專利名稱：沼氣發(fā)生裝置的制作方法
沼氣發(fā)生裝置
本發(fā)明涉及環(huán)境保護和新能源領域，特別是沼氣發(fā)生裝置。
沼氣建設作為一種利國利民之舉在我國特別是廣大農村地區(qū)得以廣泛普及，相 關技術得到不斷突破，各種沼氣發(fā)生裝置層出不窮。已知的沼氣發(fā)生裝置基本分為三大 類第一類是開發(fā)較早推廣很普及的靜態(tài)發(fā)酵沼氣發(fā)生裝置(如水壓式沼氣池等)，此 類結構較簡單，施工要求不高，成本相對較低，且易于商品化；第二類是由第一類進行 商品化生產的商品化沼氣發(fā)生裝置(如改性塑料沼氣池等)，此類結構較簡單，施工要求 低，成本相對較高；第三類是所謂的高效沼氣發(fā)生裝置(例如強旋流液攪拌沼氣池等)， 此類結構較復雜，施工要求較高，成本較高，不易商品化。前兩類存在“微生物貧乏 區(qū)”、“發(fā)酵盲區(qū)”、“液料短路”，且池內原料分層(由上至下浮渣層、清液層、活性 層、沉淀層)嚴重，帶來清渣、除料困難，產氣率低，不好管理等技術問題。第三類成 功解決了前二類存在的前述技術問題，但是該類沼氣發(fā)生裝置結構較復雜，施工要求較 高，成本較高，且不易商品化。此外，這三類還共同有著占地大，工程量大等缺點(因 為在修建已知的沼氣發(fā)生裝置時，要求進、出料間(管)一定要分開，并盡可能使它們安 置在對稱的位置上)。目前，尚沒有一種既有前述優(yōu)點又無前述缺陷的沼氣發(fā)生裝置。
本發(fā)明的目的是提出一種沼氣發(fā)生裝置，它既成功解決了沼氣發(fā)生裝置存在 “微生物貧乏區(qū)”、“發(fā)酵盲區(qū)”、“液料短路”，且池內原料分層(由上至下浮渣層、清液層、活性層、沉淀層)嚴重，帶來清渣、除料困難，產氣率低，不好管理等技術問 題。同時還具有結構較簡單，施工要求較低，成本相對較低，且易于商品化等優(yōu)點。此 外，占地小、工程量小。
本發(fā)明的技術方案是
沼氣發(fā)生裝置，包括發(fā)酵間等，發(fā)酵間有一可由開口蓋開閉的對外開口，發(fā)酵 間由頂部一氣嘴經外部氣管與沼氣用具相連通，其特征在于
在發(fā)酵間內
位于進料口下方布置有彈性尾羽物料盤、物料重力攪拌器二者之一；
和或，
位于進料口上方布置有彈性尾羽物料盤、物料浮力攪拌器二者之一；
在發(fā)酵間上
所述的發(fā)酵間其上有垂直于水平面的立板合圍一周形成被圍住的一個區(qū)域；所 述的發(fā)酵間的可由開口蓋開閉的對外開口位于區(qū)域內，其大小可以包括整個區(qū)域，也可 以是位于該區(qū)域內的盡可能低處的一部分；
該區(qū)域內有垂直于水平面的且至少部分位于開口蓋上的隔板將區(qū)域分隔成兩個 子區(qū)域；由隔板分隔而成的兩個子區(qū)域中相對較低處所對應的開口蓋上開有一投料口， 有投料口的該子區(qū)域為進料間，投料口(此時投料口即進料口)即進料間與發(fā)酵間相連 通的通道，或者，投料口及其下還有的進料管即進料間與發(fā)酵間相連通的通道；另一子 區(qū)域為出料間，上端位于出料間的出料管穿過開口蓋的相配合的孔，下端直達發(fā)酵間底 部，出料管即發(fā)酵間與出料間相連通的通道；
或者，
所述的發(fā)酵間其上有垂直于水平面的立板合圍一周形成被圍住的一個區(qū)域；所 述的發(fā)酵間的可由開口蓋開閉的對外開口位于區(qū)域內，其大小可以包括整個區(qū)域，也可 以是位于該區(qū)域內的盡可能低處的一部分；整個區(qū)域為出料間，上端位于出料間的出料 管穿過開口蓋的相配合的孔，下端直達發(fā)酵間底部，出料管即發(fā)酵間與出料間相連通的 通道；開口蓋上開有一投料口，投料口直接以投料管與料源連通；沼氣發(fā)生裝置無進料 間(也可以將投料管視為進料間，或視料源為分離的進料間)；
或者，
所述的發(fā)酵間其上有垂直于水平面的立板合圍一周形成被圍住的一個區(qū)域；所 述的發(fā)酵間的可由開口蓋開閉的對外開口位于區(qū)域內，其大小可以包括整個區(qū)域，也可 以是位于該區(qū)域內的盡可能低處的一部分；整個區(qū)域為進料間，區(qū)域中相對較低處所對 應的開口蓋上開有一投料口；上端與送料管直接連通的出料管穿過開口蓋的相配合的 孔，下端直達發(fā)酵間底部；沼氣發(fā)生裝置無出料間(也可以將送料管視為出料間，或視 料液目的處為分離的出料間)。
所述的彈性尾羽物料盤或，外形大致是橫斷面呈開口朝向進料口的U形，或靠 近進料口 [2]的部分是橫斷面呈開口朝向進料口的U形其余部分為平板形，或全部為平板 形；
所述的彈性尾羽物料盤或大致水平或靠近進料口的部分為由近向遠傾斜其余部 分大致水平；
