有氧无渣地下沼气装置

技术领域

本发明涉及沼气领域，具体是有氧无渣地下沼气装置。

背景技术

沼气，顾名思义是沼泽湿地里的气体，从科学定义角度看，沼气是各种有机物质，在隔绝空气(还原条件)，并在适宜的温度、pH值下，经过微生物的发酵作用产生的一种可燃烧气体，沼气是一种可以人为制造的能源。

公开号为CN104633443A的中国发明专利在2015-05-20日公开了一种新型地下恒压式沼气存储装置。为了克服现有沼气存储装置占地面积大、每年进行防腐维护、露出在面的混凝土池墙部分容易开裂漏水、使用寿命短等不足，本发明提供一种新型地下恒压式沼气存储装置。本发明的技术方案是：将垫块(1)固定在池底一定位置，给水管(3)安装在墙体(2)中，拱盖(8)与墙体(2)相连，调节固定水压管(4)与垫块(1)相连接，再将盖板(10)安装在墙体(2)上，将带有导气管(6)的活动盖(7)安装在盖板(10)上，气室(5)和水压间(9)通过水压管(4)和给水管(3)来保持气室恒压。

但是上述已公开方案存在如下不足之处:现有的地下沼气装置不具有一体化结构，因此不方便批量的快速安装与拆卸，且易受土壤的变形影响，且由于利用建筑材料进行构建包围，使得密封性难以保证，且无法控制内部的发酵环境，因此影响发酵的效率，导致发酵的温度和浓度均无法保证。

发明内容

本发明目的是解决现有的地下沼气装置不具有一体化结构，因此不方便批量的快速安装与拆卸，且易受土壤的变形影响，且由于利用建筑材料进行构建包围，使得密封性难以保证，因此影响发酵的效率，导致发酵的温度和浓度均无法保证的技术问题，提供有氧无渣地下沼气装置。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现；

本发明所述的有氧无渣地下沼气装置，包括发酵罐体和进料组件；所述发酵罐体的上端连通固接有液面高度计、过滤管、连通管道、分流器和检修管；所述过滤管的上端可拆卸固接有密封盖；所述过滤管的侧面连通固接有导气管；所述发酵罐体上端连通固接有连通管道、分流器和检修管；所述连通管道内插接有排出管道；所述排出管道上连通固接有第三阀门和分流器；所述分流器分为四个连通固接在发酵罐体的上端；所述排出管道的下端连通固接有潜水泵；所述潜水泵位于发酵罐体的内部底面；所述排出管道上对应左右两端出口连通固接有第一阀门和第二阀门。

进一步的，所述进料组件包括进料管和进料箱；所述进料管连通固接在发酵罐体的侧面；所述进料管的上端连通固接有进料箱；所述进料管内插接有两个悬空轴；所述悬空轴之间转动连接有进料绞龙；所述进料绞龙的上端固接有进料电机；所述进料电机通过第二支架固接在进料箱的侧面。

进一步的，所述进料箱内转动连接有搅拌器；所述搅拌器的末端固接有搅拌电机；所述搅拌电机通过第一支架固接在进料箱外侧面。

进一步的，所述发酵罐体位于土壤中；所述土壤对应排出管道设有沼液池；所述连通管道和液面高度计的上端高于土壤上表面。

进一步的，所述过滤管的下半部分均布开设有多个通孔；所述液面高度计、过滤管、连通管道的下端位于发酵罐体内沼液下方；所述检修管内固接有爬梯。

本发明提供的有氧无渣地下沼气装置，具有以下有益效果：

1.本发明通过进料组件将外界的秸秆粪便混合的沼气原料控制含水量在50-60％内，输送进发酵罐体内，沼气原料在发酵罐体内堆沤产生60-70度的高温后，注入外来沼液做菌种并降温，然后在产生沼气的过程中，下层沼液温度升高到不适合菌种生存时或者低于菌种生存时，潜水泵工作，打开第三阀门关闭第一阀门和第二阀门，将沼液顺着排出管道通过分流器回到发酵罐体内，通过排出管道暴露在空气中的部分，进行冷却降温完成发酵罐体内整体的降温，或者循环短短一段时间，将下层的低温沼液与上层的高温沼液中和温度，实现降温到40-50度之间高效发酵沼气；经过一段时间发酵后，发酵罐体内氧气含量降低，此时打开潜水泵和第一阀门，关闭第二阀门和第三阀门，将沼液输送到进料组件内，同时与外界的空气接触，顺着进料组件回流进发酵罐体内增加氧气含量，使得发酵罐体内始终处于有氧高温高浓度的环境下产生沼气，解决了现有的地下沼气装置无法保持在适宜的发酵环境的问题；

