是进液料，兼循环，出料用。其它各池都装以污泥床群层管柱，以此串接连通各池，最后的一个是污泥床沼池。污泥床沼池的上部与其连成一体的是水压池，并在之中扣装一贮气浮罩。
密闭情况下，在前面沼池原料发酵产气压力的作用下，都能将沼液依次从污泥床群层管柱下口压升进入到下一沼池原料的上部，以此作用沼液最后从尾池(污泥床沼池)下口压升，经微型污泥床群层过滤器到它的上部水压池。水压池有两个管(或孔)，一管接自动循环进出料管，能使压升到水压池的池液回流池内，循环重复发酵。另一管通贮粪池，用于直接排掉发酵过的最后沼液。
本实用新型的原理是利用池体内发酵原料产气和用气中的压力变化根据帕斯卡定律连通器原理、流体性质，用管道隔墙等控制，促使液料定向移动达到实现自动进料、自动出料、自动循环搅拌、自动消除浮渣，并使菌体富集浓缩，热量扩散均匀，新料与微生物充分接触，使代谢产物及沼气即时带走，阻止污泥沉淀和活性污泥的流失，使沼菌群体在良好的污泥床、过滤器条件下旺盛繁殖茁壮生长。
本实用新型的优点可不用动力机械，不消耗外加能源，废液废渣固体原料都能处理，能连续自动运转，终年产气使用，有机质降解消化快，负荷大，去除率高，池子产气率高，构造简单，造价低，管理使用安全方便，不仅是农村家用理想的沼气池，而且可以用来大规模的处理城粪垃圾、禽畜场排泄物。屠宰场污水、酒厂、制糖厂等的各种废渣液。
以下结合附图详细说明实用新型的具体结构。
其中
图1是俯视示意图，图2是具有贮气浮罩9的整体结构图，图3是手摇单缸单活塞双相压力泵，该池结构一般为圆柱形，也可是长方体形或其它形状，本图2是把圆柱形图形展开拉长似长方体形，便于直观了解工作原理和工作过程。大圆柱池体1、预处池2、自动循环进出料管3、上池4、隔板5、下池6、污泥床7、填料8、贮气浮罩9、阀门10、活动顶盖11、导气管12、污泥床群层管柱13、水压池14、贮粪池15、活塞及杆16。
参考
图1，在一个大园柱体沼池1，中部同心园的建一个小园柱形的污泥床7，在围绕污泥床7的环形池子又分隔成多个互相联系又能单独控制使用的小池子。参考图2这些小池再用隔板5分成上池4和下池6。上池4主要装干发酵原料，下池6只允许装液体原料，(上下池可全部装液体稀发酵运转)，在污泥床7中上部装有微型污泥床群层填料8被贮气浮罩9罩在里面。参考图3手摇单缸单活塞双相压力泵辅以沼气池人工搅拌和出料。根据此原理可设计出各种适合需要的“自循环厌氧污泥库过滤沼气池”。
结合附图谈本实用新型的一个实施例。
新池建修好或空池装料时，打开导气管12和活动顶盖11，新固渣料从池口11处装入池内，要装均匀压实，体积约为上池的3／4。然后再装稀料至满全池，如稀料不够可用水补充满，不给池子预留空间。装满后洗净即时封好活动顶盖11，关闭导气管12等待产气。
上下池产的气向池顶集聚，污泥床产的气向贮气浮罩9集聚，沼气越集越多，压力越来越大，贮气浮罩随产气增多而升高，根据帕斯卡定律，前小池的池液在产气的压力作用下，上池4的池液会被压入下池6，下池液经过污泥床群层管柱13被压升进入到相邻的下一个小池依次下去，再从污泥床底部口进入污泥床7，再上升经过填料8，此时又在贮气浮罩9沼气的压力作用下，发酵过的最后沼液压入水压池14，是大型池的，此液一部分回收利用作菌种冲洗栏圈，或稀释新干原料，或直接作禽畜饮料，或浇灌农田，剩余的经贮粪池15处理达到卫生排放标准后排放掉。是小型池的进入水压池14的最后沼液可再循环发酵，产的气愈多，被压到水压池的沼液愈多。
当打开导气管12用气时，池内压力逐渐减小，水压池14中的液料、预处池2、新料液会自动从自动循环进出料管进入第一沼气池的上池4，浸湿、冲击、压沉浮渣，使浮渣无法形成，依次再进入以下各池。用气完毕关闭导气管12，池内产气，又重复前过程，周而复始，既使在庞大的池子也可达到实现全池的自动周身运转。旧料可自动排出，新料可自动得到等量的及时补充。贮气浮罩9随产气、用气起落变化即时自动调剂压力平衡，使用的沼气基本上是稳定的。各小池导气管可单独控制使用，也可串联使用。
原料经干发酵、湿发酵、层层过滤(各小池上池的固体有机废渣是很好的发酵原料，又是很好的填料过滤器)，分级发酵、再有多层级污泥床活性污泥沼菌群絮团与新鲜原料的逆流接触高效处理，有机质降解消化快，负荷大、发酵充分彻底、去除率高，所以一般大型池管理得当，最后在贮粪池15略加处理能够达到国家卫生排放标准。