所述的彈性尾羽物料盤或至少有一處被直接固定或經由安裝裝置固定在發(fā)酵間 內，未被固定的部分似展開的鳥的尾羽；
相互割裂獨立活動的根根尾羽或以彈性較好的材料制成具有較佳的彈性。
所述的彈性尾羽物料盤至少部分表面采用利于相關微生物附著、生長、繁殖的 材料，制成有利于相關微生物附著、生長、繁殖的形式例如外表粗糙有空隙等。
所述的彈性尾羽物料盤收卷后橫截面最大尺寸不大于發(fā)酵間的開口的直徑，可 以收卷后放入發(fā)酵間然后展開安裝。
所述的物料浮力攪拌器是
一根大致水平的軸其兩端直接可轉動地安裝或經由安裝裝置可轉動地安裝在發(fā) 酵間內位于進料口上方，圍繞該軸以軸心線對稱均勻分布并固定安裝著若干個相互軸向 分隔的容器，離進料口最近的最接近水平位置的容器的開口朝向下方即朝向進料口，每 一個容器的開口均依次朝向相鄰容器的非開口 ；
所述的物料重力攪拌器是
一根大致水平的軸其兩端直接可轉動地安裝或經由安裝裝置可轉動地安裝在發(fā) 酵間內位于進料口下方，圍繞該軸以軸心線對稱均勻分布并固定安裝著若干個相互軸向 分隔的容器，離進料口最近的最接近水平位置的容器的開口朝向上方即朝向進料口，每 一個容器的開口均依次朝向相鄰容器的非開口 ；
實際上，物料重力攪拌器和物料浮力攪拌器兩者的結構可以完全相同，兩者的 區(qū)別僅在于安裝位置的不同。
所述的物料重力攪拌器或物料浮力攪拌器橫截面最大尺寸不大于發(fā)酵間的開口的直徑，或者至少其未組裝的單個最大部件即單個容器的橫截面最大尺寸不大于發(fā)酵間 的開口的直徑，可以分部件放入發(fā)酵間中組裝。
彈性尾羽物料盤下安裝有溫度調節(jié)裝置；溫度調節(jié)裝置是一個電溫度調節(jié)裝 置，其電導線沿出料管穿出與外界電源裝置相連，電源裝置可以是太陽能和或風能和或 沼氣等發(fā)電裝置和或其它裝置；或，溫度調節(jié)裝置是一個可流通冷/熱水的吸/散熱裝 置，其水管沿出料管穿出與外界冷/熱水裝置相連，冷/熱水裝置可以是太陽能熱水裝置 或和其它裝置。
所述的安裝裝置是包括一或兩對承接部件，每個承接部件有一個與物料浮力 攪拌器/物料重力攪拌器的軸相配合的內有彈簧或類似彈性裝置的水平光滑圓孔，每個 承接部件有一個水平平面可以安裝彈性尾羽物料盤；
承接部件可以和發(fā)酵間成一體，或非一體但可直接固定安裝于發(fā)酵間內的相應 位置；或者，承接部件可以固定安裝于環(huán)狀安裝部件上的相應位置；所述的環(huán)狀安裝部 件剛性挺括似硬板腰帶，相應處有對應于氣嘴的孔，其外表面與發(fā)酵間內相應部分的表 面相互緊密匹配沒有相對運動；其兩端頭和為可相互對應卡鎖的結構。
所述的隔板固定于開口蓋上并與區(qū)域其余部分活動配合使分隔成的兩個子區(qū)域 間流體難以自由流通；
或者，
所述的隔板為固定于開口蓋上的部分配合固定于區(qū)域其余部分上的部分共同使 分隔成的兩個子區(qū)域間流體難以自由流通；
或者，
所述的隔板為固定于開口蓋上的部分，配合至少部分是可以根據需要調節(jié)安裝 位置的活動安裝于區(qū)域其余部分上的活動可調節(jié)部分，共同使分隔成的兩個子區(qū)域間流 體難以自由流通。
所述的出料管的上部有一橫向分支的回灌管穿過隔板相應的孔與進料間連通， 回灌管的開口有可開閉的蓋，出料管有抽吸裝置，抽吸裝置的桿活動地穿過可開閉出料管口的蓋。
所述的發(fā)酵間的殼體與立板由包括纖維物(如玻璃纖維等)、絲狀物(如鋼絲/ 鋼絲網等)、線狀物(如植物纖維制成的線等)、條狀物(如回收利用的廢布剪裁成的布 條等)、繩狀物(如回收利用的塑料制繩等)等前述的至少一種制成為一整體制成物，其 間摻入/裹挾著物料；所述的物料是干燥的，包括粉狀、粒狀、塊狀、纖維狀等中的至 少一種或不止一種的混合物，其中至少包括膠結料；所述的膠結料可以優(yōu)先采用水泥； 所述的物料還可以包括集料，所述的集料可優(yōu)先采用砂或和粒徑不大于制成物最小尺寸 (厚度)的五分之一的礫石，集料也可以采用其他天然或人造的集料，如可摻入廢輪胎膠 粉做集料等；所述的物料還可以包括能改善混凝土性能的材料如混凝土外加劑等。
所述的發(fā)酵間的殼體內表面有一由適應于沼渣沼液的材料制成的氣囊，立板內 側有環(huán)狀氣囊，氣囊與氣囊有氣通道相互連通，但與外界僅有氣嘴相連通。
本發(fā)明由于利用彈性尾羽物料盤/物料重力攪拌器/物料浮力攪拌器等來將新料 適當滯留活性區(qū)，沉料(比重大的下沉的物料)不斷累積到一定程度時其本身的重力驅動 彈性尾羽物料盤/物料重力攪拌器進行攪拌，浮料(比重小的上浮的物料)不斷累積到一定程度時其本身的浮力驅動彈性尾羽物料盤/物料浮力攪拌器進行攪拌，利用安裝在彈 性尾羽物料盤下的溫度調節(jié)裝置調節(jié)反應物溫度。本發(fā)明的裝置無須人工干預，運行效 率高，攪拌無須耗用能源，節(jié)能效果好，其結構簡單、成本低廉、非常實用。