2.本发明通过进料电机通电转动带动进料绞龙转动，从而可以将堆积在进料箱内与进料管接口位置的有机物质输送进进料管内，并顺着进料管进入发酵罐体内，也可以在需要对发酵罐体的内部注入空气进行补充少量养分，每天空转分钟，将外界的空气注入发酵罐体的内部，解决了现有的地下沼气装置采用人工上料无法控制速度、体积和含氧量的问题。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述；

图1为本发明的第一轴测结构示意图；

图2为本发明的半剖轴测结构示意图；

图3为本发明的半剖前视结构示意图；

图4为本发明的安装后结构示意图。

图中标号说明：1、发酵罐体；2、进料绞龙；3、搅拌电机；4、进料管；5、进料箱；6、搅拌器；7、悬空轴；8、液面高度计；9、过滤管；10、导气管；11、密封盖；12、潜水泵；13、排出管道；14、连通管道；15、第一阀门；16、第二阀门；17、第三阀门；18、分流器；19、检修管；20、第一支架；21、沼液池；22、第二支架；24、爬梯；27、土壤；30、进料电机。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面将结合本发明的实施例中的附图，对本发明的实施例中的技术方案进行清楚-完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明的实施例中所有方向性指示(诸如上-下-左-右-前-后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系-运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变，所述的连接可以是直接连接，也可以是间接连接。

请参阅图1-4所示，有氧无渣地下沼气装置，包括发酵罐体1和进料组件；所述发酵罐体1的上端连通固接有液面高度计8、过滤管9、连通管道14、分流器18和检修管19；所述过滤管9的上端可拆卸固接有密封盖11；所述过滤管9的侧面连通固接有导气管10；所述发酵罐体1上端连通固接有连通管道14、分流器18和检修管19；所述连通管道14内插接有排出管道13；所述排出管道13上连通固接有第三阀门17和分流器18；所述分流器18分为四个连通固接在发酵罐体1的上端；所述排出管道13的下端连通固接有潜水泵12；所述潜水泵12位于发酵罐体1的内部底面；所述排出管道13上对应左右两端出口连通固接有第一阀门15和第二阀门16；工作时，通过进料组件将外界的秸秆粪便混合的沼气原料控制含水量在50-60％内，输送进发酵罐体1内，沼气原料在发酵罐体1内堆沤产生60-70度的高温后，注入外来沼液做菌种并降温，下层沼液温度升高到不适合菌种生存时或者低于菌种生存时，潜水泵12工作，打开第三阀门17关闭第一阀门15和第二阀门16，将沼液顺着排出管道13通过分流器18回到发酵罐体1内，通过排出管道13暴露在空气中的部分，进行冷却降温完成发酵罐体1内整体的降温，或者循环短短一段时间，将下层的低温沼液与上层的高温沼液中和温度，实现降温到40-50度之间高效发酵沼气；经过一段时间发酵后，发酵罐体1内氧气含量降低，此时打开潜水泵12和第一阀门15，关闭第二阀门16和第三阀门17，将沼液输送到进料组件内，同时与外界的空气接触，顺着进料组件回流进发酵罐体1内增加氧气含量，使得发酵罐体1内始终处于有氧高温高浓度的环境下产生沼气，解决了现有的地下沼气装置无法保持在适宜的发酵环境的问题。

所述进料组件包括进料管4和进料箱5；所述进料管4连通固接在发酵罐体1的侧面；所述进料管4的上端连通固接有进料箱5；所述进料管4内插接有两个悬空轴7；所述悬空轴7之间转动连接有进料绞龙2；所述进料绞龙2的上端固接有进料电机30；所述进料电机30通过第二支架22固接在进料箱5的侧面；工作时，通过进料电机30通电转动带动进料绞龙2转动，从而可以将堆积在进料箱5内与进料管4接口位置的有机物质输送进进料管4内，并顺着进料管4进入发酵罐体1内，也可以在需要对发酵罐体1的内部注入空气进行补充少量养分，每天空转5分钟，将外界的空气注入发酵罐体1的内部，解决了现有的地下沼气装置采用人工上料无法控制速度、体积和含氧量的问题。

所述进料箱5内转动连接有搅拌器6；所述搅拌器6的末端固接有搅拌电机3；所述搅拌电机3通过第一支架20固接在进料箱5外侧面；工作时，通过进料电机30可以顺利的驱动进料绞龙2转动，且在同步转动的搅拌器6下，可以徐徐的按压有机物质沿着进料箱5前进，从而可以将堆积在进料箱5内的有机物质填入进料管4内，实现电动上料功能，且能够精确的控制上料的速度和有机物质的体积，精确的控制发酵的速度，解决了现有的地下沼气装置进料无法实现电动的自动上料和精确控制的问题。

