專利名稱：沼氣池的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及再生能源利用裝置，尤其是一種沼氣池。
背景技術：
沼氣是有機物在厭氧環(huán)境中，在一定的溫度、濕度、濃度和酸堿度的條件下，通過微生物發(fā)酵作用，產生的一種可燃氣體。通常，可將人畜糞便、秸稈、食廚垃圾、生活污水等各種有機物投放在密閉的沼氣池內發(fā)酵，即被種類繁多的沼氣發(fā)酵微生物分解轉化，從而產生沼氣。沼氣作為一種生活用能源，可用于煮飯、照明，使用于熱水器，還可以作為工業(yè)能源，沼氣發(fā)電、溫室育秧、沼氣養(yǎng)雞、沼氣熱能加工等等。因此，沼氣使得農業(yè)或者工業(yè)生產的廢棄物以及人畜糞便能夠得到及時處理，最大程度的循環(huán)利用，且凈化環(huán)境。沼氣池中產出沼氣的原理通常采用一個密閉的池體，在池體上設有一個用于向池底部投放人畜糞便的進料管、一個用于排出沼液的出料管和一個輸送沼氣的出氣管；在池體內，人畜糞便和/或有機廢物等料液，在厭氧環(huán)境下發(fā)酵，產生沼氣，經過一段時間發(fā)酵，池體內的物質自然分層，下層為沼渣，中層為沼液，上層為沼氣；進料管伸進下層，出料管道伸進中層，出氣管道連通至池體上層的沼氣層，沼氣可通過出氣管，再經過輸配系統(tǒng)供給用戶使用?，F有的沼氣池的結構主要有兩種一種是采用傳統(tǒng)的磚、砂、石灰、水泥、玻璃鋼等建筑材料建造而成的，可根據用戶使用情況，建造一定規(guī)模大小的池體，但是建造工藝簡陋，不容易標準化和批量生產；另一種是可批量化生產、標準化的塑料材質的沼氣池，但是， 由于塑料不及建筑材料堅固，塑料材質沼氣池的推廣有一定的局限性，因其無法建成較大規(guī)模的池體，特別是現有的沼氣池大部分以圓筒體為主體、上端加以圓形封頂的結構，由于其主體需要支撐圓形封頂，又要承受埋在地下所受到的地表壓力，所以其圓筒體直徑不能太大，況且，為了方便運輸，其直徑應以標準運輸載體如公路、鐵道運輸所限制的最大寬度為限，另外，沼氣池又不宜埋得太深，這會增加過多安裝成本和維護費，所以沼氣池高度不能太大，這就使得塑料材質的沼氣池容量受限，無法滿足一些有中大量沼氣需求的工程需要。
發(fā)明內容本實用新型的目的是提供一種具有較大容量的沼氣池。為實現上述的目的，本實用新型提供的沼氣池包括一具有內部空腔的殼狀主體； 一穿過主體伸至空腔下層的進料管；一穿過主體伸至空腔上層的出氣管；一穿過主體頂部伸至空腔中層的出料管；殼狀主體為一具有沿水平方向延伸長軸的殼體。由上述方案可見，采用其長軸沿水平方向延伸的長形殼體，使得殼體沒有圓形頂， 也不用埋得太深，只要增加長軸值，就可得到具有較大容量的沼氣池。一個具體的方案是，殼狀主體是長軸位于水平方向的橢球體且橢球體長軸的兩端被平面所截。使用時，橢球體長軸的兩端被平面所截，能避免橢球體兩端受力集于長軸的兩個端點，使得壓力太大造成球體的損壞；又橢球體的周面為曲面，具有較好地支撐力以對抗地表壓力。另一個具體的方案是，殼狀主體是軸向平行于水平方向的長筒體。長筒體的曲面具有較好的支撐力以對抗地表壓力。更具體的方案是，殼狀主體一體成型。使用時，可采用滾塑工藝一體成型的主體， 具有不碎裂、耐酸堿、耐振動、相對輕巧和產品高度標準化的特點。更具體的方案是，殼狀主體分體成型，其由至少兩個分體沿長軸方向排布且相互密封連接而成。使用時，殼狀主體可由兩個半體密封連接而成，在存儲、運輸過程中，可將兩個半體疊置，節(jié)省占用空間，而在沼氣池安裝地，可采用焊接和螺絲固定的方式將兩個半體密封連接以形成殼狀主體。還可以，在兩個半體之間增加多個連接筒體，采用多個分體沿長軸延伸方向密封連接而成一個具有較大長軸值的殼狀主體。