大型池液料的更换一般是等量连续自动进行，农户小池一般是定期批量进行。
固体渣料的更换，因是多个池组成的总体池，各个小池又能单独控制产气用气，所以可在不影响产气用气的情况下分别轮换出料。农户小池单个池体积约1立方米多，深1米多点，盖轻小一人可操作，出料时一小时左右可解决问题，同时人在池外进行，清洁卫生、安全。为农民创造了造肥、用肥极为方便的条件。
污泥床群层管柱13下口在一个池底，上口通入相邻的下一个池的项部。活塞16的作用；若人工使其在3的三通以上抽压运动，可强制池内液体循环，若使其在3的三通以下运动，可将池底污泥冲活用于排除阻塞故障或人工随时出料。根据情况该沼池可建在地面上(要特别加固)、半地面上或地面下。在地面下利于冬季保温，为了冬季更好的保温，大园柱池体1建好后在池外壁包上1－3层废旧塑薄膜，或辅以其它廉价保温措施，然后再回填土沿周尽量均匀地夯实。再做上面其它设施。
本自循环厌氧污泥床过滤器沼气池，若有余热利用，采用中温或高温发酵，产气情况更是如虎添翼。
贮气浮罩9，自动循环进出料管3，污泥床群层管柱13，微型污泥床群层填料8由较廉价耐腐的材料或复合材料制成。
图3，手摇单扛单活塞双相压力泵。
(1)′、缸筒、(2)′活塞、(3)′活塞杆及柄、阀(4)′、(5)′、(6)′、(7)′、(8)′进水管、(9)′出水管，使用时，吸水管插入水或液体中，向缸筒中加入少许引水，当活塞(2)′从下向上运动，阀(4)′、(5)′开，(6)′、(7)′关。吸水管(8)′吸水进入到活塞(2)′下面和缸筒内；当活塞(2)′向下运动时，阀(4)′、(5)′关，阀(6)′、(7)′开，活塞(2)′下面缸筒里的水被压出出水管(9)′，如此同时，吸水管(8)′吸水进入到活塞(2)′上面和缸筒内，当活塞(2)′再向上运动时，阀(4)′、(5)′再开，阀(6)′、(7)′又关、吸水管(8)′又吸水进入到活塞(2)′下面的缸筒内，如此同时，活塞(2)′上面的水也从出水管(9)′压出。这样活塞(2)′上下往复运动，吸水管(8)′会连续不断地进水，出水管(9)′会连续不断地出水。
实际应用时，给活塞杆及柄装以杠杆，压水效果更好。
将出水管接沼气池进料口内，吸水管插入沼气池尾池池液里面工作，即能形成全池性的循环搅拌；若将吸水管插入尾池池液中，出水管放外面工作即能给沼气池出液料。此泵有相当的扬程，即可用于农户抽水、喷药、及其它各处泵水喷液。
若将吸水管接沼气池的头池导气管，出水管接尾池的导气管作气泵工作(这要求其它处及泵本身密封性好)，可得到特佳效果的气体搅拌。若将出水管接沼气池头池导气管，进水管通大气中作气泵工作(其它处及泵本身密封性好)能气压出液料。自动循环进出料管配以活塞，既可自动进出料、自动循环，还可用以排除阻塞故障及人工出料。
权利要求1.自循环厌氧污泥床过滤器沼气池，由大圆柱池体1，预处池2，自动循环进出料管3、上池4，隔板5，下池6污泥床7，填料8，贮气浮渣9，阀门10，活动预盖11，导气管12，污泥床群层管柱13，水压池14，贮粪池15，活塞(带杆)16，单缸双活塞多用压力泵组成，其特征是在圆柱体1内建一个或数个污泥床，在污泥床7上配以贮气浮罩9，围绕污泥床7的环形池子分隔成数个有联系又能单独控制使用的小池子，每个小池子内又分别装有自动循环进出料管或污泥床群层管柱，这些小池子又用隔板5将其分隔成上池4和下池6。在污泥床7的中上部装有耐腐蚀的微型污泥床群层填料。
2.根据权利要求书1所述的自动循环厌氧污泥床过滤器沼气池，其特征是贮气浮罩9、自动循环进出料管3、污泥床群层管柱13，微型污泥床群层填料8，都是由较廉价的耐腐材料或复合材料制成。
专利摘要本实用新型涉及的是一种不需要机械动力，不消耗外加能源“自循环氧污泥床过滤器沼气池”，在圆柱池体内建有污泥床，围绕污泥床的池子有多个相联系又能单独控制使用的小池子，小池子又隔成上池和下池，污泥床中上部装以微型污泥床填料。第一小池装有自动循环进出料管，其它小池都装以污泥床群层管柱，可自动进出料，自动循环消除浮渣。投资少，管理使用安全方便，可以在不影响产气，用气情况下更换固、液料，产气率高，能终年自动连续产气、用气，不单是农村家用理想的沼气池，而且更适合大规模的处理城粪垃圾和j各种废渣、废液。
文档编号C02F11/04GK2084935SQ8921502
公开日1991年9月18日 申请日期1989年8月10日 优先权日1989年8月10日
发明者康恒德 申请人:康恒德