本發(fā)明的沼氣發(fā)生裝置在解決了沼氣發(fā)生裝置存在“微生物貧乏區(qū)”、“發(fā)酵 盲區(qū)”、“液料短路”，且池內原料分層(由上至下為浮渣層、清液層、活性層、沉淀 層)嚴重，帶來清渣、除料困難，產氣率低，不好管理等技術問題的基礎上與已有技術 相比具有很多優(yōu)點，如
1、克服發(fā)酵盲區(qū)和料液短路利用彈性尾羽物料盤/物料重力攪拌器/物料浮 力攪拌器等來將新料適當滯留活性區(qū)，將進、出料相對隔斷，使入池新料必須適當滯留 于反應最活躍的活性層一段時間后，才攪拌布料，從而增加了料液在池內的有效流程和 有效滯留時間，解決了靜態(tài)沼氣池存在的“微生物貧乏區(qū)”、“發(fā)酵盲區(qū)”、“液料短 路”等技術問題；
2、微生物成膜增殖利用彈性尾羽物料盤表面形成微生物生長繁殖的載體，通 過沼氣微生物的富集增殖，在其表面形成厭氧生物膜。從而保留了高活性的微生物，減 少了微生物流失。彈性尾羽物料盤成為微生物附著、生長、繁殖的載體，固菌增殖效果 好；
3、自動破殼與強制攪拌利用彈性尾羽物料盤/物料重力攪拌器/物料浮力攪 拌器進行強制攪拌和自動破殼；
4、人工強制回流攪拌和清渣出料利用出料管的抽吸裝置和回灌管可以方便地 進行人工強制回流攪拌和清渣出料；
5、由于進料間、出料間直接設置于發(fā)酵間上方，結構緊湊，因此占地少，工程 量??；
6、無須人工操作，運行效率高，狀況穩(wěn)定；
7、攪拌無須耗用能源，節(jié)能效果好；
8、由于整個發(fā)酵間只有一個開口和一個氣嘴，因此整體性好、堅固耐用、用料 少(如可適當減小殼的厚度)，其結構簡單、制造容易、成本較低；
9、安裝簡單，使用方便，實用性強；
10、易于商品化，適于工業(yè)化、標準化、自動化、大批量生產。
本發(fā)明的具體結構由以下的實施例及其附圖給出。


圖1是根據本發(fā)明提出的沼氣發(fā)生裝置的一個實施例的示意圖(全剖視)；
圖2是根據本發(fā)明提出的沼氣發(fā)生裝置的一個實施例的示意圖(俯視圖)；
圖3是根據本發(fā)明提出的沼氣發(fā)生裝置的一個實施例的安裝裝置、物料浮力攪 拌器[8]、彈性尾羽物料盤[3]等相互結合關系的示意圖4是根據本發(fā)明提出的沼氣發(fā)生裝置的一個實施例的彈性尾羽物料盤[3]的示 意圖(俯視圖)；
圖5是根據本發(fā)明提出的沼氣發(fā)生裝置的又一個實施例的示意圖(全剖視)；
圖6是圖5所示實施例的彈性尾羽物料盤[13]的示意圖(俯視圖)；
圖7是圖5所示實施例的彈性尾羽物料盤[3]的示意圖(俯視圖)；
圖8是根據本發(fā)明提出的沼氣發(fā)生裝置的又一個實施例的示意圖9是根據本發(fā)明提出的沼氣發(fā)生裝置的又一個實施例的示意圖10是根據本發(fā)明提出的沼氣發(fā)生裝置的又一個實施例的示意圖11是根據本發(fā)明提出的沼氣發(fā)生裝置的又一個實施例(無進料間)的示意 圖12是根據本發(fā)明提出的沼氣發(fā)生裝置的又一個實施例(無出料間)的示意 圖13是根據本發(fā)明提出的沼氣發(fā)生裝置的又一個實施例的示意圖14是根據本發(fā)明提出的沼氣發(fā)生裝置的又一個實施例物料浮力攪拌器、物料 重力攪拌器、進料口等的關系的示意圖15是根據本發(fā)明提出的沼氣發(fā)生裝置的又一個實施例的示意圖(立體局 部)；
圖16是根據本發(fā)明提出的沼氣發(fā)生裝置的又一個實施例的發(fā)酵間的殼體與立板 為一整體制成物的示意圖(全剖視)。
下面結合附圖詳細說明依據本發(fā)明提出的具體裝置的細節(jié)及工作情況。
1發(fā)酵間的殼體，Ia發(fā)酵間的開口，If法蘭，Im氣囊袋膜，Iq氣囊，2進料 口，&進料管，2b投料口，2c投料管，3、3a、3b、3c、3k分別是位于進料口下方的彈 性尾羽物料盤、尾羽、安裝(固定)部分、安裝(固定)螺絲孔、與出料管配合的孔，4 立板，4f法蘭，4m氣囊袋膜，4q立板內側的環(huán)狀氣囊，5隔板，5a回灌管，恥固定出 料管的螺絲孔，&回灌管口蓋，Sh隔板的活動可調節(jié)部分，況隔板的與發(fā)酵間開口蓋為 一體(或固定于一起)的部分，5j隔板的與前述部分[5i]以可折疊方式連接(如鉸接等) 的部分，6發(fā)酵間的開口蓋，7氣嘴，7a發(fā)酵間的殼體頂部氣嘴孔柱，8、8z、8y分別是 物料浮力攪拌器、軸、轉動范圍，8a、8b、8c、8d均為物料浮力攪拌器的容器，9環(huán)狀安 裝部件，9a承接部件，9k內有彈簧或類似彈性裝置的水平光滑圓孔，9t和9v環(huán)狀安裝部 件的兩端頭，10溫度調節(jié)裝置，lOa/lOb電導線或水管，11出料管，Ila抽吸裝置，lib 出料管口的蓋，Ilc送料管，13、13a、13b、13d、13k分別是位于進料口上方的彈性尾羽 物料盤、尾羽、安裝(固定)部分、與進料管配合的孔、與出料管配合的孔，14氣體通 道，15頂蓋，15a頂蓋可開閉的部分，16儲氣袋，17太陽能裝置(光電轉換裝置或熱水 裝置)，18、18z、18y分別是物料浮力攪拌器、軸、轉動范圍，18a、18b、18c、18d均為 物料浮力攪拌器的容器。