所述发酵罐体1位于土壤27中；所述土壤27对应排出管道13设有沼液池21；所述连通管道14和液面高度计8的上端高于土壤27上表面；工作时，通过设置外部的沼液池21，使得可以动态的调整发酵罐体1内的沼液的体积，从而可以根据需要进行动态调节，然后通过发酵罐体1深入土壤27中，利用土壤27的保温功能，从而使得发酵罐体1内的温度变化小，可以人为的精确控制，解决了现有的地下沼气装置控制温度不便的问题。

所述过滤管9的下半部分均布开设有多个通孔；所述液面高度计8、过滤管9、连通管道14的下端位于发酵罐体1内沼液下方；所述检修管19内固接有爬梯24；工作时，通过连通管道14和分流器18保护排出管道13，从而使得发酵罐体1深埋在土壤27中可以更加的深入，从而可以增大发酵罐体1与土壤27接触的面积，最大化的利用土壤27的保温能力；通过通孔使得未发酵完成的植物不会通过通孔进入过滤管9内涌出，使得使用时更加的安全，通过爬梯24使得人工可以上下进出发酵罐体1进行检修，解决了现有的地下沼气装置无法深埋更多的问题。

采用上述方案，本发明在使用时，沼液的高度位于连通管道14、液面高度计8和进料管4下端出口上方50厘米处，使得发酵罐体1内不与外界空气流通，外接多个温度计和氧浓度检测仪进行实时检测发酵罐体1内的温度和沼气浓度，通过进料组件将外界的秸秆粪便混合的沼气原料控制含水量在50-60％内，输送进发酵罐体1内，沼气原料在发酵罐体1内堆沤产生60-70度的高温后，注入外来沼液做菌种并降温，，下层沼液温度升高到不适合菌种生存时或者低于菌种生存时，潜水泵12工作，打开第三阀门17关闭第一阀门15和第二阀门16，将沼液顺着排出管道13通过分流器18的四个出口均匀回到发酵罐体1内底面，完成循环降温，通过排出管道13暴露在空气中的部分和发酵罐体1内上层低温部分，进行冷却降温完成发酵罐体1内整体的降温，或者循环短短一段时间，将下层的低温沼液与上层的高温沼液中和温度，实现降温到40-50度之间高效发酵沼气；经过一段时间发酵后，发酵罐体1内氧气含量降低接近无氧，此时打开潜水泵12和第一阀门15，关闭第二阀门16和第三阀门17，将沼液输送到进料组件内，同时与外界的空气接触，顺着进料组件回流进发酵罐体1内增加氧气含量，也可以空转进料绞龙2使得外界的空气注入发酵罐体1内增加氧气含量，使得发酵罐体1内始终处于微氧高温高浓度的环境下产生沼气，解决了现有的地下沼气装置无法保持在适宜的无渣发酵环境的问题；通过进料电机30通电转动带动进料绞龙2转动，从而可以将堆积在进料箱5内与进料管4接口位置的有机物质输送进进料管4内，并顺着进料管4进入发酵罐体1内，解决了现有的地下沼气装置采用人工上料无法控制速度和体积的问题；通过进料电机30可以顺利的驱动进料绞龙2转动，且在同步转动的搅拌器6下，可以徐徐的按压有机物质沿着进料箱5前进，从而可以将堆积在进料箱5内的有机物质填入进料管4内，实现电动上料功能，且能够精确的控制上料的速度和有机物质的体积，精确的控制发酵的速度，解决了现有的地下沼气装置进料无法实现电动的自动上料和精确控制的问题；通过设置外部的沼液池21，使得可以动态的调整发酵罐体1内的沼液的体积，从而可以根据需要进行动态调节，然后通过发酵罐体1深入土壤27中，利用土壤27的保温功能，从而使得发酵罐体1内的温度变化小，可以人为的精确控制，解决了现有的地下沼气装置控制温度不便的问题；通过连通管道14和分流器18保护排出管道13，从而使得发酵罐体1深埋在土壤27中可以更加的深入，从而可以增大发酵罐体1与土壤27接触的面积，最大化的利用土壤27的保温能力；通过通孔使得未发酵完成的植物不会通过通孔进入过滤管9内涌出，使得使用时更加的安全，解决了现有的地下沼气装置无法深埋更多的问题。

凡在本专利的精神和原则之内所作出的任何修改，等同替换和改进等，均应包含在本专利的保护范围之内。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。