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双星带溢水池的多个发酵池组合沼气池的制作方法

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1.双星带溢水池的多个发酵池组合沼气池(以下简称“双星沼气池”。属于生产沼气设备技术领域,是沼气产业转型升级核心技术。


背景技术:

2.生产沼气的原料为生物质及其衍生物,全球每年约生产2000 亿吨干生物质,我国每年约生产50亿吨干生物质,取之不尽、用之不竭。沼气的生产和消耗属于地球自然界碳循环过程,是碳零排放范围。大力发展沼气产业是解决我国燃气能源自给、确保燃气能源战略安全、实现燃气能源碳中和的根本道路。
3.目前我国所用沼气池多为空腔大肚子型,存在诸多缺陷。(1) 池容大小均因换料难、运行成本高,致使沼气产业很不景气。池容积越大,换料难度越大,运行成本越高。所以池容一般较小,难以实现规模化经营。(2)换料会断气。(3)沼气池内存储沼气少。(4)大中型沼气池建于地上,占地多,太暴露,不利于池内渣水保温,风吹日晒雨淋,影响沼气池寿命。
4.双星沼气池克服了目前沼气池的缺陷,池容可任意大,池容越大,其优越性越突出。为沼气产业转型升级和大发展开辟了可行之路,提供了基础核心技术支撑。


技术实现要素:

5.双星沼气池主体结构为防渗水、防漏气的钢筋混凝土结构,埋于地下适当深度。
6.(一)双星沼气池结构
7.1、双星沼气池外形是底面中间底平两端向上倾斜的扁平长方体或正方体,顶上中部有一个出渣槽,两个沼气输出管,一个溢水池泵水管和多个进料管,见图1所示。
8.2、双星沼气池内部结构(见图2和图3所示)。双星沼气池上部是两个被出渣槽分开对称又互通的溢水池,溢水池下面是两个被出渣槽分开对称的发酵池组合体,每个组合体内被多条上部带沼气连通孔的分隔墙,从外端面到出渣槽墙,将其分隔成多个形体完全相同的底面有坡度,宽度适当的直长条方筒式发酵池,成为渣水流动固定通道:每个发酵池内端在出渣槽墙下部有一个带实闸和网闸的出渣口,外端有一个沉淀池,沉淀池墙高为此处发酵池高的1/2,进料管下伸到沉淀池深度的1/2,进料管过溢水池段下部有一个带过滤网和实闸的溢水口,每个发酵池底部中线有带多个自封喷头的渣水加温冲淤管,该管从出渣槽引到地面。
9.(二)双星沼气池运行过程
10.1、初装料过程:每个发酵池装料都是单独进行。装料前,先关闭其它发酵池出渣口的实闸,打开本发酵池出渣口实闸,关闭网闸,溢水口实闸打开,装料开始,不停地向进料管内装入备好的料,同时不停地向进料管灌配比好的沼水。冲料进入发酵池,料中硬重物沉入沉淀池底,以防出渣时损坏出渣泵,直到装完料为止。如果发酵池灌满水而料没装完,则开启出渣槽内的出渣泵将沼水泵进进料管继续装料冲料进发酵池,直到装完料,停泵,完成初装料过程。
11.按照同样过程完成所有发酵池初次装料过程,最后一个发酵池完成装料后,继续向发酵池灌水,使溢水池中有适当深的水后停止灌水,然后关闭所有网闸,打开所有实闸(含溢水口)。双星沼气池即完成初次装料全过程。
12.2、产气过程:完成初次装料后,每个发酵池内,开始厌氧发酵生产沼气,沼气上升到发酵池上部,经沼气连通孔,从沼气输出管输出池外;如果产气量大于输出量,部分沼气会存留在每个发酵池的上部,占据空间,压沼水,从进料管溢水口流进溢水池,池内留存沼气越多则溢水池内水位越高;为了提高双星沼气池产气率,采用中温或高温发酵时,开启溢水池抽水泵,将溢水池内水泵入太阳能集热箱加热管或地热热交换器加热,热水流进要加温的发酵池,从多个自封喷头喷出,使渣水翻腾加温,同时实现渣水搅拌效果,发酵池内水位会上升经进料管溢水口回流进溢水池,完成沼水循环给池内加温和搅拌过程。当本发酵池完成加温标准后,再依次给每一个发酵池进行加温。
13.3、换料过程:每个发酵池日产气量从装料到出渣是一个从少到多,达最多后,再由多到少的变化过程,当日产气量很低时就要换料,双星沼气池所有发酵池换料是单独并定时错开进行的,确保双星沼气池日产气量相对稳定。
14.(1)换料出渣过程:首先将换料发酵池出渣口实闸、网闸打开,关闭溢水口实闸,关闭所有其它发酵池实闸。开启出渣槽内的出渣泵,发酵池底部从沉淀池到出渣口有一定坡度,便于渣水混合体从出渣口流入出渣槽内被出渣泵泵出,经过渣水分离,沼渣是优质有机肥料,沼水回灌进料管冲沼渣到出渣槽,被出渣泵泵出,直到沼渣全部泵出,如果沼渣淤在池底没出净,可开启加温冲淤泵和用加温冲淤管上自封喷头喷出的高压水冲淤,直到沼渣出净,关闭加温冲淤泵和出渣泵。
15.(2)换料装料过程:首先关闭该发酵池出渣口网闸,再向进料管开始装料,并开启出渣泵,将流入出渣槽的沼水泵回进料管冲料进发酵池,其过程和初次装料过程相同。
16.换料过程中,因部分沼水在池外运行,发酵池内水位可能低于进料管下口,因为沉淀池内水封,沼气不会从进料管冒出。
附图说明
17.(一)图名
18.图1、双星带溢水池的多个发酵池组合沼气池的外形立体图
19.图2、双星带溢水池的多个发酵池组合沼气池的a-a剖视图
20.图3、双星带溢水池的多个发酵池组合沼气池的b-b剖视图
21.(二)图中标示说明
22.①
出渣槽,