如此，可方便地通過增加或者減少分體個數來調節(jié)沼氣池的長軸值，從而得到不同容積大小的沼氣池。更具體的方案是，所述出料管自所述主體頂部至所述主體空腔內的部分形成上大下小的變截面管。使用時，由于出料管自主體頂部至主體空腔內的部分為變截面管，則位于空腔中層的沼液面在上升或者下降過程中，變截面管使得空腔內的液面面積是變化的，液面受到的壓力也在變化，沼液做上下運動，液面不容易形成沼渣結殼，使得沼氣能穩(wěn)定地產出O再具體的方案是，變截面管為階梯狀變截面管。采用階梯狀變截面管，池體空腔內的沼液面在池內氣壓變化影響下，自動上升或者下降過程中，使得空腔內的液面面積隨階梯狀變截面管變化而變化，從而被變截面管阻斷切割，液面不容易形成沼渣結殼，使得沼氣能穩(wěn)定地產出。
圖1是本實用新型實施例的立體圖；圖2是圖1中C局部放大視圖；圖3是將圖1中半個殼體拆去后在長軸方向的平面投影圖。
以下結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明。
具體實施方式
參見圖1，圖1為本實施例的立體圖。沼氣池包括一具有內部空腔的主體1，主體為由一個長軸位于水平面內的橢球體被兩個垂直于長軸的平面截取長軸方向延伸端的兩個端部而成的長形主體。主體由兩個半體101、102連接而成。主體1頂部設有一個出料管3，主體上部還設有進料管2、出氣管4 和手動出料管5。參見圖2，圖2示出主體的兩個半體之間的連接結構。主體的兩個半體101、102 的連接處，采用法蘭邊8焊接，并通過螺絲9穿過法蘭邊8以進行二次加固。這使得主體的兩個半體101、102連接牢靠，避免在主體1承受較大壓力時，主體中部出現斷裂。本方案還可以，在兩個半體101、102之間增加一個圓筒體，將圓筒體的兩端分別于兩個半體101、102 密封連接，并令圓筒體的直徑滿足其與兩個半體101、102銜接流暢，從而可采用三個分體構成主體，使得主體長軸值增大，即主體具有更大的容積。當然，也可以增加更多個圓筒體。 如此，可靈活調節(jié)主體的體積大小，以適用于不同客戶需求。參見圖3，圖3為將圖1中主體的一個半體101拆去，在長軸方向投影所示出的沼氣池內部結構。進料管2為一根圓筒形長管，其從主體1上部外表面穿過主體1并伸至主體空腔的下層，即圖2所示的C區(qū)；出料管3從主體頂部穿過主體并伸至主體空腔的中層，即圖2 所示的B區(qū)，且出料管3自主體表面至主體空腔中層的一段是自上而下的階梯狀變截面管 301，出料管3自主體表面向外延伸的一段是圓筒形管302，出料管3延伸的圓柱形管體302 上部側壁設有溢流口 303 ；出氣管4自主體上部外表面伸至主體空腔的上層，即圖2所示的 A區(qū)；手動出料管從主體1外表面伸至主體空腔的中層，即圖2所示的B區(qū)。另外，主體外表面布滿縱向加強筋7和橫向加強筋6，以用于增大主體支撐強度及外表面與地表的摩擦力，使沼氣池穩(wěn)固在地下，不易變形。主體可采用由PE (polyethylene,即聚乙烯)材料的內外層Ml及發(fā)泡材料的中間層M2組成三層結構殼體，發(fā)泡材料可為發(fā)泡PE材料或者發(fā)泡PU材料。而且，主體1和出料管的階梯狀變截面管301部分可采用滾塑工藝一體成型(階梯狀變截面管也可采用塑膠焊接固定在主體上)，其余的進料管2、出氣管4、出料管圓筒形管302和手動出料管5部分可采用焊接工藝固定在主體1上。為方便運輸，可以將一體成型的主體切分為左右兩個半體101、102，并在兩個半體 101、102的結合部位加工一個法蘭邊8，法蘭邊上設有安裝孔，然后，在沼氣池安裝地，通過專用的強力塑膠焊槍及焊條，將兩個半體對接焊接牢固，再將螺絲9穿過安裝孔并擰以螺母固定。