如圖所示
沼氣發(fā)生裝置，包括發(fā)酵間等，發(fā)酵間有一可由開口蓋[6]開閉的對外開口 [la],發(fā)酵間由頂部一氣嘴[7]經外部氣管與沼氣用具相連通，其特征在于
在發(fā)酵間內
位于進料口 [2]下方布置有彈性尾羽物料盤[3]、物料重力攪拌器[18] 二者之 一；
和或，
位于進料口 [2]上方布置有彈性尾羽物料盤[13]、物料浮力攪拌器[8] 二者之 一；
在發(fā)酵間上
所述的發(fā)酵間其上有垂直于水平面的立板[4]合圍一周形成被圍住的一個區(qū)域； 所述的發(fā)酵間的可由開口蓋[6]開閉的對外開口 [la]位于區(qū)域內，其大小可以包括整個區(qū) 域，也可以是位于該區(qū)域內的盡可能低處的一部分；
該區(qū)域內有垂直于水平面的且至少部分位于開口蓋[6]上的隔板[5]將區(qū)域分隔 成兩個子區(qū)域；由隔板[5]分隔而成的兩個子區(qū)域中相對較低處所對應的開口蓋[6]上開 有一投料口 [2b]，有投料口 [2b]的該子區(qū)域為進料間，投料口 [沈](此時投料口即進料 口)即進料間與發(fā)酵間相連通的通道，或者，投料口 [2b]及其下還有的進料管[2a]即進料 間與發(fā)酵間相連通的通道；另一子區(qū)域為出料間，上端位于出料間的出料管[11]穿過開 口蓋[6]的相配合的孔，下端直達發(fā)酵間底部，出料管[11]即發(fā)酵間與出料間相連通的通 道；
或者，
所述的發(fā)酵間其上有垂直于水平面的立板[4]合圍一周形成被圍住的一個區(qū)域； 所述的發(fā)酵間的可由開口蓋[6]開閉的對外開口 [la]位于區(qū)域內，其大小可以包括整個區(qū) 域，也可以是位于該區(qū)域內的盡可能低處的一部分；整個區(qū)域為出料間，上端位于出料 間的出料管[11]穿過開口蓋冋的相配合的孔，下端直達發(fā)酵間底部，出料管[11]即發(fā) 酵間與出料間相連通的通道；開口蓋冋上開有一投料口 [2b]，投料口 [2b]直接以投料管 [2c]與料源連通；沼氣發(fā)生裝置無進料間(也可以將投料管視為進料間，或視料源為分離 的進料間)；
或者，
所述的發(fā)酵間其上有垂直于水平面的立板[4]合圍一周形成被圍住的一個區(qū)域； 所述的發(fā)酵間的可由開口蓋[6]開閉的對外開口 [la]位于區(qū)域內，其大小可以包括整個區(qū) 域，也可以是位于該區(qū)域內的盡可能低處的一部分；整個區(qū)域為進料間，區(qū)域中相對較 低處所對應的開口蓋[6]上開有一投料口 [2b]；上端與送料管[lie]直接連通的出料管[11] 穿過開口蓋[6]的相配合的孔，下端直達發(fā)酵間底部；沼氣發(fā)生裝置無出料間(也可以將 送料管視為出料間，或視料液目的處為分離的出料間)。
所述的彈性尾羽物料盤[3]或[13]，外形大致是橫斷面呈開口朝向進料口 [2]的U 形，或靠近進料口 [2]的部分是橫斷面呈開口朝向進料口 [2]的U形其余部分為平板形， 或全部為平板形；
所述的彈性尾羽物料盤[3]或[13]大致水平或靠近進料口 [2]的部分為由近向遠 傾斜其余部分大致水平；
所述的彈性尾羽物料盤[3]或[13]至少有一處被直接固定或經由安裝裝置固定在 發(fā)酵間內，未被固定的部分似展開的鳥的尾羽；
相互割裂獨立活動的根根尾羽[3a]或[13a]以彈性較好的材料制成具有較佳的彈性。
所述的彈性尾羽物料盤[3]或[13]至少部分表面采用利于相關微生物附著、生 長、繁殖的材料，制成有利于相關微生物附著、生長、繁殖的形式例如外表粗糙有空隙寸。
所述的彈性尾羽物料盤[3]或[13]收卷后橫截面最大尺寸不大于發(fā)酵間的開口 [la]的直徑，可以收卷后放入發(fā)酵間然后展開安裝。
所述的物料浮力攪拌器[8]是
一根大致水平的軸[8z]其兩端直接可轉動地安裝或經由安裝裝置可轉動地安裝 在發(fā)酵間內位于進料口 [2]上方，圍繞該軸[8z]以軸心線對稱均勻分布并固定安裝著若干 個相互軸向分隔的容器[8a]、[8b]、[8c]、[8d]等，離進料口 [2]最近的最接近水平位置 的容器的開口朝向下方即朝向進料口 [2]，每一個容器的開口均依次朝向相鄰容器的非開 Π ；