进料管,

溢水池泵水管,

沼气输出管,

双星沼气池顶面,

双星沼气池侧壁墙,

双星沼气池端壁墙,

双星沼底面,

溢水池,

沼气联通孔,

溢水口,

多个发酵池组合体,

沉淀池墙,

发酵池出渣口,

发酵池分隔墙,

出渣槽墙。
具体实施方式
23.双星带溢水池的多个发酵池组合沼气池,具体实施优选方式是,双星沼气池主体为防渗水漏气的钢筋混凝土结构,埋于地下适当深度,其外形(见图1)是底面中间低平两端向上倾科的扁平长方体或正方体,顶上中部有一个出渣槽,两个沼气输出管,一个溢水池泵
水管和每个发酵池的进料管,内部结构(见图2、图3);上部为被出渣槽隔开的底部互通的两个溢水池,每个进料管过溢水池段下部有带过滤网和实闸的溢水口,溢水池下面是两个被出渣槽隔开的多个发酵池组合体,每个组合体被多条上部有沼气连通孔的分隔墙分割成形体相同,底部有坡度,宽度适当的直长条方筒式发酵池,是渣水流动固定通道,每个发酵池内端在出渣槽墙底部有一个带网闸和实闸的出渣口,外端有一个墙高约为发酵池内高度的1/2,面积适当的沉淀池,进料管下伸到沉淀池的1/2深度,每个发酵池底面中线有一个带多个自封喷头的渣水加温冲淤管,该管从出渣槽内引到地面。


技术特征:
1.双星带溢水池的多个发酵池组合沼气池,其特征在于:外形是底面中间低平两端向上倾斜的扁平长方体或正方体;顶面上有一个出渣槽,两个沼气输出管,一个溢水池泵水管和每个发酵池的进料管;双星沼气池上部是被出渣槽分隔开的两个对称又互通的溢水池,进料管过溢水池段下部有一个带过滤网和实闸的溢水口,溢水池下面是被出渣槽分隔开的两个对称的发酵池组合体,组合体内被多条上部带沼气连通孔的分隔墙从端面到出渣槽墙分割成多个形体相同底面有坡度,宽度适当的长条方简式发酵池;每个发酵池内端在出渣槽墙下部有一个带网闸和实闸的出渣口,外端有一个沉淀池,沉淀池墙高为发酵池此处高度的1/2,进料管下伸到沉淀池内深度的1/2,每个发酵池底面中心线有一个带多个自封喷头的加温冲淤管,该管从出渣槽内引到地面,双星带溢水池的多个发酵池组合沼气池主体为不渗水、不漏气的钢筋混凝土结构,埋于地下适当深度。

技术总结
双星带溢水池的多个发酵池组合沼气池,属于生产沼气设备技术领域;是沼气产业转型升级的基础核心技术。解决现有沼气池出渣难、换料断气、渣水搅拌难和池内存气少问题。解决问题技术方案要点:1、每个发酵池为宽度适当的长条方筒式,出渣时渣水流动在有坡度的固定通道,加上加温冲淤管功能彻底解决了出渣难和渣水搅拌难;2、各个发酵池定期错开换料,实现换料不断气和产气稳定;3、溢水池用以容纳发酵池内因存大量沼气溢出的沼水;4、用增加发酵池数量和长度,解决单体沼气池容积任意大问题,池容越大,相对运行和建造成本越低;5、整个池体埋于地下适当深度,占地少,利保温,更隐蔽,延长寿命。寿命。寿命。


技术研发人员:王进洋
受保护的技术使用者:王进洋
技术研发日:2021.04.23
技术公布日:2022/3/8

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