專利名稱：一種沼氣收集與增壓裝置及采用該裝置的沼氣池的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種沼氣池，特別是一種超過戶用沼氣池容量的頂壓式大容量沼氣池。
背景技術：
目前大中小型即大容量的沼氣池，無論結構、材質如何變化，一般都有厭氧發酵罐和貯氣罐同時存在，才能實現產氣和貯氣的功能，且在施用外加氣壓的條件下才能滿足正常使用的要求。其結構復雜，占地面積大，成本高。至今還沒有一種大中小型即超過戶用沼氣池容量的大容量沼氣池，僅靠設置一個厭氧發酵罐即能實現產氣、貯氣，又能自行升高沼氣壓力滿足正常使用的要求。申請號為200920079317. 3，名稱為裝有全自動玻璃鋼浮沉沼氣罩的沼氣池的中國實用新型專利，公開了一種沼氣池，通過在沼氣池液面上方設置一個可以自動浮沉在液面的玻璃鋼罩，該沼氣池通過簡單的結構用于收集沼氣池，但是其通過玻璃鋼罩的自重懸浮于液面之上，當玻璃鋼罩內所收集的沼氣較多時，玻璃鋼罩的下邊緣可能超過液面，使得所收集的沼氣從玻璃鋼罩的邊緣外泄出去，同時該沼氣收集裝置，也即玻璃鋼罩，僅僅能夠實現沼氣的收集作用，而且采用玻璃鋼制成，根本無法監控其沼氣收集的情況，不利于控制。

發明內容
本發明的發明目的在于針對上述存在的問題，提供一種結構簡單，安裝快捷，維修方便，成本低廉，運輸方便的沼氣收集與增壓裝置及采用該裝置的沼氣池，將該沼氣收集與增壓裝置運用到沼氣池中，即可實現沼氣的發酵收集與自動增壓，改變了傳統的發酵罐與儲氣罐的結構，使其能夠控制沼氣的壓力值，且結構極為簡便，成本低廉，適合推廣應用。 設置有該沼氣收集與增壓裝置的沼氣池，能夠實現沼氣自動收集循環加壓，無需任何外部機械加壓，通過收集與增壓裝置在沼氣池內的的密封結構，從而給沼氣池內的沼氣增壓，確保向外輸送的沼氣壓力值，從而精簡了其結構，降低了成本，且操作極為簡便。本發明采用的技術方案如下
本發明的沼氣收集與增壓裝置，它包括設置于密閉沼氣池內的收集袋，所述收集袋覆蓋于液面，且其開口浸于液面以下，在收集袋的頂部設置有導氣管。由于采用了上述結構，收集袋能運用到密閉的沼氣池中，并且配合沼氣池使用，用于收集其下方的發酵料液反應所產生的沼氣，在收集袋的頂部設置導氣管，可以將收集的沼氣用于排出使用。由于該沼氣收集與增壓裝置在使用時需要安裝于沼氣池內，覆蓋于液面上，并結合沼氣池內的發酵料液的高度，發酵料液的高度需覆蓋該收集袋的下邊緣，也即收集袋的開口浸于液面以下，料液發酵后產生的沼氣進入收集袋內，當收集袋內的氣量增加時，將收集袋中的料液被壓入到收集袋之外，從而使得液面上升或者收集袋上浮，氣量越大壓入到收集袋的上部的料液就越多，液面高度就越高，由于沼氣池為密閉結構，從而使收集袋上部的空間被壓縮，收集袋上部的氣壓增大，從而作用到收集袋的表面，使得收集袋中的氣體壓力就越大，收集袋內的氣體壓力等于收集袋的上部液面與氣箱中液面的高度差形成的壓力，通過液面高度差的控制從而達到控制最高氣壓的目的，因此該沼氣收集與增壓裝置相對于現有技術而言，除了能夠收集沼氣外，還能夠通過其結構運用到密閉的沼氣池中，實現其自動收集循環加壓。本發明的沼氣收集與增壓裝置，運用到密閉的沼氣池中，可替代傳統的一級發酵池和二級貯氣柜的功能，料液的自動升降，實現沼氣自動收集循環加壓，在無需外部機械加壓的情況下，滿足沼氣輸送與使用的氣壓要求，同時為沼氣池的構件至少減少一半，因此建池效率至少提高一倍，從而減少了生產成本。