一种高效沼气池的制作方法

1.本实用新型涉及粪污处理技术领域，特别涉及一种高效沼气池。


背景技术：

2.随着经济的突飞猛进和人们生活品质的日益提升，大家对动物性用品和食品的需求会持续增高，动物性用品和食品在人们的生活中占据了越来越重要的地位。有关研究表明，近些年来，养殖业在全球范围内出现了空前的发展与扩大，这些发展的特点主要以是规模化、集约化经营。目前我国是畜禽养殖的大国之一，近年来，随着规模化畜禽养殖场的不断壮大，畜禽粪便任意排放所造成的污染已成为环境污染的重点源头。
3.有数据显示，在2003年的时候，我国畜禽粪便的排放量大约为32亿吨，远远超出了全年工业废弃物的总排放量10亿吨，到了2011年，我国畜禽粪便废弃物的总排放量将超过了46亿吨，养殖业污染已经成为我国重大污染源之一。
4.过量的禽畜粪便排泄物未经处理而直接排放到环境当中去，不但会造成对人类健康和生态环境的危害，还会对畜牧业的可持续发展产生影响，因此禽畜粪便污染的预防和治理已成为迫在眉睫的事情。禽畜粪便对环境的危害的表现为：
5.(1)水质的污染。
6.(2)空气的污染。在堆置和储存过程中，由于畜禽粪便中含水量较大，会产生很多恶臭气体（其中包括氨，硫化物和甲烷等），污染空气并对环境空气质量有影响。所有禽畜粪便中奶牛的恶臭气体最大，许多国家对排放恶臭气体都有严格的相关标准和规定，在日本的《恶臭法》中就有相关的规定，其中确定的8种恶臭物质奶牛业就占了6种之多，分别是三甲胺，甲基硫醇，二甲硫，硫化氢，氨和二硫化甲基，后来又新添加了4种低级脂肪酸（包括丙酸，正丁酸，正戊酸和异戊酸）。这些物质毒害人的呼吸中枢，刺激神经系统，最后使人致病，对禽畜的生长发育也有影响，同时也会使禽畜繁育能力下降。
7.(3)重金属的污染。畜禽饲料中添加微量金属元素添加剂（如铁、铜、锌和砷等），只有少量的这些微量元素能直接被消化吸收，大多数都随粪便直接排出体外了。有人推算一个饲养能力为十万只左右的肉鸡场如果连续十五年以上使用有机砷的生长剂，其附近周边地区土壤砷的含量会增加一倍之多。
8.(4)病源微生物的污染。很多致病微生物、寄生虫和虫卵存在于未经过处理的禽畜粪便中， 孳生的蚊蝇，造成寄生虫、传染病的蔓延。
9.(5)禽畜粪便任意排放，不仅污染环境，死亡淘汰率连年升高，也威胁着畜牧业自身持续、健康的发展。
10.(6)影响社会安定。未经处理的禽畜粪便直接排放到环境当中，对其周围的水域和农田污染严重，与周围的居民和农户冲突不断。
11.现有技术中通常通过沼气池对动物粪便进行发酵以得到有机肥原料，并解决臭味、细菌和不易运输等问题。但是，申请人在对动物粪便发酵的过程中发现：沼气池如若不进行适当的搅动，产气率较低，而其在搅拌的过程中，往往伴随着泄气（通常需要将沼气其
打开并通过搅拌器搅动）。


