本實用新型涉及沼氣池領域，尤其涉及一種高效水壓式沼氣池裝置。

背景技術：

農(nóng)村常用的水壓式沼氣池是一個由主發(fā)酵池(間)和進、出料間(管)相連通的容器，未產(chǎn)氣時，進料管、發(fā)酵間、水壓間的料液在同一水平面上。產(chǎn)氣時，經(jīng)微生物發(fā)酵分解而產(chǎn)生的沼氣上升到貯氣間，由于貯氣間密封不漏氣，沼氣不斷積聚，便產(chǎn)生壓力。當沼氣壓力超過大氣壓力時，便把沼氣池內(nèi)的料液壓出，進料管和水壓間內(nèi)水位上升，發(fā)酵間水壓下降，產(chǎn)生了水位差。由于水位差將使貯氣間內(nèi)的沼氣保持一定的壓力。用氣時，沼氣從導氣管輸出，水壓間的水流回發(fā)酵間，即水壓間水位下降，發(fā)酵間水位上升。依靠水壓間水位的自動升降，使貯氣間的沼氣壓力能自動調(diào)節(jié)，保持沼氣的穩(wěn)定輸送。

農(nóng)村沼氣主要采用秸稈類作為原料來源，由于秸稈為纖維素物質組成，在空氣中易干燥。由于傳統(tǒng)水壓式沼氣池沒有攪拌裝置，作物秸稈進入沼氣池后一部分比重較小的秸稈漂浮到料液表層形成上干下濕的結殼，只下面才能與水接觸。當沼氣池運行一段時間后，浮渣層增厚、變干，最后形成干燥又難于破碎的結殼。結殼可導致沼氣池內(nèi)產(chǎn)生的沼氣集聚受阻，使沼氣池的有效容積和貯氣室的體積減小，也導致發(fā)酵原料的利用率不高，結殼制約了以秸稈為原料的水壓式沼氣池氣推廣和應用。為了解決這一難題，現(xiàn)有技術公開了了加熱、攪拌、回流、設置欄柵等辦法，杜絕或降低結殼的產(chǎn)生。但增加加熱裝置會增加農(nóng)民的成本，機械攪拌會增加人力成本且機械裝置會阻礙農(nóng)戶的進出，回流裝置會增加回流閥失靈等新的問題，設置欄柵也會因為欄柵低于液面而失效。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型是為了克服上述現(xiàn)有技術中缺陷，提供了一種無需外動力可自動破除結殼的水壓式沼氣池裝置。

為達到以上目的，本實用新型采取的技術方案如下：

一種高效水壓式沼氣池裝置，其特征在于：厭氧發(fā)酵室(1)為錐形結構。

優(yōu)選的是，厭氧發(fā)酵室(1)為圓錐形和橢圓錐形的一種。

優(yōu)選的是，所述厭氧發(fā)酵室(1)豎截面的內(nèi)斜邊與水平面的夾角為70-80度。

優(yōu)選的是，還包括水壓室(2)進料口(3)和導氣管(4)，水壓室(2)和進料口(3)分布在厭氧發(fā)酵室(1)兩側并分別與厭氧發(fā)酵室(1)連通，導氣管(4)設置在厭氧發(fā)酵室(1)上部。

本實用新型的原理：

為了解決傳統(tǒng)水壓式沼氣池以作物秸稈為原料時容易產(chǎn)生結殼的問題，本實用新型提供一種錐形的水壓式沼氣池，厭氧發(fā)酵室斜邊與地面角度為30-80度，就是把厭氧發(fā)酵池做成一個上面部分小下面部分大的池體，沼氣池的進料口和出料口的設置與常規(guī)水壓式沼氣池相似，在底部進料和在底部出料。由于沼氣池上部分小下面部分大，當產(chǎn)氣和用氣時，液面會隨之下降或上升，其液面的大小也會發(fā)生改變。當液面下降時，液面變大，當液面上升時，液面會縮小。作物秸稈進入沼氣池后形成浮渣層，但是隨著產(chǎn)氣和用氣時，液面會上升，浮渣層就會受到擠壓，同時由于水壓式的水流作用也能對浮渣層起到一定的翻滾作用，這樣浮渣層被重新壓入液體下面，與液體進行充分接觸，提高了原料的利用效率和沼氣池的發(fā)酵效率。由于沼氣池內(nèi)的液面大小是隨著產(chǎn)氣和用氣而變化的，因而，液面的大小是反復變化的，浮渣層不停受到相應的擠壓作用，從而避免了結殼的產(chǎn)生。

本實用新型的優(yōu)點和效果：

1.本實用新型與常規(guī)圓柱型式沼氣比，降低了結殼生成的幾率，提高沼氣池的利用效率和秸稈的利用效率，因而有利于提高甲烷的發(fā)酵速度，本實用新型沼氣池的形成浮渣層比圓柱形沼氣池的浮渣層減少85％以上，本實用新型沼氣池總產(chǎn)氣量比圓柱形增長9％以上，本實用新型沼氣池生成的沼氣中的甲烷含量比圓柱形的增長7％以上。