本發明的沼氣收集與增壓裝置，其安裝高度既能滿足設定氣壓同時又能保證收集袋上部容積不小于氣箱容積，使得沼氣池內的沼氣自行收集，并由液面上升或下降自動形成沼氣壓力上升或下降。本發明的沼氣收集與增壓裝置，所述收集袋的下方設置有收集袋支撐架，且收集袋支撐架向上支撐起收集袋形成氣箱。由于采用了上述結構，在收集袋的下方設置收集袋支撐架，該收集袋支撐架可以將收集袋支撐起形成氣箱，用于收集其下方產生的沼氣。該收集袋支撐架主要是對收集袋起著支撐的作用，能夠確保收集袋的大致形狀，且該氣箱呈向上凸的結構，具體可以為半球形或者半球與圓柱形相結合，或者其它結構形式，使得該氣箱內可用于收集沼氣，同時為了配合收集袋的使用，該收集袋支撐架可設置于沼氣池內，使得收集袋形成的氣箱在沼氣池的發酵料液內，保持其基本的結構形式，避免收集袋在沼氣池的料液內發生較大的變形，繼而影響收集沼氣的效果。由于該沼氣收集與增壓裝置在使用時需要安裝于沼氣池內，并結合沼氣池內的發酵料液的高度，發酵料液的高度需覆蓋該收集袋的下邊緣，料液發酵后產生的沼氣進入收集袋形成的氣箱中，當氣量增加時，將氣箱中的料液被壓入到氣箱的上部， 氣量越大壓入到氣箱的上部的料液就越多，液面高度就越高，從而使氣箱中的氣體壓力就越大，氣體壓力同氣箱的上部液面與氣箱中液面的高度差存在必定的聯系，使得通過液面高度差的控制從而達到控制最高氣壓的目的。本發明的沼氣收集與增壓裝置，所述收集袋與收集袋支撐架通過拉桿固連于密閉沼氣池的底部，使收集袋與收集袋支撐架的開口浸于液面以下。由于采用了上述結構，收集袋和收集袋支撐架的底部連接到拉桿上，然后拉桿的另外一端連接到沼氣池的底部，且該拉桿呈現豎直向上的形狀，當然也可以根據實際情況將拉桿制成彎曲或者其它結構形式，當然根據實際的需求可以通過拉桿將收集袋與收集袋支撐架連接到沼氣池的側壁或者頂部，只需要滿足將收集袋與收集袋支撐架位于沼氣池的中部，并且氣箱呈凸形結構，便于收集沼氣即可，收集袋與收集袋支撐架位于沼氣池的中部，也即氣箱位于沼氣池的中部，需保證收集袋與收集袋支撐架的開口浸于液面以下，從而便于氣箱收集其下方的沼氣池內料液反應產生的沼氣，同時加料液面高度超過收集袋的下口的高度，料液發酵后產生的沼氣進入收集袋形成的氣箱中，當氣量增加時，將氣箱中的料液壓入氣箱上部，氣量越大壓入氣箱上部的料液就越多，液面高度就越高，從而使氣箱中的氣體壓力就越大，氣體壓力等于氣箱上部液面與氣箱中液面的高度差，通過液面高度差的控制從而達到控制最高氣壓的目的。本發明的沼氣收集與增壓裝置，所述氣箱呈半球形結構或者半球與圓柱形相結合的結構。
由于采用了上述結構，該氣箱主要由收集袋與收集袋支撐架組成，且收集袋支撐架支撐起整個收集袋呈半球形結構，或者頂部為半球形，半球形的下邊結合圓柱形的結構， 從而使得該裝置能夠收集其下方的沼氣，并將沼氣收集于該氣箱內，其具體結構可以根據實際的沼氣池的大小進行選擇。本發明的采用沼氣收集與增壓裝置的沼氣池，混凝土基礎以及固定于混凝土基礎上的主池，所述主池的頂部密封有保護罩，形成密閉的沼氣池體，在保護罩上設置溢氣管， 所述沼氣收集與增壓裝置的開口浸于主池內的液面以下，所述導氣管穿出主池外。