水压密封沼气窖的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种水压密封沼气窖，包括有窖体、进出料间与窖盖；该窖体具有进出料门，该进出料门连通窖体与进出料间，该进出料间具有进料管和出料管；窖盖包括有主体部与密封橡皮圈，该密封橡皮圈外端与内端之间形成注水槽；通过往注水槽内注入水使得密封橡皮圈的外端在水的压力作用下与窖体内壁紧贴，使得窖盖与窖体之间密封，原料与外界空气隔绝，达到良好的厌氧发酵条件，该窖盖与窖体可分离地设置，使得安装、维修、清洗以及消毒等各项作业很方便进行，操作简单安全可靠，进料入口与出料出口并列设置于进出料间内，使得进料与出料操作方便，减少沼气溢出污染大气层；且在窖体内设置有搅拌装置，使得原料转动搅拌，充分发酵，提高沼气产气量。
【专利说明】水压密封沼气窖
【技术领域】
[0001]本发明涉及沼气窖领域技术，尤其是指一种水压密封沼气窖。
【背景技术】
[0002]利用垃圾粪便等原料制造的沼气是发展中国家的可持续能源。而沼气生产的效率、经济效益和普及化程度都受到沼气窖(池)的建设造价和操作维修麻烦等条件的限制。目前发展中国家常用沼气窖，最普遍的是中国式圆顶沼气窖，其次是印度式浮罩沼气窖。而上述两种沼气窖均存在造价偏贵，无搅拌操作而至后期产气少，进料和出料的操作不够方便的问题；且其进料和出料的空间容易漏气，中国式圆顶沼气窖的圆顶容易产生裂缝漏气，印度式浮罩沼气窖的浮罩周边容易漏气，这些漏气不仅导致达不到产沼气能够利用的效果，而且会导致污染大气层的严重后果；并且这些传统的沼气窖维修和操作都不够方便。
[0003]因此，急需研究一种新的技术方案来解决上述问题。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种水压密封沼气窖，其结构简单，操作方便，有效降低造价，且充分利用粪便等材料密闭发酵达到产沼气的效果。
[0005]为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案:
[0006]一种水压密封沼气窖，包括有窖体、进出料间以及窖盖；该窖体具有进出料门，该进出料门连通窖体与进出料间之间；该进出料间包括有用于容置水的第一容腔以及位于第一容腔上方的第二容腔，该第二容腔与第一容腔连通，该进出料间具有进料管和出料管，该进料管与出料管分别穿过进出料门伸入到窖体内部，该进料管具有进料入口与进料出口，该出料管具有出料入口与出料出口，该进料入口与出料出口并列设置于第二容腔内，该进料出口设置于窖体内部靠近进出料门的一端，该出料入口设置于窖体内底部远离进出料门的一端；该窖盖可分开或者盖紧地设置于窖体的顶部，该窖盖包括有主体部以及密封橡皮圈，该主体部上设置有一沼气出口，该密封橡皮圈具有内端以及外端，该密封橡皮圈的内端设置于主体部的端面周缘处，该密封橡皮圈的内端先向下垂，然后向上外翻形成所述外端，该密封橡皮圈的外端外侧面紧贴窖体的内壁，该外端与内端之间形成有注水槽。
[0007]作为一种优选方案，所述窖体为上端开口的圆柱状，窖体的上端内壁平整光滑。
[0008]作为一种优选方案，所述窖体为水泥或者金属材质，该主体部为金属或者塑料材质。
[0009]作为一种优选方案，所述窖盖呈倒漏斗形或者圆拱形。
[0010]作为一种优选方案，所述主体部沿着圆周方向设置有若干个第一固定扣，对应地该密封橡皮圈的外端沿圆周方向设置若干个第二固定扣，该第二固定扣与第一固定扣之间通过绳子来连接固定。
[0011]作为一种优选方案，进一步包括有搅拌装置，该搅拌装置设置于窖体内，一驱动装置通过伞形齿轮传动的方式来带动搅拌装置转动；该进出料间的第二容腔内设置有一固定架，前述驱动装置固定安装于固定架上。
