一种高效卧式双极厌氧沼气罐的制作方法

1.本发明属于沼气生产制造技术领域，涉及一种沼气罐。


背景技术：

2.目前建设的大型厌氧沼气罐都是立式圆柱形罐体，大多数设计者认为厌氧罐体的径高比例1比1是最佳比例，把罐高度设计到10米以上。但实验证明厌氧沼气罐微生物承受压力最多不能超过0.1mpa，而且在一定时间内还需要搅拌。高度超出0.1mpa使得甲烷菌无法上升到出气口，导致厌氧沼气罐产气量低。罐体高也导致物料分层，尤其是以农作秸秆为原料的厌氧沼气罐，分层更加严重，因为秸秆的纤维多，再加上采用露天存储农作物秸秆都干燥，而且不经过预处理，直接把粉碎后的秸秆加入到厌氧沼气罐中，造成厌氧沼气罐上部结痂，所以常有厌氧沼气罐破裂和爆炸事故发生。圆柱立式厌氧沼气罐对物料浓度也有限制，物料浓度只能控制在4-8％之间，因为浓度低于4％时物料漂浮，在排料时会出现没有充份消化好的物料流出，浓度高于8％时沼气罐排料困难，有些物料不能充分混合。厌氧沼气罐还容易产生虹吸现象。逆止阀是用于相对干净的流体配件，用在关闭厌氧沼气罐防止回流是不可取的，因为物料内含纤维多，尤其以牛粪和秸秆类的厌氧沼气罐，物料内的纤维容易夹垫在逆止阀中间，致使逆止阀失去作用，产生虹吸或空气进入厌氧沼气罐内，如果是下部进料的厌氧沼气罐会把罐内物料全部流出。厌氧沼气罐由金属材料制成，保温性能差，在寒冷地区的冬季，罐内温度达不到产气要求，也是影响产气量的一个主要原因。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题是提供一种高效卧式双极厌氧沼气罐。
4.本发明解决技术问题的方案主要包括上沼气罐、下沼气罐、预处理罐、存储罐、储气罐和控制柜构成高效卧式双极厌氧沼气罐，上沼气罐和下沼气罐结构相同，均为圆筒状罐体，罐体直径在1-10米之间，水平放置，上沼气罐在下沼气罐的上方，上沼气罐通过进料管连接预处理罐，进料管上有进料泵和进料阀，在上沼气罐的另一端上部有上溢流口，下沼气罐与上沼气罐的相同位置有下溢流口，上溢流口与下溢流口通过连接管连接，进料管的中段水平部分是上水平管，上水平管高度与上溢流口高度相同，下沼气罐通过出料管连接存储罐，出料管上安装有出料阀，出料管在下溢流口的相对应端，出料管的中段水平部分是下水平管，下水平管高度与下溢流口高度相同，上沼气罐的顶部通过出气管连接储气罐，上沼气罐和下沼气罐的轴向位置均安装有搅拌轴，搅拌轴上有搅拌器，搅拌轴的一端有搅拌电机，控制柜连接搅拌电机、进料泵、进料阀和出料阀。
5.操作时，打开进料阀，启动进料泵，将预处理罐中的物料通过进料管送入上沼气罐，当上沼气罐中物料高度超过上溢流口时，经过连接管进入下沼气罐，当下沼气罐中物料高度达到下溢流口位置时，停止加料。启动搅拌电机，对上沼气罐和下沼气罐中的物料进行搅拌5-10分钟，搅拌器的搅拌速度控制在每分钟5-30圈次。之后每4-8小时再搅拌一次，搅拌时间也是5-10分钟，搅拌速度5-30圈次。下沼气罐中产生的沼气通过连接管进入上沼气
罐中，与上沼气罐中产生的沼气一同通过出气管进入储气罐。
6.为防止沼气流入到预处理罐内，上沼气罐与进料管连接位置低于上溢流口15-30
㎝
；为防止沼气流入到存储罐内，下沼气罐与出料管连接位置低于下溢流口15-30
㎝
。
7.在上沼气罐和下沼气罐的底部分别安装有排污管，定期对沼气罐排污，去除罐内部污泥或沙石，排污管也是取样管，用于检测物料在厌氧沼气罐内是否达到能产沼气的物料消化完成。
8.在上沼气罐和下沼气罐的顶部分别安装有观察窗口和照明灯，便于对沼气罐液面高度进行观察。