由于采用了上述結構，該沼氣池建于混凝土基礎之上，因此該主池固定并密封于該混凝土基礎上，并且在主池的頂部密封有保護罩，形成一體式密閉結構，在保護罩上設置有溢氣管，用于排出保護罩內的氣體，且保護罩起到收集余氣，防止臭氣散發的作用，沼氣收集與增壓裝置位于主池的中部，主要用于收集其下方的沼氣池產生的沼氣，并且沼氣池內的料液的液面高度應超過沼氣收集與增壓裝置的下口的高度，即沼氣收集與增壓裝置的開口浸于液面以下，料液發酵后產生的沼氣進入收集袋形成的氣箱中，當氣量增加時，將氣箱中的料液沿著收集袋與主池之間的間隙或過液孔壓入收集袋上部，從而減小了收集袋上部的空間，使得其上部空間壓力增大，當收集袋內的氣量越大壓入收集袋上部的料液就越多，液面高度就越高，從而使氣箱中的氣體壓力就越大。氣體壓力等于收集袋上部液面與氣箱中液面的高度差形成的壓力，通過液面高度差的控制從而達到控制最高氣壓的目的，無需另外設置二級貯氣柜，氣箱和料液中的逃溢氣體和臭味進入保護罩中收存并定時排空或利用。收集袋內的沼氣通過導氣管自流送到用戶使用。本發明的采用沼氣收集與增壓裝置的沼氣池，能夠實現沼氣自動收集循環加壓，無需任何外部機械加壓，從而精簡了其結構， 降低了成本，且操作極為簡便。本發明的采用沼氣收集與增壓裝置的沼氣池，收集袋和/或收集袋支撐架的底部通過拉桿固定連接于混凝土基礎上。由于采用了上述結構，根據沼氣收集與增壓裝置結構的不同，可以將收集袋的底部、收集袋支撐架的底部、收集袋與收集袋支撐架的底部連接到拉桿上，并且通過該拉桿固定在沼氣底部的混凝土基礎上，從而保證沼氣收集與增壓裝置能夠位于沼氣池的中部，繼而便于料液的發酵收集，同時根據液面的高度不同而自動增壓，收集袋下口的設定安裝位置至主池上口設定位置的高度差，既要滿足設定氣壓同時又要保證上池容積不小于氣箱容積。本發明的采用沼氣收集與增壓裝置的沼氣池，在所述收集袋上設置有過液孔，或者所述收集袋與主池之間設置有間隙，使得收集袋的上下方相互貫通。由于采用了上述結構，為了保證收集袋的上方與收集袋的下方之間的貫通，從而便于料液向上或者向下流動，因此可以在收集袋的邊沿上設置過液孔，從而滿足收集袋上下的料液貫通的效果，繼而使得收集袋能夠起到沼氣收集與自動增壓的效果；當然也可以根據實際的需要，選擇較小的收集袋，使得收集袋的邊沿與主池的內壁之間存在間隙，同樣實現收集袋上下貫通，能夠自由流動料液的效果。本發明的采用沼氣收集與增壓裝置的沼氣池，所述保護罩的下方設置有保護罩支撐架，所述保護罩支撐架密封連接于主池上，所述保護罩支撐架支撐起保護罩形成袋狀氣箱。
由于采用了上述結構，在保護罩的下方設置保護罩支撐架，該保護罩支撐架同時密封連接于主池的頂端，并且保護罩支撐架支撐起保護罩形成袋狀氣箱，從而使得該保護罩形成的袋狀氣箱起到收集余氣，防止臭氣散發的作用，并且當沼氣池內的料液未反應時， 保證該保護罩保持其原有的結構形式，從而保證沼氣池的正常使用安全。本發明的采用沼氣收集與增壓裝置的沼氣池，所述收集袋將主池分為上下兩部分，分別為起發酵池作用的下池和對沼氣增壓的上池。由于采用了上述結構，主池被收集袋隔成上下池，其中下池主要用于起發酵池作用，而上池則主要用于提供空間，到下池內的料液被壓出時，對收集袋內的沼氣起到增壓， 起到用頂部液壓對沼氣增壓的作用。本發明的采用沼氣收集與增壓裝置的沼氣池，所述主池由鋼板、纏繞玻璃鋼或拼裝式模壓玻璃鋼板塊制成。由于采用了上述結構，一方面使得該沼氣池的材料可選擇性大，可以根據實際的要求進行選擇，推廣性強；另外一方面在能夠保證沼氣的各種性能的基礎上，盡可能選擇成本低的材料，從而有利于降低整個沼氣池的成本，便于推廣引用。綜上所述，由于采用了上述技術方案，本發明的有益效果是
1、本發明的沼氣收集與增壓裝置，運用到沼氣池中，即可實現沼氣的發酵收集與自動增壓，改變了傳統的發酵罐與儲氣罐的結構，使得結構極為簡便，成本低廉，適合推廣應用；