2.本實用新型與半球形沼氣比，由于其發(fā)酵室斜邊給予浮渣層擠壓應力更大，形成的浮渣層厚度更小，降低了結殼生成的幾率，因而有利于提高甲烷的發(fā)酵速度，本實用新型沼氣池的形成浮渣層比半球形沼氣池的浮渣層減少83％以上，本實用新型沼氣池總產(chǎn)氣量比半球形增長13％以上，本實用新型沼氣池生成的沼氣中的甲烷含量比半球形的增長13％以上。

3.本實用新型與攪拌式沼氣池相比，減少了機械成本和人工成本，與沼液回流相比，杜絕了回流失效等故障的產(chǎn)生。

附圖說明

圖1是本實用新型所示沼氣池結構示意圖。

圖2是圓柱形沼氣池結構圖。

圖3是半球形沼氣池結構圖。

其中，圖1中：1、厭氧發(fā)酵池；2、水壓室；3、進料口；4、導氣管。

具體實施方式

下面通過具體實施例對本實用新型所說的水壓式沼氣池裝置作進一步的說明。應該理解的是，本實用新型的實施例是用于說明本實用新型而不是對本實用新型的限制。根據(jù)本實用新型的實質對本實用新型進行的簡單改進都屬于本實用新型要求保護的范圍。

實施例1：

如圖1，一種高效水壓式沼氣池裝置，包括厭氧發(fā)酵室(1)、水壓室(2)進料口(3)和導氣管(4)，水壓室(2)和進料口(3)分布在厭氧發(fā)酵室(1)兩側并分別與厭氧發(fā)酵室(1)連通，導氣管(4)設置在厭氧發(fā)酵室(1)上部，厭氧發(fā)酵室(1)為圓錐形結構，所述厭氧發(fā)酵室(1)豎截面的內(nèi)斜邊與水平面的夾角為70度。

實施例2：

如圖1，一種高效水壓式沼氣池裝置，包括厭氧發(fā)酵室(1)、水壓室(2)進料口(3)和導氣管(4)，水壓室(2)和進料口(3)分布在厭氧發(fā)酵室(1)兩側并分別與厭氧發(fā)酵室(1)連通，導氣管(4)設置在厭氧發(fā)酵室(1)上部，厭氧發(fā)酵室(1)為圓錐形結構，所述厭氧發(fā)酵室(1)豎截面的內(nèi)斜邊與水平面的夾角為30度。

實施例3：

如圖1，一種高效水壓式沼氣池裝置，包括厭氧發(fā)酵室(1)、水壓室(2)進料口(3)和導氣管(4)，水壓室(2)和進料口(3)分布在厭氧發(fā)酵室(1)兩側并分別與厭氧發(fā)酵室(1)連通，導氣管(4)設置在厭氧發(fā)酵室(1)上部，厭氧發(fā)酵室(1)為橢圓錐形結構，所述厭氧發(fā)酵室(1)豎截面的內(nèi)斜邊與水平面的夾角為80度。

對照組1：圓柱體

如圖2，一種水壓式沼氣池裝置，包括厭氧發(fā)酵室、進料口和水壓室，厭氧發(fā)酵室為圓柱體。

對照組2：半球形體

如圖3，一種水壓式沼氣池裝置，包括厭氧發(fā)酵室、進料口和水壓室，厭氧發(fā)酵室為半球形體。

實驗例1：

1、實驗方法。

為了對本實用新型的錐形沼氣池和傳統(tǒng)的圓柱形、半球形沼氣池的結殼生成和產(chǎn)氣效果進行比較，進行如下實驗。

在本實用新型(實施例1)、對照組1和對照組2裝置中分別加入相同的沼氣池污泥4.8升，加入相同的新鮮香蕉桿1000克(含量水90％)，然后密封進行沼氣發(fā)酵，產(chǎn)甲烷后用煤氣表測量20天后產(chǎn)生的沼氣總體積數(shù)，同時收集沼氣進行第10天的甲烷含量的測定。觀察結殼的生成情況，厭氧發(fā)酵20天后將浮渣層取出濾干后進行稱重比較。

2、實驗結果。

實驗結果可知，以實施例1和對照組數(shù)據(jù)分析，20天后本實用新型沼氣池的浮渣層重量53克，而圓柱形沼氣池的浮渣層重量367克，半球形沼氣池的浮渣層重量313克，本實用新型形成的浮渣層厚度更小，降低了結殼生成的幾率；20天的本實用新型沼氣池(容積10升)總產(chǎn)氣量為40.8升，圓柱形的沼氣為37.4升，半球形的沼氣為35.6升，第10天的本實用新型沼氣池沼氣中的甲烷含量60.2％，二氧化碳含量29.5％，圓柱形所產(chǎn)沼氣的甲烷含量為56.0％，二氧化碳含量32.7％，半球形所產(chǎn)沼氣的甲烷含量為53.0％，二氧化碳含量33.2％，可見，本實用新型降低了結殼生成的幾率，提高沼氣池的利用效率和秸稈的利用效率，因而有利于提高甲烷的發(fā)酵速度。

雖然，上文中已經(jīng)用一般性說明、具體實施方式及試驗，對本實用新型作了詳盡的描述，但在本實用新型基礎上，可以對之作一些修改或改進，這對本領域技術人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本實用新型精神的基礎上所做的這些修改或改進，均屬于本實用新型要求保護的范圍。