9.为了使上沼气罐和下沼气罐能够有较好的保温效果，在上沼气罐及下沼气罐的内罐壁外面安装有外罐壁，内罐壁上有垂直向外的竖管，外罐壁上也有垂直向内的竖管，内罐壁上的竖管与外罐壁上的竖管位置对应，相对应的一组竖管之间有一个隔温棒，隔温棒的两端分别插入位置对应两个竖管内，竖管的侧壁上有螺孔，相邻的隔温棒之间距离为10-30cm，内罐壁与外罐壁之间的距离为10-30cm，内罐壁与外罐壁之间充满保温材料。其中保温材料是聚氨酯，填充聚氨酯时，如果环境温度达不到28℃，通过加热使内罐壁与外罐壁达到28℃，恒温保温72小时，保证聚氨酯充分熟化。隔温棒可以是木棒。
10.在搅拌轴上安装搅拌器，搅拌器由弧形板和加强筋构成，加强筋两端与弧形板两端分别对应连接，弧形板的一端固定连接在搅拌轴上，弧形板伸出的方向与搅拌轴垂直。
11.本发明装置结构科学合理，能够使得原材料充分反应，沼气产量高，能耗低，可以做到无害化处理养殖业的粪污和废弃秸秆，经过两极厌氧沼气罐处理完成的液体，可直接喷于植物叶面，促进植物生长，固态物可用于植物基肥。由于采用了阻断冷桥结构和聚氨酯保温灌注方法，沼气罐保温效果好，特别适用于寒冷地区。
附图说明
12.图1为本发明装置示意图；
13.图2为上沼气罐剖视图；
14.图3为搅拌器示意图。
具体实施方式
15.本发明装置主要由上沼气罐1、下沼气罐2、预处理罐3、存储罐4、储气罐5和控制柜6构成高效卧式双极厌氧沼气罐，上沼气罐1和下沼气罐2结构相同，均为圆筒状罐体，罐体直径为8米，水平放置，上沼气罐1在下沼气罐2的上方，上沼气罐1通过进料管7连接预处理罐3，进料管7上有进料泵8和进料阀9，在上沼气罐1的另一端上部有上溢流口11，下沼气罐2与上沼气罐1的相同位置有下溢流口，上溢流口11与下溢流口通过连接管12连接，进料管7的中段水平部分是上水平管10，上水平管10高度与上溢流口11高度相同，下沼气罐2通过出料管13连接存储罐4，出料管13上安装有出料阀14，出料管13在下溢流口的相对应端，出料管13的中段水平部分是下水平管15，下水平管15高度与下溢流口高度相同，上沼气罐1的顶部通过出气管21连接储气罐5，上沼气罐1和下沼气罐2的轴向位置均安装有搅拌轴20，搅拌轴20上有搅拌器28，搅拌轴20的一端有搅拌电机19，控制柜6连接搅拌电机19、进料泵8、进料阀9和出料阀14。上沼气罐1与进料管7连接位置低于上溢流口11，高度差是20
㎝
；下沼气
罐2与出料管13连接位置低于下溢流口，高度差是20
㎝
。在上沼气罐1和下沼气罐2的底部分别安装有排污管16。上沼气罐1和下沼气罐2的顶部分别安装有观察窗口17和照明灯18。在上沼气罐1及下沼气罐2的内罐壁22外面安装有外罐壁23，内罐壁22上有垂直向外的竖管24，外罐壁23上也有垂直向内的竖管，内罐壁22上的竖管24与外罐壁23上的竖管位置对应，相对应的一组竖管24之间有一个隔温棒25，隔温棒25的两端分别插入位置对应两个竖管24内，竖管24的侧壁上有螺孔26，相邻的隔温棒25之间距离为25cm，内罐壁22与外罐壁23之间的距离为25cm，内罐壁22与外罐壁23之间充满保温材料27。其中保温材料27是聚氨酯，填充聚氨酯时，如果环境温度达不到28℃，通过加热使内罐壁与外罐壁达到28℃，恒温保温72小时，保证聚氨酯充分熟化。隔温棒可以是木棒。在搅拌轴20上安装搅拌器28，搅拌器28由弧形板29和加强筋30构成，加强筋30两端与弧形板29两端分别对应连接，弧形板29的一端固定连接在搅拌轴20上，弧形板29伸出的方向与搅拌轴20垂直。