所述的物料重力攪拌器[18]是
一根大致水平的軸[18ζ]其兩端直接可轉動地安裝或經由安裝裝置可轉動地安裝 在發(fā)酵間內位于進料口 [2]下方，圍繞該軸[18ζ]以軸心線對稱均勻分布并固定安裝著若 干個相互軸向分隔的容器[18a]、[18b]、[18c]、[18d]等，離進料口 [2]最近的最接近水平 位置的容器的開口朝向上方即朝向進料口 [2]，每一個容器的開口均依次朝向相鄰容器的 非開口 ；
實際上，物料重力攪拌器[18]和物料浮力攪拌器[8]兩者的結構可以完全相同， 兩者的區(qū)別僅在于安裝位置的不同。
所述的物料重力攪拌器[18]或物料浮力攪拌器[8]橫截面最大尺寸不大于發(fā)酵間 的開口 [la]的直徑，或者至少其未組裝的單個最大部件即單個容器的橫截面最大尺寸不 大于發(fā)酵間的開口 [la]的直徑，可以分部件放入發(fā)酵間中組裝。
彈性尾羽物料盤[3]下還安裝有溫度調節(jié)裝置[10]；溫度調節(jié)裝置[10]是一個電 溫度調節(jié)裝置，其電導線[10a]/[10b]沿出料管[11]穿出與外界電源裝置相連，電源裝置 可以是太陽能和或風能和或沼氣等發(fā)電裝置和或其它裝置；或，溫度調節(jié)裝置[10]是一 個可流通冷/熱水的吸/散熱裝置，其水管[10a]/[10b]沿出料管[11]穿出與外界冷/熱 水裝置相連，冷/熱水裝置可以是太陽能熱水裝置或和其它裝置。
所述的安裝裝置是包括一或兩對承接部件[9a]，每個承接部件[9a]有一個與 物料浮力攪拌器[8]/物料重力攪拌器[18]的軸[fe]/[18z]相配合的內有彈簧或類似彈性裝 置的水平光滑圓孔[9幻，每個承接部件[9a]有一個水平平面可以安裝彈性尾羽物料盤[3]/ [13];
承接部件[9a]可以和發(fā)酵間成一體，或非一體但可直接固定安裝于發(fā)酵間內的 相應位置；或者，承接部件[9a]可以固定安裝于環(huán)狀安裝部件[9]上的相應位置；所述的 環(huán)狀安裝部件[9]剛性挺括似硬板腰帶，相應處有對應于氣嘴[7]的孔[9y]，其外表面與發(fā) 酵間內相應部分的表面相互緊密匹配沒有相對運動；其兩端頭[9t]和[9v|為可相互對應卡 鎖的結構。
所述的隔板[5]固定于開口蓋冋上并與區(qū)域其余部分活動配合使分隔成的兩個 子區(qū)域間流體難以自由流通；
或者，
所述的隔板[5]為固定于開口蓋[6]上的部分配合固定于區(qū)域其余部分上的部分 共同使分隔成的兩個子區(qū)域間流體難以自由流通；
或者，
所述的隔板冋為固定于開口蓋[6]上的部分，配合至少部分是可以根據需要調 節(jié)安裝位置的活動安裝于區(qū)域其余部分上的活動可調節(jié)部分[51ι]，共同使分隔成的兩個子區(qū)域間流體難以自由流通。
所述的出料管[11]的上部有一橫向分支的回灌管[5a]穿過隔板冋相應的孔與進 料間連通，回灌管[5a]的開口有可開閉的蓋[5c]，出料管[11]有抽吸裝置[11a]，抽吸裝 置[11a]的桿活動地穿過可開閉出料管口的蓋[lib]。
所述的發(fā)酵間的殼體[1]與立板[4]由包括纖維物(如玻璃纖維等)、絲狀物(如 鋼絲/鋼絲網等)、線狀物(如植物纖維制成的線等)、條狀物(如回收利用的廢布剪裁 成的布條等)、繩狀物(如回收利用的塑料制繩等)等前述的至少一種制成為一整體制成 物，其間摻入/裹挾著物料；所述的物料是干燥的，包括粉狀、粒狀、塊狀、纖維狀等 中的至少一種或不止一種的混合物，其中至少包括膠結料；所述的膠結料可以優(yōu)先采用 水泥；所述的物料還可以包括集料，所述的集料可優(yōu)先采用砂或和粒徑不大于制成物最 小尺寸(厚度)的五分之一的礫石，集料也可以采用其他天然或人造的集料，如可摻入 廢輪胎膠粉做集料等；所述的物料還可以包括能改善混凝土性能的材料如混凝土外加劑寸。
所述的發(fā)酵間殼體[1]內表面有一由適應于沼渣沼液的材料制成的氣囊[lq]，立 板[4]內側有環(huán)狀氣囊[4q]，氣囊[lq]與氣囊[4q]有通道[14]相互連通，但與外界僅有氣 嘴[7]相連通。
如圖1、圖2所示，圖2是俯視圖，圖1是后視圖(全剖視)。圖中沼氣發(fā)生裝 置發(fā)酵間是球體狀，立板[4]所圍區(qū)域最大即整個上半球面，隔板[5]由三部分組成，為 發(fā)酵間開口蓋[6]—體的部分[5i]、與該部分以可折疊方式連接(如鉸接等)的部分問]以 及俯視為“工”字狀的活動可調節(jié)部分[51ι]，其中活動可調節(jié)部分[51ι]俯看兩端均為月 牙狀，一端與發(fā)酵間的的殼體頂部氣嘴孔柱[7a]相配合可繞之轉動，另一端與立板[4]相 配合可緊貼之轉動。調節(jié)隔板[5]的活動可調節(jié)部分[51ι]的位置即可改變進料間和出料 間的大小。