安裝沼氣池時，沼氣池的主體1埋入地下，使其長軸在水平面內。沼氣池的進料管 2與人畜糞溝糞池、工業(yè)廢液連通，物料便可通過進料管2灌入空腔的下層，沼氣池的出料管3的圓筒形管302露出地面，沼氣池的出氣管4通過輸配系統(tǒng)連通到用戶使用沼氣的地方。手動出料管5和出料管3的料液最終輸送至沼氣池外的儲料池。手動出料管5可方便用戶手動取料應用于農業(yè)生產等。使用過程中，沼氣池內的人畜糞便和/或有機廢物等料液，在厭氧環(huán)境下發(fā)酵，產生沼氣，導致空腔內的物質自然分層，下層為沼渣，中層為沼液，上層為沼氣。在主體空腔中，沼液液面高于出料管3的內管口，通過出料管3的料液封存沼氣，液壓等于氣壓。物料從進料口 2灌入主體1空腔的下層，沼氣池料液會越來越多，沼氣不斷產出， 在沼氣壓力的作用下，沼液和沼渣經出料管3返頂，液位升高，當高過出料管3的溢流口 303 時，通過溢流口 303溢流到儲料池中，成為隨時可用的有機肥料，也可采用抽渣器將沼液從出料管3抽出，沼渣、沼液有機肥可用于養(yǎng)魚塘、菜園、果園等地方，沼氣池的出氣管4通過輸配系統(tǒng)將沼氣供給用戶使用。當沼氣量較多時，出料管3中的液面上升，空腔中的液面下降，當沼氣量較少時， 出料管3中的液面下降，空腔中的液面上升。在空腔中的液面上升或者下降的過程中，由于階梯狀變截面管301結構的影響，液面面積減小或者增大，且液面壓力也變化，沼液上下運動切割液面，從而沼氣池內液面不易硬化結殼，使得沼氣池能穩(wěn)定地產出沼氣。由于主體為長形體結構，埋入地下時，其長軸在水平面內，可通過增大其長軸的值來增加沼氣池內部容量。本實施例不僅可用于小型家庭用戶，還可用于社區(qū)或者中大型沼氣工程。大容量的沼氣池體可利用工業(yè)生產所帶來的大量的廢液、廢渣進行發(fā)酵來生產沼氣，實現對工業(yè)廢水加以利用和處理。 當然，上述實施例僅是本實用新型較佳的實施方案，實際應用時還可以有更多的變化，例如，殼狀主體可為兩個半錐體扣合而成的殼體、橢球體等其他長形曲面體，這些改變同樣可以實現本實用新型的目的。
權利要求1.沼氣池，包括一具有內部空腔的殼狀主體； 一穿過所述主體伸至所述空腔下層的進料管； 一穿過所述主體伸至所述空腔上層的出氣管； 一穿過所述主體頂部伸至所述空腔中層的出料管； 其特征在于所述殼狀主體為一具有沿水平方向延伸長軸的殼體。
2.根據權利要求1所述的沼氣池，其特征在于所述殼狀主體是長軸位于水平方向的橢球體且橢球體長軸的兩端被平面所截。
3.根據權利要求1所述的沼氣池，其特征在于 所述殼狀主體是軸向平行于水平方向的長筒體。
4.根據權利要求1至3任一項所述的沼氣池，其特征在于 所述殼狀主體一體成型。
5.根據權利要求1至3任一項所述的沼氣池，其特征在于所述殼狀主體分體成型，其由至少兩個分體沿長軸方向排布且相互密封連接而成。
6.根據權利要求1至3任一項所述的沼氣池，其特征在于所述出料管自所述主體頂部至所述主體空腔內的部分形成上大下小的變截面管。
7.根據權利要求6所述的沼氣池，其特征在于 所述變截面管為階梯狀變截面管。
專利摘要本實用新型提供一種沼氣池，包括一具有內部空腔的殼狀主體；一穿過主體伸至空腔下層的進料管；一穿過主體伸至空腔上層的出氣管；一穿過主體頂部伸至空腔中層的出料管；殼狀主體為一具有沿水平方向延伸長軸的殼體。通過長形殼體結構，實現沼氣池在水平方向長度的加長，可制得大容量的沼氣池，以用于中大型沼氣生產工程。
文檔編號C12M1/107GK202214358SQ2011202544
公開日2012年5月9日 申請日期2011年7月19日 優(yōu)先權日2011年7月19日
發(fā)明者林松生 申請人:林松生