專利名稱：：新型多功能沼氣發(fā)生罐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實用新型涉及一種沼氣發(fā)生裝置，具體地說是一種沼氣發(fā)生罐。技術(shù)背景在我國自20世紀50年代，就已經(jīng)把沼氣工程列為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的項目，在全國范圍內(nèi)建設(shè)有數(shù)十萬個沼氣池，但由于受當時設(shè)計、施工技術(shù)和副產(chǎn)品開發(fā)應(yīng)用能力等因素影響很快都相繼報廢。20世紀70年代的第二次大辦沼氣運動中仍然因沼氣池設(shè)計建設(shè)技術(shù)、副產(chǎn)品開發(fā)配套技術(shù)及人們的主觀能動性滯后的影響，造成近700萬個沼氣池又相繼報廢。20世紀80年代，國家組織專家制訂了沼氣池建設(shè)標準，希望在沼氣推廣應(yīng)用過程中起到良好的作用。根據(jù)多年來對我國沼氣池的設(shè)計使用效果調(diào)研顯示，我國政府規(guī)劃設(shè)計的傳統(tǒng)式水壓式沼氣池通常建設(shè)于地下的磚混結(jié)構(gòu)，水泥混凝土拱頂，拱頂部留有約80cm左右的進、出料口或在兩側(cè)設(shè)進、出料口，這樣不但使得發(fā)酵溫度(27QC)過低，發(fā)酵原料要求相對提高(人畜翼便等軟料)，無法徹底根治漏液、漏氣所造成的供氣無保障、維修困難、污染環(huán)境和地下水源，進出料勞動負荷大，清潔、清理、維修缺乏安全保障，無法從根本上的達到快速消化大量桔桿類硬材料發(fā)酵、腐熟的溫度(1030QC)要求，同時沼氣池的設(shè)計受環(huán)境、材料、技術(shù)水準與形式限制，不符合機械化作業(yè)模式，因此機械化作業(yè)難度大、效率低、成本高。同時報廢后的沼氣池材料不但不能得到充分利用，而且還污染土地和環(huán)境。在建設(shè)與施工養(yǎng)護的問題上，沼氣池是單個土建產(chǎn)物，因此不可避免地受自然氣候、地質(zhì)、環(huán)境、施工技術(shù)素質(zhì)、條件的影響，導(dǎo)致浪費人力資源、建設(shè)周期長、土地資源被長期占用污染、不能靈活應(yīng)用與操作，使得沼氣池的結(jié)構(gòu)也容易造成變形、凍傷破裂，繼而導(dǎo)致沼氣池漏氣、漏液而不能正常使用，使用壽命也參差不齊(以前通常報廢期限為l-5年)，建設(shè)、管理、維修也越來越麻煩，使用中進料、注水、出料、維護保養(yǎng)也不方便、不安全，特別是因采用自然地下環(huán)境溫度發(fā)酵，造成發(fā)酵材料要求高(通常為人畜冀便及新鮮草本植物)，沼氣產(chǎn)出緩慢、氣壓不穩(wěn)定、使用難度高，冬季應(yīng)用效果更差甚至不能使用。因此如果讓沼氣工程能夠得到更加順利的發(fā)展，能夠讓用戶正常、方便的地用上沼氣燃料，緩解國家能源緊張的壓力，實現(xiàn)將大量的農(nóng)作物桔桿轉(zhuǎn)化為有機肥料、有機農(nóng)藥、有機纖維等高附加值產(chǎn)品，杜絕"桔桿焚燒污染"、生物資源浪費等問題的發(fā)生，就必須與時具進，應(yīng)用現(xiàn)代先進技術(shù)、先進材料，制造出符合實際要求的新型高效沼氣發(fā)生罐(池)，大力開發(fā)沼氣殘渣、廢液的應(yīng)途徑、應(yīng)用價值，只有這樣才能從真正意義上解決生態(tài)農(nóng)業(yè)、綠色農(nóng)業(yè)的持續(xù)進步問題。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的則是針對沼氣池上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種相對成本低、發(fā)酵溫度高、散熱均勻、產(chǎn)氣效率高、環(huán)保的新型多功能沼氣發(fā)生罐。本實用新型的目的可以通過以下措施來實現(xiàn)一種新型多功能沼氣發(fā)生罐，其特征是它包括有罐體1，罐體1的側(cè)壁上設(shè)有進料孔2，罐體1的頂部設(shè)有沼氣輸出接口3，罐體1的靠底部側(cè)壁上設(shè)有出料口7，罐體1內(nèi)設(shè)有熱交換器12，熱交換器12通過熱對流輸送管10和熱對流回流管11與集熱器8連接，在熱對流輸送管10上設(shè)有強制對流器9，在罐體1內(nèi)還設(shè)有攪拌器13，在罐體1的側(cè)面設(shè)有料液采集口6。