新料從進料口 [2]進入發(fā)酵間，其中比重大下沉的(簡稱為沉料)“落”到下方 的彈性尾羽物料盤[3]上，比重小上浮的(簡稱浮料)“漂”入上方的物料浮力攪拌器[8] 的容器[8a]中；沉料不斷累積并使(部分)尾羽[3a]發(fā)生彈性形變直至(全部或部分)沉 料從尾羽[3a]上“落下”，尾羽持續(xù)一段時間的上下震蕩從而攪拌料液；浮料不斷累積 并使容器[8a]向上的力(浮力)不斷加大直至打破平衡(重力、浮力、摩擦力等)發(fā)生轉 動，浮料從容器[8a]內“漂走”，物料浮力攪拌器[8]持續(xù)一段時間的轉動震蕩從而攪拌 料液；以上這一過程循環(huán)往復。人們僅僅通過控制投料(料的種類、時間、多少等)即 可達到控制產氣狀況的目的，且攪拌完全不需耗用能源。
出料管[11]中的抽吸裝置[11a]為公知的技術，當開啟回灌管口蓋[5c](最好同 時用出料管口蓋[lib]關閉出料管口)，來回抽送抽吸裝置[11a]可使發(fā)酵間中的料液從投 料口 [2b]回灌發(fā)酵間，可以方便地進行人工強制回流攪拌。
圖3是根據本發(fā)明提出的沼氣發(fā)生裝置的一個實施例的安裝裝置、物料浮力攪 拌器[8]、彈性尾羽物料盤[3]等相互結合關系的示意圖；環(huán)狀安裝部件[9]的兩端頭[9t] 和[9v|為可相互對應卡鎖的結構，這種卡鎖技術有很多，為公知的技術，細節(jié)不再討 論。
圖4是根據本發(fā)明提出的沼氣發(fā)生裝置的一個實施例的彈性尾羽物料盤[3]的示12意圖(俯視圖)。
圖5、圖6、圖7所示沼氣發(fā)生裝置的發(fā)酵間為圓柱形(當然也可以為其它形 狀，不便一一列舉)。
圖8、圖9所示沼氣發(fā)生裝置的進料間、出料間和發(fā)酵間的開口蓋[6]三者一 體，它與發(fā)酵間的開口兩者以法蘭安裝連接(或其他安裝連接方式)。
圖11所示沼氣發(fā)生裝置無進料間(也可以將投料管視為進料間，或視料源為分 離的進料間)，出料間和發(fā)酵間的開口蓋[6] 二者一體，它與發(fā)酵間的開口兩者以法蘭安 裝連接(或其他安裝連接方式)。投料口 [2b]直接以投料管[2c]與料源連通，出料管[11] 與投料管[2c]間有一可由開關(閥門)控制開閉的回灌管，開啟時，來回抽送抽吸裝置 [11a](圖中未示出)可使發(fā)酵間中的料液經回灌管從投料口 [2b]回灌發(fā)酵間，即可進行人 工強制回流攪拌。
圖12所示沼氣發(fā)生裝置無出料間(也可以將送料管視為進料間，或視料液目的 處為分離的出料間)，進料間和發(fā)酵間的開口蓋[6] 二者一體，它與發(fā)酵間的開口兩者以 法蘭安裝連接(或其他安裝連接方式)。出料管[11]直接與送料管[lie]連通，出料管 [11]有一可由開關(閥門)控制開閉的回灌管，可利用之進行人工強制回流攪拌。
圖13所示沼氣發(fā)生裝置其上還有頂蓋[15](實際上可以是個網格狀物等)，頂 蓋[15]有可開閉的部分[15a](方便使用維護)，頂蓋[15]上還有與氣嘴[7]連通的儲氣袋 [16]，儲氣袋[16]上還有太陽能裝置(光電轉換裝置或熱水裝置等)[17]。
圖14是根據本發(fā)明提出的沼氣發(fā)生裝置的又一個實施例物料浮力攪拌器、物料 重力攪拌器、進料口等的關系的示意圖。
圖15是根據本發(fā)明提出的沼氣發(fā)生裝置的又一個實施例的示意圖(立體局部)， 圖中投料口 [2b]即進料口，彈性尾羽物料盤[3]外形大致是靠近進料口 [2]的部分是橫斷 面呈開口朝向進料口 [2]的U形其余部分為平板形。
圖16是根據本發(fā)明提出的沼氣發(fā)生裝置的又一個實施例的發(fā)酵間的殼體[1]與 立板[4]為一整體制成物的示意圖(全剖視)，該制成物實際是本人另一項發(fā)明(混凝土 預制半成品)的一個應用個例，它相對較“柔”較輕，可以適當折疊收卷，利于倉儲運 輸，現場施工安裝時，僅需水濕充氣，養(yǎng)護侯其硬化，割去發(fā)酵間開口 [la]處的氣囊袋 膜[lm]，立板內側的環(huán)狀氣囊袋膜[4m]可留可去，然后將相關裝置安裝到位，沼氣發(fā)生 裝置即建設成功。
權利要求