2、本發明的采用該沼氣收集與增壓裝置的沼氣池，能夠實現沼氣自動收集循環加壓， 無需任何外部機械加壓，從而精簡了其結構，降低了成本，且操作極為簡便。


圖I是本發明的沼氣收集與增壓裝置及采用該裝置的沼氣池的結構示意圖。圖中標記1-主池、2-收集袋、3-保護罩、4-拉桿、5-混凝土基礎、6_導氣管、 7-溢氣管、8-收集袋支撐架、9-保護罩支撐架、10-氣箱、11-袋狀氣箱、12-下池、13-上池、 14-收集袋下口。
具體實施例方式下面結合附圖，對本發明作詳細的說明。為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。如圖I所示，本發明的沼氣收集與增壓裝置，包括設置于沼氣池內的收集袋2，該收集袋2可以被獨立制造，并且能夠結合密閉的沼氣池使用，所述收集袋2的開口浸于液面以下，即設置于普通的沼氣池內部，其下邊沿小于沼氣池內壁的直徑，同時沼氣池內的料液液面高于該收集袋2的開口，在收集袋2的頂部設置有導氣管6，該導氣管6能夠將收集袋 2內的沼氣引出進行使用。在收集袋2的下方設置有收集袋支撐架8，所述收集袋支撐架8 設置于沼氣池內，并且所述收集袋支撐架8向上支撐起收集袋2形成氣箱10，氣箱10呈半球形結構或者半球與圓柱形相結合的結構，當然也可以根據實際的需要選擇其它結構，以
6滿足其功能為宜，氣箱10使得其下方的發酵料液所產生的沼氣能夠進入到氣箱10內，并且能夠將氣箱10內的料液壓出，由于收集袋2下邊沿的直徑小于沼氣池內壁的直徑，因此被壓出的發酵料液能被壓入到氣箱10的上部，當氣箱10內的氣量越大壓入氣箱10的上部的料液就越多，液面高度就越高，從而使氣箱10中的氣體壓力就越大。氣體壓力等于氣箱 10的上部液面與氣箱中液面的高度差，通過液面高度差的控制從而達到控制最高氣壓的目的。所述收集袋2與收集袋支撐架8通過拉桿4固連于沼氣池的底部，使收集袋2與收集袋支撐架8位于沼氣池的中部，收集袋2與收集袋支撐架8位于沼氣池的中部的目的在于， 便于控制收集袋2與收集袋支撐架8的開口浸于液面以下，加料液面高度能超過收集袋的下口 14的高度，從能夠保證其下方能夠進行發酵反應，而其上方能夠進行頂部液壓對沼氣進行增壓的效果。因此也可以根據實際的需要，將拉桿固定住收集袋2與收集袋支撐架8， 而另外一端固定于沼氣池的內壁或者頂部上，以滿足實際需要為宜。本發明的沼氣收集與增壓裝置，運用到沼氣池中，即可實現沼氣的發酵收集與自動增加，改變了傳統的發酵罐與儲氣罐的結構，使得結構極為簡便，成本低廉，適合推廣應用。如圖I所示，本發明的采用沼氣收集與增壓裝置的沼氣池，該沼氣池的底部采用混凝土基礎5，并且其側壁為主池1，由鋼板、纏繞玻璃鋼或拼裝式模壓玻璃鋼板塊制成，可以根據實際情況進行選擇，所述主池I固定于混凝土基礎5上，在主池I的頂部密封固定有保護罩3，保護罩3的下方設置有保護罩支撐架9，所述保護罩支撐架9密封連接于主池I 上，形成密閉的沼氣池，所述保護罩支撐架9支撐起保護罩3形成袋狀氣箱11，保護罩3形成的氣箱11起到收集余氣，防止臭氣散發的作用。在保護罩3上設置有溢氣管7。