所述的罐體1呈球形或半圓形與圓柱形的組合體。所述的沼氣輸出接口3通過輸氣管道4接用戶端，在輸氣管道4上設(shè)有脫硫除水器5。所述的強制對流器9采用電動式或風動式。所述的集熱器8通過太陽能、電能或燃料集熱調(diào)溫。所述的罐體1上還設(shè)有料液采集口6，在料液采集口上設(shè)有壓力臼"~;叩顯小器。所述的罐體1還可以是由錐形箱14和上蓋15組合而成。本實用新型的有益效果通常沼氣發(fā)生罐單個容積為5200立方米不等，在沼氣池的設(shè)計上還輔配了太陽能吸收裝置、攪動攪拌裝置、副產(chǎn)品的監(jiān)控提取裝置、安全裝置，從而實現(xiàn)了沼氣池免于現(xiàn)場土建，節(jié)約能源、節(jié)約人力資源，保護環(huán)境，杜絕漏水、漏氣，提高沼氣池的發(fā)酵溫度，解決農(nóng)作物桔桿類物質(zhì)的快速腐熟要求，提高沼氣使用安全可靠性。與此同時還根據(jù)用戶群落的大小對沼氣消耗量的要求不同，沼氣池不僅可單個獨立運行，也可以隨時將多個沼氣池并聯(lián)在一起組合運行，通過輸氣閥門任意切換每一個單元氣罐，實現(xiàn)集約化管理，集約化運行，實現(xiàn)進出料、維護保養(yǎng)期間的燃氣供給得到保障，實現(xiàn)沼氣生產(chǎn)和副產(chǎn)品生產(chǎn)也逐步步入工業(yè)化生產(chǎn)軌道，為最終實現(xiàn)沼氣工程建設(shè)、應(yīng)用、發(fā)展規(guī)?；?、功能化、社區(qū)化、商業(yè)化服務(wù)，為以后沼氣的電能轉(zhuǎn)化輸配和有機肥料、有機農(nóng)藥、生物纖維、生物制劑等工業(yè)化生產(chǎn)提供強有力的物質(zhì)準備和市場支持服務(wù)，為中國生態(tài)農(nóng)業(yè)的最終實現(xiàn)服務(wù)。圖1為采用電動式強制對流器時本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為采用風動式強制對流器時本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為多個沼氣罐組合使用時的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為半封閉浮動式沼氣罐的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步地說明如1、2圖所示。本實用新型包括有罐體1,罐體1可為球形或半圓形與圓柱形的組合體，在罐體1的側(cè)壁上設(shè)有進料孔2，用于用戶加入各種發(fā)酵原料，罐體1的頂部設(shè)有沼氣輸出接口3，沼氣輸出接口3通過輸氣管道4接用戶端，在輸氣管道4上設(shè)有脫硫除水器5，用于除去產(chǎn)出的沼氣中夾帶的二氧化硫和水份。罐體1的靠底部側(cè)壁上設(shè)有出料口7，此出料口7為自卸式出料口，在出料時，由于罐體1內(nèi)有沼氣呈正壓，發(fā)酵后的廢料可以自動從打開的出料口7中流出，減少勞動量。罐體1內(nèi)設(shè)有熱交換器12，熱交換器12通過熱對流輸送管10和熱對流回流管11與集熱器8連接。在熱對流輸送管10上設(shè)有強制對流器9，可滿足沼氣罐內(nèi)的調(diào)溫傳遞需要，調(diào)節(jié)發(fā)酵溫度，促進沼氣生產(chǎn)原材料的快速腐熟，提高沼氣產(chǎn)量，為沼氣副屬產(chǎn)品的深入開發(fā)應(yīng)用提供保障。強制對流器9可以采用電動式或風動式驅(qū)動，采用風動式時，強制對流器9設(shè)置在罐體1的頂部，便于利用風力。上述的熱交換器12和集熱器8均可以采用現(xiàn)有市售產(chǎn)品，集熱器8可通過太陽能、電能或燃料加溫集熱供應(yīng)給熱交換器12調(diào)節(jié)沼氣罐的發(fā)酵溫度。上述的集熱器8也可以采用沼氣罐自帶的太陽能吸熱器，其結(jié)構(gòu)為通過將罐體1的頂部罐體做成中空狀，使用時加入水，當太陽照射到罐體上時，流經(jīng)罐體中空部份的水會吸熱使其溫度升高，通過熱對流輸送管10、熱對流回流管11、強制對流器9和熱交換器12的作用，對罐體1中的發(fā)酵材料進行加熱調(diào)溫。