[0012]作为一种优选方案，所述驱动装置上具有第一转动轴，该第一转动轴上设置有第一伞形齿轮；该窖体的上壁设置有一固定槽，该固定槽位于进出料门的上方，该搅拌装置包括有第二转动轴以及设置于第二转动轴上的搅拌浆，该搅拌浆位于窖体内，该第二转动轴穿过固定槽并伸入进出料间内，该第二转动轴的中部位置连接有一第一轴承，该第一轴承固定于窖体壁上；该第二转动轴上设置有第二伞形齿轮，该第二伞形齿轮与第一伞形齿轮连接，且该第二转动轴的尾端连接有第二轴承，该第二轴承固定于固定架上。
[0013]作为一种优选方案，所述驱动装置为电机或者手摇转动装置。
[0014]作为一种优选方案，所述窖盖与窖体之间形成一密闭空间，该密闭空间分为气体容腔与原料容腔，该气体容腔位于原料容腔上方并与原料容腔连通，且该气体容腔与沼气出口连通，该搅拌浆设置于原料容腔内并部分位于气体容腔内。
[0015]作为一种优选方案，所述进出料间的第二容腔上方设置有一盖板。
[0016]本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知，
[0017]一、通过在窖体顶部可分开或者盖紧地设置一窖盖，并配合该密封橡皮圈的外端与内端之间形成有注水槽，可以通过往注水槽内注入合适的水量使得密封橡皮圈的外端在水的压力作用下与窖体的内壁紧贴，使得该窖盖与窖体之间密封，从而使得原料与外界空气隔绝，从而达到良好的厌氧发酵条件，本发明结构简单，造价低，能有效降低生产成本；且可以通过调节注水槽内的水量以及进出料间内的水量来调节窖体内的压力状况，使得沼气产量少时也可以顺利输出；在冬天气温低时，还可以将燃烧沼气的热水注入注水槽内，再覆盖保温材料，就能够保证在气温低时也可以保持发酵产气；且该窖盖与窖体可分离地设置，使得安装、清洗、维修以及消毒等各项作业很方便进行，操作简单安全可靠。
[0018]二、将进料间与出料间合二为一，取代了传统上进料间与出料间独立设置的做法，简化了结构，并配合进料管的进料入口与出料管的出料出口并列设置于进出料间的水面上方，使得进料与出料操作方便，减少沼气溢出污染大气层；且该进料管的进料出口与出料管的出料入口两者相距远，避免有时进的原料未充分发酵就被出料；且部分出料时可以利用出料管通过出料出口抽出，全部出料时可以直接在进出料门处抽取，操作方便快捷。
[0019]三、通过在窖体内设置有搅拌装置，该搅拌装置的搅拌浆设置于原料容腔内并部分位于气体容腔内，并配合驱动装置通过伞形齿轮传动的方式带动搅拌浆转动，不仅使得原料转动搅拌，充分发酵，且使得气体容腔内的气体特别是比重较大沉淀在气体容腔底层的二氧化碳搅拌进入原料容腔中，充分利用二氧化碳，还能使浮在原料容腔的液体上方容易结壳的沼渣打散，有效提高了沼气的产气量。
[0020]为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1是本发明之较佳实施例的结构示意图。
[0022]附图标识说明。
[0023]10、窖体101、固定槽
[0024]11、进出料门12、密闭空间
[0025]13、气体容腔14、原料容腔
[0026]20、进出料间21、第一容腔
[0027]22、第二容腔23、进料管
[0028]231、进料入口232、进料出口
[0029]24、出料管241、出料入口
[0030]242、出料出口25、盖板
[0031]30、窖盖31、主体部
[0032]311、第一固定扣32、密封橡皮圈
[0033]321、内端322、外端
[0034]323、注水槽324、第二固定扣