技术特征：
1.一种高效卧式双极厌氧沼气罐，其特征在于：它主要由上沼气罐、下沼气罐、预处理罐、存储罐、储气罐和控制柜构成，上沼气罐和下沼气罐结构相同，均为圆筒状罐体，罐体直径在1-10米之间，水平放置，上沼气罐在下沼气罐的上方，上沼气罐通过进料管连接预处理罐，进料管上有进料泵和进料阀，在上沼气罐的另一端上部有上溢流口，下沼气罐与上沼气罐的相同位置有下溢流口，上溢流口与下溢流口通过连接管连接，进料管的中段水平部分是上水平管，上水平管高度与上溢流口高度相同，下沼气罐通过出料管连接存储罐，出料管上安装有出料阀，出料管在下溢流口的相对应端，出料管的中段水平部分是下水平管，下水平管高度与下溢流口高度相同，上沼气罐的顶部通过出气管连接储气罐，上沼气罐和下沼气罐的轴向位置均安装有搅拌轴，搅拌轴上有搅拌器，搅拌轴的一端有搅拌电机，控制柜连接搅拌电机、进料泵、进料阀和出料阀。2.根据权利要求1所述的沼气罐，其特征在于：上沼气罐与进料管连接位置低于上溢流口15-30
㎝
；下沼气罐与出料管连接位置低于下溢流口15-30
㎝
。3.根据权利要求1所述的沼气罐，其特征在于：上沼气罐及下沼气罐的内罐壁外面安装有外罐壁，内罐壁上有垂直向外的竖管，外罐壁上也有垂直向内的竖管，内罐壁上的竖管与外罐壁上的竖管位置对应，相对应的一组竖管之间有一个隔温棒，隔温棒的两端分别插入位置对应两个竖管内，竖管的侧壁上有螺孔，相邻的隔温棒之间距离为10-30cm，内罐壁与外罐壁之间的距离为10-30cm，内罐壁与外罐壁之间充满保温材料。4.根据权利要求1所述的沼气罐，其特征在于：搅拌轴上安装搅拌器，搅拌器由弧形板和加强筋构成，加强筋两端与弧形板两端分别对应连接，弧形板的一端固定连接在搅拌轴上，弧形板伸出的方向与搅拌轴垂直。

技术总结
一种高效卧式双极厌氧沼气罐，属于沼气生产制造技术领域，主要包括上沼气罐、下沼气罐、预处理罐、存储罐、储气罐和控制柜，上沼气罐在下沼气罐的上方，均为卧式状态，上沼气罐通过进料管连接预处理罐，下沼气罐与上沼气罐通过连接管连接，上沼气罐和下沼气罐的轴向位置均安装有搅拌器。操作时，将预处理罐中的物料通过进料管送入上沼气罐，再经过连接管进入下沼气罐。本发明装置能够使得原材料充分反应，沼气产量高，能耗低。能耗低。能耗低。


技术研发人员：卢强 颜廷哲 王树江 邹国钢 宋清德 郑璐 周云祥
受保护的技术使用者：长春金马模具科技有限公司
技术研发日：2023.05.19
技术公布日：2023/8/16