在罐體1內(nèi)還設(shè)有攪拌器13，能將沼氣罐內(nèi)的發(fā)酵材料進行充分拌和，以使罐體1內(nèi)各部位原料的溫度均勻，促進發(fā)酵均勻度，促進產(chǎn)氣效率，防止只有熱交換器12附近的原料溫度較高而其它部份仍然溫度較低的情況出現(xiàn)。如圖4所示，本實用新型的罐體1也可以是由錐形箱14和上蓋15構(gòu)成，沼氣輸出接口3設(shè)置在上蓋15上，上蓋15可以在錐形箱1'1的箱口上下浮動，其在沼氣液的包圍下便可達到密封的目的，錐形箱14在運輸時可多個層疊在一起，便于運輸。此時的錐形箱14也可用水泥混凝土進行預(yù)制加工。本實用新型的罐體1上還設(shè)有料液采集口6，在料液采集口6上設(shè)有壓力顯示器，用于在生產(chǎn)運行過程中，加強沼氣和副產(chǎn)品的采集管理及安全監(jiān)控。料液采集口上的壓力顯示器用于控制罐體1內(nèi)的沼氣壓力，實現(xiàn)安全生產(chǎn)。料液采集口6可隨時采集料液分析，適時調(diào)整沼氣罐內(nèi)的酸堿度，添加發(fā)酵原料，并適時提取液態(tài)沼液用于加工有機農(nóng)藥、有機肥、生物藥劑等。本實用新型根據(jù)需要可制造成單個容積為5100立方米，單個重量為1303500公斤，如遇特殊要求，還可制造出其它式樣、規(guī)格的產(chǎn)品。本實用新型屬地面設(shè)施，對安放場地要求不高，安放場地可選擇在家前屋后，也可放置于位置相對適合的田間、地頭、養(yǎng)漁場、養(yǎng)牛場、窯洞等場所，旨在方便進行發(fā)酵還田、還塘等(根據(jù)各地自然環(huán)境溫度和輔助溫度調(diào)控的不同，配套設(shè)施條件的不同，桔桿、水草、塘泥及腐熟劑的配合條件的不同，通常一期料需25-65天即可達到腐熟的要求)，同時可通過管道輸送沼氣到用戶，也可用手動或機動抽氣泵將沼氣抽壓裝入儲氣袋帶到需要的地方使用，這樣不但能大大地減輕農(nóng)家肥料和農(nóng)作物桔桿及廢棄物的往返運輸、儲存、防治污染等負擔，而且可獲得收效的最大化。也可在居民相對集中的地方，將多個獨立沼氣罐集中排列組合成起來，進行集中管理、集中供氣，有利于集中回收沼氣副產(chǎn)品生產(chǎn)加工，有利于應(yīng)用與管理技術(shù)提高，有利于沼氣的供給保障，有利于降低沼氣的生產(chǎn)配套成本，有利于實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化運營，增加收益的目的，有利于實現(xiàn)節(jié)約用水、節(jié)約能源、保護環(huán)境、提高沼氣生產(chǎn)能力的目的。當沼氣原料經(jīng)發(fā)酵產(chǎn)氣使用一段時間后需要出料時，因罐內(nèi)具有一定的沼氣壓力，此時首先人力或電動轉(zhuǎn)動內(nèi)置式攪拌器13將腐熟料充分混合、防止沉積，沼氣罐內(nèi)的氣壓也隨之升高，隨后打開自卸出料口7，料液即可自動排出，待達到排放目的后關(guān)閉自卸出料口7，之后打開沼氣池進料孔2按照需要添加沼氣發(fā)酵原料，加料后關(guān)閉沼氣池進料孔2，出料、進料工作結(jié)束。本實用新型可單個獨立使用，也可多個組合并聯(lián)或串聯(lián)使用(如圖3所示)，各個沼氣罐均通過各自的沼氣輸出接口3上的輸氣閥門16連接到輸氣管道4上。多個沼氣罐組合后的容積可達2000立方米，特殊要求下可組合成相互獨立且相連的沼氣田，形成更大規(guī)模、更大體積的沼氣工廠，以滿足集中供應(yīng)生產(chǎn)生活燃料、沼氣發(fā)電、沼氣化工廠建設(shè)的商業(yè)化開發(fā)需要，從而實現(xiàn)沼氣集約化管理，節(jié)約了綜合運營成本，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)進步后擴大組合的應(yīng)變需要，避免轉(zhuǎn)型后沼氣罐的浪費。下表1為農(nóng)村常用沼氣發(fā)酵原料的產(chǎn)氣對照表<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>下表2為本實用新型與傳統(tǒng)水壓式沼氣池對照表:<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>下表3為本實用新型的罐體材料的衛(wèi)生指標:<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>本實用新型中的罐體1是采用國際上先進的復(fù)合工程塑料原料和特有的鑄塑工藝加工而形成的高強度容器產(chǎn)品，具有優(yōu)良衛(wèi)生指標和機械性能抗拉斷裂強度〉27Mpa，抗彎強度〉25Mpa，沖擊強度〉18KJ/m2'屈服拉伸強度〉19Mpa，落錘沖擊強度>24J/mm，缺口沖擊強度>108J/M，跌落試驗從10m/10L高處跌落無影響，維卡軟件溫度1180C、硬度〉41召(I氏、軟化點〉140。