[0035]33、沼气出口40、绳子
[0036]50、搅拌装置51、第二转动轴
[0037]52、搅拌浆53、第一轴承
[0038]54、第二伞形齿轮55、第二轴承
[0039]60、驱动装置61、第一转动轴
[0040]62、第一伞形齿轮70、固定架。
【具体实施方式】
[0041]请参照图1所示，其显示出了本发明之较佳实施例的具体结构，包括有窖体10、进出料间20以及窖盖30。
[0042]其中，所述窖体10为上端开口的圆柱状，该窖体10的材质为水泥或者金属，该窖体10的上端内壁为平整光滑。该窖体10具有进出料门11，该进出料门11设置于窖体10的下端侧壁上。该窖体10的上壁设置有一固定槽101，该固定槽101位于进出料门11的上方。
[0043]该进出料间20通过进出料门11与窖体10连通，具体而言，该进出料间20包括有第一容腔21以及第二容腔22，该第二容腔22位于第一容腔21的上方并与第一容腔21连通，该第一容腔21内注有水，通过调节第一容腔21内的水量可以调节沼气压力的大小，使得沼气产量少时也可以顺利输出。
[0044]该进出料间20具有进料管23和出料管24，该进料管23与出料管24分别穿过进出料门11伸入到窖体10内部，具体而言，该进料管23具有进料入口 231与进料出口 232，该出料管24具有出料入口 241与出料出口 242，该进料入口 231与出料出口 242并列设置于第二容腔22内，且进料入口 231与出料出口 242高于第一容腔21内的水面；该进料出口232设置于窖体10内部靠近进出料门11的一端，该出料入口 241设置于窖体10内底部远离进出料门11的一端；将进料管23的进料出口 232与出料管24的出料入口 241两者远离有利于原料充分发酵，避免原料未充分发酵就被出料，且由于进料可能干燥，如果通向横向远端会堵管，因此进料管23应为短而直的结构；出料因为发酵熟料较稀软，又是在消耗能量有动力抽出的情况下进行所以不大可能堵管，因此出料管24可通向远离进出料门13的位置上。需要部分出料时，可利用出料管24通过出料出口 242抽取，需要全部出料时，可直接在进出料门11处抽取，使得出料操作方便快捷。该进出料间20的第二容腔22上方设置有一盖板25，该盖板25可防止人畜不小心掉进进出料间20的情况发生。
[0045]该窖盖30可分开或者盖紧地设置于窖体10的顶部，打开窖盖30，可以方便操作人员进入窖体10内进行安装、清洗、消毒以及维修等各项作业。该窖盖30呈倒漏斗形或者圆拱形。该窖盖30包括有主体部31以及密封橡皮圈32，主体部31为金属或者塑料材质，该主体部31上设置有一沼气出口 33。该密封橡皮圈32具有内端321以及外端322，该密封橡皮圈32的内端321设置于主体部31的端面周缘处，该密封橡皮圈32的外端322紧贴窖体10的内壁，该密封橡皮圈32的内端321先向下垂，然后向上外翻形成所述外端322，该外端322与内端321之间形成有注水槽323。该注水槽323可根据实际需要调节注水量，使得该密封橡皮圈32与窖体10的内壁紧密接触而形成密闭条件，使得原料与外界空气隔离，通过调节注水槽323内的水量来调节窖体10内的压力状况，使得沼气产量少时也可以顺利输出，在冬天气温低时，还可以将燃烧沼气的热水注入注水槽323中，再覆盖保温材料，使得其能够保持持续发酵产沼气。该窖盖30的主体部31沿着圆周方向设置有若干个第一固定扣311，该第一固定扣311的数量视窖体10大小而定；该密封橡皮圈32的外端322沿圆周方向设置有若干个第二固定扣324，该第二固定扣324的数量与第一固定扣311的数量相等，该第一固定扣311与第二固定扣324之间通过绳子40来连接固定，可防止因水压使得密封橡皮圈32的外端322下翻，从而造成漏水的现象出现。