技术实现要素：

12.为了解决上述问题，本实用新型实施例提供了一种高效沼气池，由活塞搅动结构通过水流扰动来搅拌沉积层，增大产气率，搅动时无需打开沼气池。所述技术方案如下：
13.本实用新型实施例提供了一种高效沼气池，包括沼气池1及其顶部的排气口2和其侧壁上的进料口4，所述沼气池1内由下至上依次为沉积层5、水层6和储气室7；所述沼气池1外设有至少一个活塞搅动结构8，多个活塞搅动结构8围绕沼气池1均匀分布；所述活塞搅动结构8包括竖向设置的活塞缸筒9、活塞缸筒9内且能上下运动的活塞10、用于驱动活塞10上下运动的活塞推杆11、将活塞缸筒9的上部侧壁与储气室7连通的气平衡管12和将活塞缸筒9的底部与沉积层5连通的液体连通管13，所述活塞缸筒9位于沉积层5的上方，所述气平衡管12上设有第一控制阀14。
14.其中，本实用新型实施例中的沼气池1为圆形，多个活塞搅动结构8位于同一与沼气池1同心的圆上。
15.其中，本实用新型实施例中的沼气池1埋于地面，所述气平衡管12的内外两端分别与沼气池1的顶部和活塞缸筒9的内侧连接，所述活塞缸筒9的上端和第一控制阀14均露出地面。
16.优选地，本实用新型实施例中的液体连通管13由活塞缸筒9的底部斜向下至沉积层5，所述液体连通管13的内径较活塞缸筒9的内径小。
17.进一步地，本实用新型实施例中的活塞缸筒9的顶端设有防止活塞10分离的限位环15，所述限位环15为与活塞缸筒9同轴设置的圆环结构且其下侧设有密封垫，所述活塞推杆11竖向设置且其上端向上穿出限位环15。
18.优选地，本实用新型实施例提供的高效沼气池还包括高压供水结构，所述高压供水结构通过供水管16与活塞缸筒9连接，所述供水管16上设有第二控制阀17，所述第二控制阀17露出地面。
19.具体地，本实用新型实施例提供的活塞搅动结构8的数量为3
‑
8个，所述供水管16包括总管18、环形管19和多根支管20；所述环形管19为与沼气池1同轴的圆环管且其环绕在沼气池1外，所述高压供水结构通过总管18与环形管19连接，每个活塞缸筒9均通过一根支管20与环形管19连接；所述支管20的内端与活塞缸筒9的上部外侧连接，其外端与环形管19的内侧连接；所述第二控制阀17设于支管20上，所述总管18上设有第三控制阀21。
20.本实用新型实施例提供的技术方案的有益效果为：本实用新型实施例提供了一种高效沼气池，由活塞搅动结构通过水流扰动来搅拌沉积层，增大产气率，搅动时无需打开沼气池，不会出现泄气现象，简单快捷；也不会让产气停止。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1是本实用新型实施例提供的高效沼气池的结构示意图；
23.图2是本实用新型实施例提供的高效沼气池的俯视图。
24.图中：1沼气池、2排气口、3排污口、4进料口、5沉积层、6水层、7储气室、8活塞搅动结构、9活塞缸筒、10活塞、11活塞推杆、12气平衡管、13液体连通管、14第一控制阀、15限位环、16供水管、17第二控制阀、18总管、19环形管、20支管、21第三控制阀。
具体实施方式
25.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
26.参见图1和2，本实用新型实施例提供了一种高效沼气池，包括沼气池1及其顶部的排气口2（用于排出沼气）、其底部的排污口3（用于排污，可以由泵吸出）和其侧壁上的进料口4（用于进料）等，沼气池1内由下至上依次为沉积层5、水层6和储气室7；排气口2与储气室7连通，进料口4与沉积层5或水层6连通形成水封。前述结构与现有的沼气池的结构基本相同，不同之处在于：本实施例中的沼气池1外设有至少一个活塞搅动结构8用于搅动沉积层5，多个（如果有）活塞搅动结构8围绕沼气池1均匀分布。其中，活塞搅动结构8包括竖向设置的活塞缸筒9（顶部敞口）、活塞缸筒9内且能上下运动的活塞10、用于驱动活塞10上下运动的活塞推杆11（设于活塞10的上侧，与活塞10同轴设置）、将活塞缸筒9的上部侧壁与储气室7连通的气平衡管12和将活塞缸筒9的底部与沉积层5连通的液体连通管13等，活塞缸筒9位于沉积层5的上方（活塞缸筒9的底部最好位于水层6中部的下方）以减少沉积层5的发酵物进入活塞缸筒9，气平衡管12上设有第一控制阀14（具体为截止阀，未搅动时开启）。其中，气平衡管12为硬质管，作用有两个，其一将活塞缸筒9与沼气池1导通（液体连通管13和活塞缸筒9内的液体与沼气池1内的液体平齐），其二是作为固定活塞缸筒9的支架。推动活塞推杆11时，第一控制阀14关闭，来回推动活塞推杆11使液体来回流动以扰动沉积层5实现搅拌。
27.其中，参见图2，本实用新型实施例中的沼气池1为圆形（横截面），多个活塞搅动结构8位于同一与沼气池1同心的圆上，活塞搅动结构8与沼气池1之间的距离根据需要进行设置。
28.其中，参见图1，本实用新型实施例中的沼气池1埋于地面，气平衡管12的内外两端分别与沼气池1的顶部和活塞缸筒9的内侧连接,活塞缸筒9的上端和第一控制阀14均露出地面以便于操作。
29.优选地，参见图1，本实用新型实施例中的液体连通管13由活塞缸筒9的底部斜向下至沉积层5以保证扰动效果（水流冲至底部再反弹），液体连通管13的内径较活塞缸筒9的内径小以保证稍微推动活塞推杆11即可产生较明显的水流。
30.进一步地，参见图1和2，本实用新型实施例中的活塞缸筒9的顶端设有防止活塞10分离的限位环15,限位环15为与活塞缸筒9同轴设置的圆环结构（内径较活塞推杆11的直径大，水平设置）且其下侧设有密封垫（环形橡胶垫，密封减少气体排出，活塞10可顶靠在限位环15的下侧形成密封），活塞推杆11竖向设置且其上端向上穿出限位环15。
31.优选地，参见图1和2，本实用新型实施例提供的高效沼气池还包括高压供水结构（具体可以为高压水泵）,高压供水结构通过供水管16与活塞缸筒9连接，供水管16上设有第二控制阀17（调节阀，可开启与调整流量，通常为关闭），第二控制阀17露出地面。高压供水
结构的作用至少有三个，其一是，在液体连通管13和活塞缸筒9内充入水避免沉积层5的发酵物进入；其二是，用于冲洗活塞缸筒9的内壁以保证活塞10良好运行；其三是，可以向沉积层5冲水以使沉积层5扰动。
32.具体地，参见图2，本实用新型实施例提供的活塞搅动结构8的数量为3
‑
8个,供水管16包括总管18、环形管19和多根支管20（数量与活塞搅动结构8的数量相等）。环形管19为与沼气池1同轴的环形管且其环绕在沼气池1外。高压供水结构通过总管18与环形管19连接，每个活塞缸筒9均通过一根支管20与环形管19连接。支管20的内端与活塞缸筒9的上部外侧连接，其外端与环形管19的内侧连接。第二控制阀17设于支管20上，总管18上设有第三控制阀21。其中，支管20和气平衡管12均可沿沼气池1的径向设置。
33.其中，本实用新型实施例中的“第一”、“第二”和“第三”仅起区分作用，无其他特殊意义。
34.以上所述本实用新型的具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何根据本实用新型的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围内。