1.沼氣發(fā)生裝置，包括發(fā)酵間等，發(fā)酵間有一可由開口蓋[6]開閉的對外開口[la]， 發(fā)酵間由頂部一氣嘴[7]經外部氣管與沼氣用具相連通，其特征在于在發(fā)酵間內位于進料口 [2]下方布置有彈性尾羽物料盤[3]、物料重力攪拌器[18] 二者之一；和或，位于進料口 [2]上方布置有彈性尾羽物料盤[13]、物料浮力攪拌器[8] 二者之一；在發(fā)酵間上所述的發(fā)酵間其上有垂直于水平面的立板[4]合圍一周形成被圍住的一個區(qū)域；所述 的發(fā)酵間的可由開口蓋冋開閉的對外開口 [la]位于區(qū)域內，其大小可以包括整個區(qū)域， 也可以是位于該區(qū)域內的盡可能低處的一部分；該區(qū)域內有垂直于水平面的且至少部分位于開口蓋[6]上的隔板[5]將區(qū)域分隔成兩 個子區(qū)域；由隔板[5]分隔而成的兩個子區(qū)域中相對較低處所對應的開口蓋[6]上開有一 投料口 [2b]，有投料口 [2b]的該子區(qū)域為進料間，投料口 [2b](此時投料口即進料口)即 進料間與發(fā)酵間相連通的通道，或者，投料口 [2b]及其下還有的進料管[2a]即進料間與 發(fā)酵間相連通的通道；另一子區(qū)域為出料間，上端位于出料間的出料管[11]穿過開口蓋 [6]的相配合的孔，下端直達發(fā)酵間底部，出料管[11]即發(fā)酵間與出料間相連通的通道；或者，所述的發(fā)酵間其上有垂直于水平面的立板[4]合圍一周形成被圍住的一個區(qū)域；所述 的發(fā)酵間的可由開口蓋冋開閉的對外開口 [la]位于區(qū)域內，其大小可以包括整個區(qū)域， 也可以是位于該區(qū)域內的盡可能低處的一部分；整個區(qū)域為出料間，上端位于出料間的 出料管[11]穿過開口蓋[6]的相配合的孔，下端直達發(fā)酵間底部，出料管[11]即發(fā)酵間與 出料間相連通的通道；開口蓋[6]上開有一投料口 [2b]，投料口 [2b]直接以投料管[2c]與 料源連通；沼氣發(fā)生裝置無進料間(也可以將投料管視為進料間，或視料源為分離的進 料間)；或者，所述的發(fā)酵間其上有垂直于水平面的立板[4]合圍一周形成被圍住的一個區(qū)域；所述 的發(fā)酵間的可由開口蓋[6]開閉的對外開口 [la]位于區(qū)域內，其大小可以包括整個區(qū)域， 也可以是位于該區(qū)域內的盡可能低處的一部分；整個區(qū)域為進料間，區(qū)域中相對較低處 所對應的開口蓋[6]上開有一投料口 [2b]；上端與送料管[lie]直接連通的出料管[11]穿 過開口蓋[6]的相配合的孔，下端直達發(fā)酵間底部；沼氣發(fā)生裝置無出料間(也可以將送 料管視為出料間，或視料液目的處為分離的出料間)。
2.根據權利要求1所述的沼氣發(fā)生裝置，其特征在于所述的彈性尾羽物料盤[3]或[13]，外形大致是橫斷面呈開口朝向進料口 [2]的U形， 或靠近進料口 [2]的部分是橫斷面呈開口朝向進料口 [2]的U形其余部分為平板形，或全 部為平板形；所述的彈性尾羽物料盤[3]或[13]大致水平或靠近進料口 [2]的部分為由近向遠傾斜 其余部分大致水平；所述的彈性尾羽物料盤[3]或[13]至少有一處被直接固定或經由安裝裝置固定在發(fā)酵 間內，未被固定的部分似展開的鳥的尾羽；相互割裂獨立活動的根根尾羽[3a]或[13a]以彈性較好的材料制成具有較佳的彈性。
3.根據權利要求1或2所述的沼氣發(fā)生裝置，其特征在于所述的彈性尾羽物料盤[3]或[13]至少部分表面采用利于相關微生物附著、生長、繁 殖的材料，制成有利于相關微生物附著、生長、繁殖的形式例如外表粗糙有空隙等。
4.根據權利要求1、2或3所述的沼氣發(fā)生裝置，其特征在于所述的彈性尾羽物料盤[3]或[13]收卷后橫截面最大尺寸不大于發(fā)酵間的開口 [la]的 直徑，可以收卷后放入發(fā)酵間然后展開安裝。
5.根據權利要求1所述的沼氣發(fā)生裝置，其特征在于所述的物料浮力攪拌器[8]是一根大致水平的軸[8z]其兩端直接可轉動地安裝或經由安裝裝置可轉動地安裝在發(fā) 酵間內位于進料口 [2]上方，圍繞該軸[8z]以軸心線對稱均勻分布并固定安裝著若干個相 互軸向分隔的容器[8a]、[8b]、[8c]、[8d]等，離進料口 [2]最近的最接近水平位置的容器 的開口朝向下方即朝向進料口 [2]，每一個容器的開口均依次朝向相鄰容器的非開口 ；所述的物料重力攪拌器[18]是一根大致水平的軸[18z]其兩端直接可轉動地安裝或經由安裝裝置可轉動地安裝在發(fā) 酵間內位于進料口 [2]下方，圍繞該軸[18z]以軸心線對稱均勻分布并固定安裝著若干個 相互軸向分隔的容器[18a]、[18b]、[18c]、[18d]等，離進料口 [2]最近的最接近水平位置 的容器的開口朝向上方即朝向進料口 [2]，每一個容器的開口均依次朝向相鄰容器的非開 Π ；實際上，物料重力攪拌器[18]和物料浮力攪拌器[8]兩者的結構可以完全相同，兩者 的區(qū)別僅在于安裝位置的不同。