[0046]该窖盖30与窖体10之间形成一密闭空间12，该密闭空间12分为气体容腔13与原料容腔14，该原料容腔14可用于装入原料，该气体容腔13位于原料容腔14上方并与原料容腔14连通，该气体容腔14可用于储存原料发酵产生的气体，且该气体容腔14与沼气出口 33连通。
[0047]该窖体10内还设置有搅拌装置50，一驱动装置60通过伞形齿轮传动的方式来带动搅拌装置50转动。该进出料间20的第二容腔22内设置有一固定架70，前述驱动装置60固定安装于固定架70上，该驱动装置60为电机或者手摇转动装置。具体而言，所述驱动装置60上具有第一转动轴61，该第一转动轴61上设置有第一伞形齿轮62。该搅拌装置50包括有第二转动轴51以及设置于第二转动轴51上的搅拌浆52，该第二转动轴51穿过固定槽101并伸入进出料间20内，该第二转动轴51的中部位置连接有一第一轴承53，该第一轴承53固定于窖体10壁上。该第二转动轴51上设置有第二伞形齿轮54，该第二伞形齿轮54与第一伞形齿轮62连接，且该第二转动轴51的尾端连接有第二轴承55，该第二轴承55固定于固定架70上。该搅拌浆52位于窖体10内，具体而言，该搅拌浆52设置于原料容腔14内并部分位于气体容腔13内，该搅拌浆52使得原料转动搅拌，充分发酵，且不仅使得气体容腔13内的气体特别是比重较大沉淀在气体容腔13底层的二氧化碳搅拌进入原料容腔14中，充分利用二氧化碳，还能使浮在原料容腔14的液体上方容易结壳的沼渣打散，使沼气产量更多。
[0048]本发明的工作原理如下所示:在注水槽323内注入适量的水，注水后该密封橡皮圈32的外端322在水的压力作用下与窖体10的内壁紧贴，使得原料与外界空气隔绝，从而达到良好的厌氧发酵条件；原料从进料管23的进料入口 231中经进料出口 232进入窖体10的内部，通过密封发酵产生沼气，沼气从沼气出口 33中输出，当窖体10内的压力不够时，可以通过增加注水槽323或者进出料间20内的水量来增加窖体10内的压力，使得沼气能够被顺利输出；产生的废弃物可以从出料管24的出料入口 241经出料出口 242中排出；驱动装置60通过伞形齿轮传动的方式来带动搅拌装置50转动，从而使得原料翻转，从而充分发酵，增加产气量。
[0049]综上所述，本发明的设计重点在于，首先，通过在窖体顶部可分开或者盖紧地设置一窖盖，并配合该密封橡皮圈的外端与内端之间形成有注水槽，可以通过往注水槽内注入合适的水量使得密封橡皮圈的外端在水的压力作用下与窖体的内壁紧贴，使得该窖盖与窖体之间密封，从而使得原料与外界空气隔绝，从而达到良好的厌氧发酵条件，本发明结构简单，造价低，能有效降低生产成本；且可以通过调节注水槽内的水量以及进出料间内的水量来调节窖体内的压力状况，使得沼气产量少时也可以顺利输出；在冬天气温低时，还可以将燃烧沼气的热水注入注水槽内，再覆盖保温材料，就能够保证在气温低时也可以保持发酵产气；且该窖盖与窖体可分离地设置，使得安装、清洗、维修以及消毒等各项作业很方便进行，操作简单安全可靠。其次，将进料间与出料间合二为一，取代了传统上进料间与出料间独立设置的做法，简化了结构，并配合进料管的进料入口与出料管的出料出口并列设置于进出料间的水面上方，使得进料与出料操作方便，减少沼气溢出污染大气层；且该进料管的进料出口与出料管的出料入口两者相距远，避免有时进的原料未充分发酵就被出料；且部分出料时可以利用出料管通过出料出口抽出，全部出料时可以直接在进出料门处抽取，操作方便快捷。另外，通过在窖体内设置有搅拌装置，该搅拌装置的搅拌浆设置于原料容腔内并部分位于气体容腔内，并配合驱动装置通过伞形齿轮传动的方式带动搅拌浆转动，不仅使得原料转动搅拌，充分发酵，且使得气体容腔内的气体特别是比重较大沉淀在气体容腔底层的二氧化碳搅拌进入原料容腔中，充分利用二氧化碳，还能使浮在原料容腔的液体上方容易结壳的沼渣打散，有效提高了沼气的产气量。
