专利名称：一种沼气生产方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种沼气生产方法及装置，尤其涉及好氧堆肥和厌 氧发酵处理有机废弃物的方法和装置，属于环境工程和能源领域。
背景技术：
近年来，我国在广泛应用水压式户用沼气池基础上，不断改造 研制了 一系列新池型和新工艺，形成了包括厌氧消化罐等大型沼气 发酵反应器。而li前世界上流行的户用沼气池主要分为水压式和浮 罩式两大池型和在此基础上演化出的诸多变型，还有推广数量较少 的塑料袋沼气池。这些沼气池普遍存在发酵温度受外界影响较大， 产气量变化也较人的问题。在我国，北方冬季温度过低，会导致无 法产气，即使足在南方，沼气池在冬季常温下产气率也很低。这是 目前沼气池无法大规模推广开的一个重要原因。而采用控温设备的 沼气池(沼气加热、电加热等措施)，山于其成本过高，也无法进 行大面推广和应用。另一方面，在广火农村，废弃物和畜禽粪便的 大量堆积造成环境压力。秸秆与污泥混合在好氧堆肥过程中产生大量的热和已降解的布 机物。如果使之与厌氧过程相结合，不但可以生产沼气能源和有机 肥料，而且解决秸秆和畜禽粪便的污染问题。发明内容本发明的目的是要提供一种新的沼气生产方法及装置，釆用这 种方法及装置生产沼气，可以提高产气量，且可得到有机肥，创造 额外经济效益。
为了达到本发明的目的所采取的技术方案是将厌氧发酵法和 好氧发酵结合起来，具体方法是，将好氧发酵的堆肥设置在厌氧发 酵池的周l书l，即用好氧发酵的堆肥将厌氧发酵池包裹起来，好氧发酵的堆肥为厌氧发酵提供热量；将沼气池内上部的沼液抽出，从厌 氧发酵堆肥区域上端淋下，穿过堆肥区的液体将热量和好氧分解剩 余的部分有机物输送到好氧发酵堆肥的底部，再将好氧发酵堆肥底 部的液体送入沼气池。因此，本方法可以向沼气池提供原料和热量。一种采用Jl述沼气生产方法的沼气生产装置包括厌氧发酵的 沼气池，其特征在于，在该沼气池外罩有外壳，在沼气池外壁与外 壳之间留有可容纳好氧发酵堆肥的空间在沼气池内上部设有潜水 泵I，与该潜水泵I的出口相连接的是喷头，该喷头位于好氧发酵 堆肥的上方；在好氧发酵堆肥的底部设有堆肥过滤装置，在堆肥过 滤装置的下方设有潜水泵II ，该潜水泵II的出口通入所述的沼气池。上述的沼气生产装置中，堆肥过滤装置为其上分布有过滤孔的 堆肥过滤底板。上述的沼气生产装置中，潜水泵I带有过滤装置。上述的沼气生产装置中，喷头有一个或多个。上述的沼气生产装置中，罩在沼气池上的外壳为砖体水泥结构 或由金属材料或塑料材料建成。本发明是好氧堆肥与厌氧发酵反应器联合运作的模式，由于好 氧堆肥将沼气池包围起来，且通过循环的水将好氧堆肥产生的热量 直接带入沼气池，提髙了沼气池内的温度，解决了冬季沼气池由于 温度低不产气或产气量少的问题，并可以实现中温发酵。两个潜水 泵的采用，实现了系统的内部循环，不但通过好氧发酵向厌氧发酵 提供热量，而且通过好氧处理后的秸秆容易被厌氧菌利用，补充了 厌氧发酵所需的原料，也为好氧发酵提供了水分。通过好氧处理后
的秸秆是优质农田肥料。在冬季实现了秸秆的规模化综合利用，且 为农村地区提供清洁的沼气用能和有机肥料，同时解决了畜禽粪便 污染环境的问题，可创造较好的经济效益。
图1是本发明的剖视图； 图2是本发明的俯视图。具体实爐方案下面根据附图对本发明做进一步的说明。如图i所示，i为潜水泵i，它带有过滤装置，2为潜水泵n，3为出水口， 4为由好氧区流下的热水和厌氧营养物，5为好氧区， 6为沼气出U， 7为沼气池，即厌氧发酵池，8为旋转喷头，9为外 壳，IO为出气口， 11表示堆肥的顶部，12为堆肥过滤底板。潜水 泵I位于沼气池的上部，并通过PVC管与旋转式喷头8相连，本实 施例屮设有两个喷头，潜水泵I将沼气池7上部的液体泵到喷头8， 喷头8将该液体均匀地在好氧区淋下。潜水泵II位于好氧区的底部， 通过PVC管与厌氧发酵池底部连通，用以将通过好氧区淋下的带有 热量和有机物的液体泵送到沼气池7中，使其不仅作为厌氧发酵的 优质原料，同时又为其提供相对稳定的温度条件。出水口3位于好 氧区5的底部，与外界连通，用于将多余废弃液体排出。好氧区5 为秸秆与畜禽废弃物混合堆肥发酵的空间。沼气出口 6用以沼气的 排出。在本实施例中，外壳9为砖砌内抹灰的长方体外壳，其上部 可活动，用来填料与换料，在实际生产中，外壳9还可以采用其他 材料做成，如塑料或金属材料，最简单的是用塑料薄膜直接包裹堆 肥形成好氧堆肥。出气口 IO将好氧区与外界相通，为好氧堆肥提供