6.根據權利要求1或5所述的沼氣發(fā)生裝置，其特征在于所述的物料重力攪拌器[18]或物料浮力攪拌器[8]橫截面最大尺寸不大于發(fā)酵間的開 口 [la]的直徑，或者至少其未組裝的單個最大部件即單個容器的橫截面最大尺寸不大于 發(fā)酵間的開口 [la]的直徑，可以分部件放入發(fā)酵間中組裝。
7.根據權利要求1所述的沼氣發(fā)生裝置，其特征在于彈性尾羽物料盤[3]下還安裝有溫度調節(jié)裝置[10]；溫度調節(jié)裝置[10]是一個電溫度 調節(jié)裝置，其電導線[10a]/[10b]沿出料管[11]穿出與外界電源裝置相連，電源裝置可以 是太陽能和或風能和或沼氣等發(fā)電裝置和或其它裝置；或，溫度調節(jié)裝置[10]是一個可 流通冷/熱水的吸/散熱裝置，其水管[10a]/[10b]沿出料管[11]穿出與外界冷/熱水裝 置相連，冷/熱水裝置可以是太陽能熱水裝置或和其它裝置。
8.根據權利要求1所述的沼氣發(fā)生裝置，其特征在于所述的安裝裝置是包括一或兩對承接部件[9a]，每個承接部件[9a]有一個與物料浮 力攪拌器[8]/物料重力攪拌器[18]的軸[8z]/[18z]相配合的內有彈簧或類似彈性裝置的水 平光滑圓孔[9k]，每個承接部件[9a]有一個水平平面可以安裝彈性尾羽物料盤[3]/[13]；承接部件[9a]可以和發(fā)酵間成一體，或非一體但可直接固定安裝于發(fā)酵間內的相應 位置；或者，承接部件[9a]可以固定安裝于環(huán)狀安裝部件[9]上的相應位置；所述的環(huán)狀 安裝部件[9]剛性挺括似硬板腰帶，相應處有對應于氣嘴[7]的孔[9y]，其外表面與發(fā)酵間 內相應部分的表面相互緊密匹配沒有相對運動；其兩端頭[9t]和[9v|為可相互對應卡鎖的結構。
9.根據權利要求1所述的沼氣發(fā)生裝置，其特征在于所述的隔板[5]固定于開口蓋[6]上并與區(qū)域其余部分活動配合使分隔成的兩個子區(qū) 域間流體難以自由流通；或者，所述的隔板[5]為固定于開口蓋[6]上的部分配合固定于區(qū)域其余部分上的部分共同 使分隔成的兩個子區(qū)域間流體難以自由流通；或者，所述的隔板[5]為固定于開口蓋[6]上的部分，配合至少部分是可以根據需要調節(jié)安 裝位置的活動安裝于區(qū)域其余部分上的活動可調節(jié)部分[5h]，共同使分隔成的兩個子區(qū) 域間流體難以自由流通。
10.根據權利要求1或9所述的沼氣發(fā)生裝置，其特征在于所述的出料管[11]的上部有一橫向分支的回灌管[5a]穿過隔板[5]相應的孔與進料 間連通，回灌管[5a]的開口有可開閉的蓋[5c]，出料管[11]有抽吸裝置[11a]，抽吸裝置 [11a]的桿活動地穿過可開閉出料管口的蓋[lib]。
11.根據權利要求1所述的沼氣發(fā)生裝置，其特征在于所述的發(fā)酵間的殼體[1]與立板[4]由包括纖維物(如玻璃纖維等)、絲狀物(如鋼絲 /鋼絲網等)、線狀物(如植物纖維制成的線等)、條狀物(如回收利用的廢布剪裁成的布 條等)、繩狀物(如回收利用的塑料制繩等)等前述的至少一種制成為一整體制成物，其 間摻入/裹挾著物料；所述的物料是干燥的，包括粉狀、粒狀、塊狀、纖維狀等中的至 少一種或不止一種的混合物，其中至少包括膠結料；所述的膠結料可以優(yōu)先采用水泥； 所述的物料還可以包括集料，所述的集料可優(yōu)先采用砂或和粒徑不大于制成物最小尺寸 (厚度)的五分之一的礫石，集料也可以采用其他天然或人造的集料，如可摻入廢輪胎膠 粉做集料等；所述的物料還可以包括能改善混凝土性能的材料如混凝土外加劑等。
12.根據權利要求1或11所述的沼氣發(fā)生裝置，其特征在于所述的發(fā)酵間殼體[1]內表面有一由適應于沼渣沼液的材料制成的氣囊[lq]，立板[4] 內側有環(huán)狀氣囊[4q]，氣囊[lq]與氣囊[4q]有通道[14]相互連通，但與外界僅有氣嘴[7] 相連通。
全文摘要
本發(fā)明涉及環(huán)境保護和新能源領域，特別是沼氣發(fā)生裝置。為了解決現有裝置的不足，提出了在解決靜態(tài)發(fā)酵沼氣池技術問題的基礎上，同時還結構較簡單，施工要求較低，成本相對較低，易于商品化等，且占地小、工程量小。本發(fā)明的沼氣發(fā)生裝置的發(fā)酵間內，位于進料口[2]下方布置有彈性尾羽物料盤[3]、物料重力攪拌器[18]二者之一，和或，位于進料口[2]上方布置有彈性尾羽物料盤[13]、物料浮力攪拌器[8]二者之一；進料間、出料間在發(fā)酵間上方。特別適于戶用池。
文檔編號C12M1/02GK102021112SQ20091017032
公開日2011年4月20日 申請日期2009年9月11日 優(yōu)先權日2009年9月11日
發(fā)明者王曦 申請人:王曦