C、滲水率(100。/。)<0.003、抗老化A-l級、熱膨脹系數(shù)16-18X10-7°C-1、水壓試驗合格(ASTMD1998-91)、常壓使用條件下-55。C+105°C，抗老化能力達15年之久。由于采用工廠生產(chǎn)的全塑產(chǎn)品，產(chǎn)品質(zhì)量有保障、規(guī)格統(tǒng)一，成本也相對較為低廉，從根本解決了常規(guī)水壓式沼氣池的滲漏、密封問題。在沼氣罐報廢后還可回收再合成、再加工、再利用，確保無環(huán)境污染和遺留物污染。與其同時在能源戰(zhàn)略國際化的今天，也為我國儲備了相當量的高等級的高分子材料。本實用新型中涉及的其它未說明部分均采用現(xiàn)有技術(shù)加以實現(xiàn)。權(quán)利要求1、一種新型多功能沼氣發(fā)生罐，其特征是它包括有罐體(1)，罐體(1)的側(cè)壁上設(shè)有進料孔(2)，罐體(1)的頂部設(shè)有沼氣輸出接口(3)，罐體(1)的靠底部側(cè)壁上設(shè)有出料口(7)，罐體(1)內(nèi)設(shè)有熱交換器(12)，熱交換器(12)通過熱對流輸送管(10)和熱對流回流管(11)與集熱器(8)連接，在熱對流輸送管(10)上設(shè)有強制對流器(9)，在罐體(1)內(nèi)還設(shè)有攪拌器(13)。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型多功能沼氣發(fā)生罐，其特征是所述的罐體(1)呈球形或半圓形與圓柱形的組合體。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型多功能沼氣發(fā)生罐，其特征是所述的沼氣輸出接口(3)通過輸氣管道(4)接用戶端，在輸氣管道(4)上設(shè)有脫硫除水器(5)。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型多功能沼氣發(fā)生罐，其特征是所述的強制對流器(9)采用電動式或風動式。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型多功能沼氣發(fā)生罐，其特征是所述的集熱器(8)通過太陽能、電能或燃料集熱調(diào)溫。6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型多功能沼氣發(fā)生罐，其特征是所述的罐體(1)上還設(shè)有料液采集口(6)，在料液采集口上設(shè)有壓力顯示器。7、根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型多功能沼氣發(fā)生罐，其特征是所述的罐體(1)由錐形箱(14)和上蓋(15)構(gòu)成。專利摘要本實用新型涉及一種新型多功能沼氣發(fā)生罐，其特征是它包括有罐體(1)，罐體(1)的側(cè)壁上設(shè)有進料孔(2)，罐體(1)的頂部設(shè)有沼氣輸出接口(3)，罐體(1)的靠底部側(cè)壁上設(shè)有出料口(7)，罐體(1)內(nèi)設(shè)有熱交換器(12)，熱交換器(12)通過熱對流輸送管(10)和熱對流回流管(11)與集熱器(8)連接，在熱對流輸送管(10)上設(shè)有強制對流器(9)，在罐體(1)內(nèi)還設(shè)有攪拌器(13)。本實用新型實現(xiàn)了沼氣池免土建，環(huán)境保護、節(jié)約能源、節(jié)約人力資源，杜絕漏水、漏氣，提高沼氣池的發(fā)酵溫度，解決農(nóng)作物秸稈類物質(zhì)的快速腐熟要求，提高沼氣生產(chǎn)效率、能力，使用安全可靠性，以及能源戰(zhàn)略的儲備需要。文檔編號C12M1/107GK201089766SQ200720045878公開日2008年7月23日申請日期2007年9月18日優(yōu)先權(quán)日2007年9月18日發(fā)明者劉力學申請人:劉力學