空气来源。其上分布有过滤孔的堆肥过滤底板12用于将带有热量和 有机物的液体漏下，便于收集，并对堆肥起支撑作用。由上述可见，本发明的中间是沼气池(即厌氧发酵池)，周闱 是好氧堆肥，为厌氧发酵提供热量和原料。沼气池内上部的沼液被 潜水泵(带过滤装置)泵出，从堆肥区域(即好氧区)上端由旋转 喷头淋下，穿过堆肥区的水将热量和好氧分解剩余的部分有机物带 到反应器底部。这些含有大量热量和有机物的水再被潜水泵泵入沼 气池，为沼气池提供原料和热量。同时好氧堆肥能维持沼气池周围 相对恒定的温度，也有利于促进厌氧反应。有机废弃物经处理后转 变成有机肥。本发明将厌氧发酵法和好氧发酵结合起来，将好氧发酵的堆肥 设置在厌氧发酵池的周围。由于在堆肥的好氧发酵过程中会产生大 量的热量，特别是在堆肥内部，温度通常可达到65-70度。本发明 在厌氧发酵池周围进行堆肥，这样可以提高厌氧发酵池周围的环境 温度，以促进其产气。本发明在厌氧发酵池周围利用秸秆和部分分离粪便进行堆肥， 不仅可以提高厌氧发酵池周围的环境温度，而且通过一个封闭的水 循环系统为厌氧反应提供原料和热量，产生大量沼气和有机肥，还 有利于净化环境。最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案 而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域 的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者 等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在 本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1.一种沼气生产方法，其特征在于，是将厌氧发酵法和好氧发酵结合起来，具体方法是，将好氧发酵的堆肥设置在厌氧发酵池的周围，将沼气池内上部的沼液抽出，从厌氧发酵堆肥区域上端淋下，穿过堆肥区的液体将热量和好氧分解剩余的部分有机物输送到好氧发酵堆肥的底部，再将液体送入沼气池。
2. —种采用上述沼气生产方法的沼气生产装置包括厌氧发酵的沼 气池，其特征在于，在该沼气池外罩有外壳，在沼气池外壁与 外壳之间留有nl容纳好氧发酵堆肥的空间，在沼气池内上部设 有潜水泵l，与该潜水泵I的出U相连接的是喷头，该喷头位 于好氧发酵堆肥的上方；在好氧发酵堆肥的底部设有堆肥过滤 装置，在堆肥过滤装置的K方设有潜水泵II，该潜水^II的出 口通入所述的沼气池。
3. 根据权利要求2所述的沼气生产装置，其特征在于，堆肥过滤 装置为J t上分布有过滤孔的堆肥过滤底板。
4. 根据权利要求2或3所述的沼气生产装置，其特征在于，潜水 泵I带有过滤装置。
5. 根据权利要求2或3所述的沼气生产装置，其特征在于，喷头 有一个或多个。
6. 根据权利要求2或3所述的沼气生产装置，其特征在于，罩在 沼气池上的外壳为砖体水泥结构或由金属材料或塑料材料建成。
全文摘要
本发明公开了一种沼气生产方法及装置，属于环境工程和能源领域。采取的技术方案是将好氧发酵的堆肥设置在厌氧发酵器的周围。采用的沼气生产装置包括沼气池(7)，在该沼气池外罩有外壳(9)，在沼气池外壁与外壳之间留有可容纳好氧发酵堆肥的空间；在沼气池(7)内上部设有潜水泵I(1)，与该潜水泵I(1)的出口相连接的是喷头(8)；在好氧发酵堆肥的底部设有堆肥过滤装置，在堆肥过滤装置的下方设有潜水泵II(2)，该潜水泵II的出口通入沼气池(7)。采用这种方法及装置生产沼气，可以保证冬季厌氧发酵器的温度，保障厌氧过程中有机原料的供给，从而提高沼气的产气量，且可生产有机肥料，保护环境，创造经济效益。
文档编号C05F17/00GK101165010SQ20061011388
公开日2008年4月23日 申请日期2006年10月20日 优先权日2006年10月20日
发明者张海勤, 湘 李, 董仁杰, 郭建斌 申请人:中国农业大学