本發(fā)明屬于沼氣生產(chǎn)技術領域，具體涉及一種無動力自動攪拌且使料液得到循環(huán)利用的沼氣生產(chǎn)裝置。

背景技術：

沼氣是有機物質在隔絕空氣和保持一定水分、溫度、酸堿度等條件下，經(jīng)過多種微生物(統(tǒng)稱沼氣細菌)的分解而產(chǎn)生的。沼氣細菌分解有機物質產(chǎn)生沼氣的過程，叫沼氣發(fā)酵。在沼氣發(fā)酵過程中，發(fā)酵原料既是產(chǎn)生沼氣的基質，又是沼氣發(fā)酵微生物賴以生存的養(yǎng)料來源。沼氣發(fā)酵原料十分廣泛和豐富，除了礦物油和木質素外，自然界中的有機物質一般都可以作為沼氣發(fā)酵的原料，例如農(nóng)作物秸稈，人、畜和家禽糞便，生活污水，工業(yè)和生活有機廢物等。

沼氣池內的攪拌是影響沼氣產(chǎn)生和產(chǎn)氣率高低的關鍵因素，普通沼氣池的攪拌通常分為機械攪拌、氣體攪拌和液體攪拌三種方式。機械攪拌是通過機械裝置運轉達到攪拌目的；氣體攪拌是將沼氣從池底部沖進去，產(chǎn)生較強的氣體回流，達到攪拌的目的；液體攪拌是從沼氣池的出料間將發(fā)酵液抽出，然后從進料管沖入沼氣池內，產(chǎn)生較強的液體回流，達到攪拌的目的。實踐證明，適當?shù)臄嚢璺绞胶蛷姸?，可以使發(fā)酵原料分布均勻，增強微生物與原料的接觸，使之獲取營養(yǎng)物質的機會增加，活性增強，生長繁殖旺盛，從而提高產(chǎn)氣量?，F(xiàn)有技術采用的這三種攪拌方式還是存在一些不足，如機械攪拌和液體攪拌，需要攪拌機和輸送泵才能完成，因此需要增加設備和能源消耗。而利用沼氣產(chǎn)生的氣體攪拌力量有限，無法攪拌均勻，使沼氣的產(chǎn)率降低。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術中存在的上述不足，本發(fā)明的目的是提供一種無動力自動攪拌且使料液得到循環(huán)利用的沼氣生產(chǎn)裝置，其要解決的技術問題是通過合理的管道布局實現(xiàn)自動高效的攪拌效果及料液的循環(huán)，而且能使污水中的有機物及畜禽糞便在固液分離池中得到預發(fā)酵，節(jié)省污水及畜禽糞便在沼氣池內的發(fā)酵時間。

為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用下述技術方案：一種無動力自動攪拌且使料液得到循環(huán)利用的沼氣生產(chǎn)裝置，包括污水固液分離池、沼氣池和沼渣池，所述的沼氣池底部呈左高右底長方形狀，上部設有人字屋頂，在人字屋頂?shù)闹胁吭O有一根沼氣管，其特征在于：所述的固液分離池包括粗渣池、細渣池、膜過濾池和中水池，所述的粗渣池和細渣池呈u字型圍著膜過濾池，所述的粗渣池和細渣池內各設有一根沼氣池虹吸管，粗渣池和細渣池分別通過沼氣池虹吸管道與沼氣池相連接，所述沼渣池墻體的中上部通過沼渣出料管與沼氣池相連接，所述的沼渣池旁邊還設有沼液池，沼渣池上部通過格柵過濾網(wǎng)與沼液池相連接，所述的沼液池底部設有一根通到沼氣池底部后呈u型向上延伸到沼氣池中部的沼液池虹吸管，在沼液池虹吸管道上設有只讓沼液回流到沼氣池內的單向控制閥。

本發(fā)明所述的沼氣池虹吸管呈幾字狀，其入口設在固液分離池的底部，其出口設在沼氣池的底部且管口u型向上。

本發(fā)明所述的粗渣池通過第一道格柵過濾網(wǎng)與細渣池相連接，細渣池通過第二道格柵過濾網(wǎng)與膜過濾池相連接，膜過濾池的上部設有抽水管，膜過濾池通過抽水管與中水池相連接。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果有：

1、確保進料的濃稠度。本發(fā)明由于設有固液分離池，通過粗渣池和細渣池的沉淀過濾作用，能提高進入沼氣池中料液的濃稠度，濃稠度的增加使原料在沼氣池內發(fā)酵時間縮短、發(fā)酵過程升溫明顯，而且原料濃稠度增加使得進料減小、料液質量提高、沼氣池內溫降減小。

2、沼氣池在產(chǎn)氣及用氣的過程中，通過合理的管道布局實現(xiàn)自動高效的攪拌效果及料液的循環(huán)。本發(fā)明沼氣池產(chǎn)氣及用氣時通過沼氣池自身的壓力變化，實現(xiàn)原料、沼液、沼渣及活性淤泥的自動混合均勻，不需要外部動力，不用消耗能源，能達到非常理想的攪拌效果。本發(fā)明由于粗渣池和細渣池分別通過虹吸管與沼氣池相連接，當沼氣池在產(chǎn)氣過程中，沼氣池內的壓力大于固液分離池時，沼氣池內的沼液和活性淤泥通過虹吸管進入固液分離池內，同時為沼氣池提供氣體壓力及儲氣空間，使污水、沼液和活性淤泥及畜禽糞便在固液分離池中混合均勻并且得到預發(fā)酵、預處理，使有機物在沼氣池內的發(fā)酵時間縮短一半以上。