[0050]以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
【权利要求】
1.一种水压密封沼气窖，其特征在于:包括有窖体、进出料间以及窖盖；该窖体具有进出料门，该进出料门连通窖体与进出料间之间；该进出料间包括有用于容置水的第一容腔以及位于第一容腔上方的第二容腔，该第二容腔与第一容腔连通，该进出料间具有进料管和出料管，该进料管与出料管分别穿过进出料门伸入到窖体内部，该进料管具有进料入口与进料出口，该出料管具有出料入口与出料出口，该进料入口与出料出口并列设置于第二容腔内，该进料出口设置于窖体内部靠近进出料门的一端，该出料入口设置于窖体内底部远离进出料门的一端；该窖盖可分开或者盖紧地设置于窖体的顶部，该窖盖包括有主体部以及密封橡皮圈，该主体部上设置有一沼气出口，该密封橡皮圈具有内端以及外端，该密封橡皮圈的内端设置于主体部的端面周缘处，该密封橡皮圈的内端先向下垂，然后向上外翻形成所述外端，该密封橡皮圈的外端外侧面紧贴窖体的内壁，该外端与内端之间形成有注水槽。
2.根据权利要求1所述的水压密封沼气窖，其特征在于:所述窖体为上端开口的圆柱状，窖体的上端内壁平整光滑。
3.根据权利要求1所述的水压密封沼气窖，其特征在于:所述窖体为水泥或者金属材质,该主体部为金属或者塑料材质。
4.根据权利要求1所述的水压密封沼气窖，其特征在于:所述窖盖呈倒漏斗形或者圆拱形。
5.根据权利要求1所述的水压密封沼气窖，其特征在于:所述主体部沿着圆周方向设置有若干个第一固定扣，对应地该密封橡皮圈的外端沿圆周方向设置若干个第二固定扣，该第二固定扣与第一固定扣之间通过绳子来连接固定。
6.根据权利要求1所述的水压密封沼气窖，其特征在于:进一步包括有搅拌装置，该搅拌装置设置于窖体内，一驱动装置通过伞形齿轮传动的方式来带动搅拌装置转动；该进出料间的第二容腔内设置有一固定架，前述驱动装置固定安装于固定架上。
7.根据权利要求6所述的水压密封沼气窖，其特征在于:所述驱动装置上具有第一转动轴，该第一转动轴上设置有第一伞形齿轮；该窖体的上壁设置有一固定槽，该固定槽位于进出料门的上方，该搅拌装置包括有第二转动轴以及设置于第二转动轴上的搅拌浆，该搅拌浆位于窖体内，该第二转动轴穿过固定槽并伸入进出料间内，该第二转动轴的中部位置连接有一第一轴承，该第一轴承固定于窖体壁上；该第二转动轴上设置有第二伞形齿轮，该第二伞形齿轮与第一伞形齿轮连接，且该第二转动轴的尾端连接有第二轴承，该第二轴承固定于固定架上。
8.根据权利要求6所述的水压密封沼气窖，其特征在于:所述驱动装置为电机或者手摇转动装置。
9.根据权利要求6所述的水压密封沼气窖，其特征在于:所述窖盖与窖体之间形成一密闭空间，该密闭空间分为气体容腔与原料容腔，该气体容腔位于原料容腔上方并与原料容腔连通，且该气体容腔与沼气出口连通，该搅拌浆设置于原料容腔内并部分位于气体容腔内。
10.根据权利要求1所述的水压密封沼气窖，其特征在于:所述进出料间的第二容腔上方设置有一盖板。
【文档编号】C12M1/02GK104403933SQ201410658147
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年11月17日 优先权日:2014年11月17日
【发明者】贺淹才 申请人:华侨大学