3、本發(fā)明在用氣過程中，沼氣池內壓力會減小，這時固液分離池內混合均勻的人蓄糞便、活性淤泥又通過虹吸管進入沼氣池內，并且提供供氣壓力，由于虹吸管道內較強的液體回流動力，可將沼氣池內分布明顯的浮渣層、清液層、活性層和沉渣層打破，達到非常理想攪拌的效果；其次用戶在用氣過程中，沼液池內的沼液通過設有單向閥的管道進入沼氣池，提供沼氣壓力并實現(xiàn)沼氣池內浮渣層打破及攪拌的效果。沼氣池在產(chǎn)氣和用氣的過程中通過自身的壓力變化實現(xiàn)原料、沼液、沼渣及活性淤泥的自動混合均勻。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的主視剖視示意圖。

圖2為本發(fā)明的俯視剖視示意圖。

圖中，1-中水池，2-抽水管，3-膜過濾池，4-第二道格柵過濾網(wǎng)，5-第一道格柵過濾網(wǎng)，6-細渣池，7-沼氣池虹吸管，8-沼氣池，9-沼液池虹吸管，10-沼液池，11-格柵過濾網(wǎng),12-沼渣池出料管，13-沼渣池，14-粗渣池，15-沼氣管，16-單向控制閥，17-人字屋頂。

具體實施方式

如圖１至２所示，本發(fā)明所述的一種無動力自動攪拌且使料液得到循環(huán)利用的沼氣生產(chǎn)裝置，包括u型固液分離池、沼氣池、沼渣池和沼液池。

本發(fā)明所述的沼氣池底部呈左高右底長方形狀，上部設有人字屋頂，在人字屋頂頂部的中間位置設有一根沼氣管。沼氣池體的建設可采用玻璃鋼、磚砌、混凝土澆筑或其它新型材料組裝，池體及配套設施設備的大小可以根據(jù)原料及場地實際情況按比例增加或縮小。

本發(fā)明所述的固液分離池包括粗渣池、細渣池、膜過濾池和中水池，所述的粗渣池和細渣池呈u字型圍著膜過濾池，粗渣池通過第一道格柵過濾網(wǎng)與細渣池相連接，細渣池通過第二道格柵過濾網(wǎng)與膜過濾池相連接，膜過濾池的上部設有抽水管，膜過濾池通過抽水管與中水池相連接。污水和畜禽糞便先進入粗渣池，所述的粗渣池和細渣池內各設有一根沼氣池虹吸管，粗渣池和細渣池通過沼氣池虹吸管分別與沼氣池相連接。沼氣池虹吸管呈幾字狀，其入口設在粗渣池和細渣池的底部，其出口設在沼氣池的底部，管口呈u型向上。當沼氣池內的壓力大于固液分離池時，沼氣池內的沼液和活性淤泥通過虹吸管進入固液分離池，并為沼氣池提供氣體壓力及儲氣空間，使污水及畜禽糞便在固液分離池中得到預發(fā)酵、預處理，使污水及畜禽糞便在沼氣池內的發(fā)酵時間至少縮短一半以上。同時沼氣池在產(chǎn)氣過程中，由于沼渣池出料管道與沼氣池相連接，沼氣池尾底部的沼渣及沼液通過管道進入沼渣池，沼渣池內的沼液又通過格柵過濾網(wǎng)進入沼液池。當用戶在用氣過程中沼液池內的沼液通過設有單向閥的管道進入沼氣池，提供沼氣壓力并實現(xiàn)沼氣池內液體攪拌的效果，同時u型固液分離池內混合均勻的人蓄糞便、活性淤泥通過沼氣池虹吸管進入沼氣池內，并且提供供氣壓力，由于虹吸管道內較強的液體回流動力，將沼氣池內分布明顯的浮渣層、清液層、活性層和沉渣層打破達到非常理想攪拌的效果。

本發(fā)明所述沼渣池墻體的中上部通過沼渣出料管與沼氣池相連接，沼渣出料管的管口可上下調節(jié)，控制出渣量的大小。所述的沼渣池旁邊還設有沼液池，沼渣池上部通過格柵過濾網(wǎng)與沼液池相連接。沼液在沼渣池的池體上部通過格柵網(wǎng)將沼液過濾到沼液池，沼渣池內的沼渣沉積滿后統(tǒng)一清理生產(chǎn)有機肥回用。當沼氣池內壓力減小時，沼液池的沼液會通過設有單向控制閥的虹吸管道進入沼氣池內。進入沼氣池的沼液同時也起到攪拌作用，將沼氣池內分布明顯的浮渣層、清液層、活性層和沉渣層打破達到非常理想攪拌的效果。

本發(fā)明u型固液分離池、沼渣池、沼液池與沼氣池通過管道及格柵過濾網(wǎng)聯(lián)通的，沼氣池在產(chǎn)氣過程中當沼液池的液位接近最高位時，固液分離池內膜過濾池的液位也接近最高位了，基本離池體上口皮20cm左右，這時膜過濾池內的液位開關閉合，抽水泵及膜組件啟動直到抽去u型固液分離池體內1/2的污水，確保進料時粗渣池、細渣池內有機物的濃稠度。

本發(fā)明使沼氣池內料液濃稠度及溫度的提高，加上理想的攪拌效果使得沼氣池的產(chǎn)氣效率比普通沼氣池提升5倍以上，原料的發(fā)酵分解周期和使用量縮小一倍以上。本發(fā)明在原料充足的情況下，一個5立方米的沼氣池，夏天日產(chǎn)氣5立方米以上，冬天日產(chǎn)氣2.5立方米以上，每立方的沼氣可以發(fā)2.2-2.5度電。而同樣一個5立方米的普通沼氣池，夏天日產(chǎn)氣1立方米左右，冬天日產(chǎn)氣0.5立方米左右，就產(chǎn)氣量而言本發(fā)明超過普通沼氣池的5倍以上。