在沼氣池的中部設置有收集袋2，收集其下方沼氣池產生的沼氣，所述收集袋2的開口浸于液面以下，在收集袋2的頂部設置有導氣管6，所述導氣管6穿出主池I外，將收集袋2內的沼氣引出進行使用，收集袋2的下方設置有收集袋支撐架8，所述收集袋支撐架8設置于沼氣池內， 且所述收集袋支撐架8向上支撐起收集袋2形成氣箱10，收集袋2和收集袋支撐架8的底部通過拉桿4固定連接于混凝土基礎5上，收集袋2將主池I分為上下兩部分，分別為起發酵池作用的下池12和對沼氣增壓的上池13，并且在主池I的側壁上還設置有進料管，便于將發酵料液供入主池I內，所述收集袋2上設置有過液孔，或者將收集袋2設置為與主池I 之間存在間隙，以便于下池12的發酵液上升進入上池13中。收集袋2和保護罩3可以由高分子軟體復合材料制作而成，可以根據實際需要任意選擇使用。本發明的采用沼氣收集與增壓裝置的沼氣池，發酵料液經由進料通道進入下池 12，加料液面高度應超過收集袋的下口 14的高度，料液發酵后產生的沼氣進入收集袋2形成的氣箱10中，當氣量增加時，將氣箱10中的料液沿著收集袋2與主池I之間的間隙或過液孔壓入上池13中，氣量越大壓入上池13的料液就越多，液面高度就越高，從而使氣箱10 中的氣體壓力就越大，氣體壓力等于上池液面與氣箱中液面的高度差，氣箱和料液中的逃溢氣體和臭味進入保護罩13中收存并定時排空或利用。有氣壓的沼氣通過導氣管6自流送到用戶使用，氣箱10的容積按主池容積的三分之一設定，收集袋下口 14的設定安裝位置至主池上口設定位置的高度差，既要滿足設定氣壓同時又要保證上池容積不小于氣箱容積。本發明的采用沼氣收集與增壓裝置的沼氣池，結構簡化，在一個主池內安裝一個合適的球形收集袋即可替代一級發酵池和二級貯氣柜的功能；建池安裝快捷，由于構件至少減少一半，因此建池效率至少提高一倍；料液自動升降，實現沼氣自動收集循環加壓，在無需外部機械加壓的情況下滿足沼氣輸送與使用的氣壓要求；節約成本，節省構件材料成本，人工費成本和機械能耗運行成本；運輸方便，由于本發明主要同本公司專利產品模壓板塊組裝式大中小型沼氣池配套使用，所以運輸極為方便；清潔、無臭，防止了臭氣臭味的散發；使用植物秸桿作發酵原料時裝填入池方便容易。以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種沼氣收集與增壓裝置，其特征在于它包括設置于密閉沼氣池內的收集袋(2)， 所述收集袋(2)覆蓋于液面，且其開口浸于液面以下，在收集袋(2)的頂部設置有導氣管(6)。
2.如權利要求I所述的沼氣收集與增壓裝置，其特征在于所述收集袋(2)的下方設置有收集袋支撐架(8 )，且收集袋支撐架(8 )向上支撐起收集袋(2 )形成氣箱(10 )。
3.如權利要求2所述的沼氣收集與增壓裝置，其特征在于所述收集袋(2)與收集袋支撐架(8)通過拉桿(4)固連于密閉沼氣池的底部，使收集袋(2)與收集袋支撐架(8)的開口浸于液面以下。
4.如權利要求2或3所述的沼氣收集與增壓裝置，其特征在于所述氣箱(10)呈半球形結構或者半球與圓柱形相結合的結構。
5.一種采用權利要求I至4所述的沼氣收集與增壓裝置的沼氣池，其特征在于它包括混凝土基礎(5)以及固定于混凝土基礎(5)上的主池(1)，所述主池(I)的頂部密封有保護罩(3)，形成密閉的沼氣池體，在保護罩(3)上設置溢氣管(7)，所述沼氣收集與增壓裝置的開口浸于主池(I)內的液面以下，所述導氣管(6)穿出主池(I)外。
6.如權利要求5所述的采用沼氣收集與增壓裝置的沼氣池，其特征在于收集袋(2)和 /或收集袋支撐架(8)的底部通過拉桿(4)固定連接于混凝土基礎(5)上。
7.如權利要求5所述的采用沼氣收集與增壓裝置的沼氣池，其特征在于在所述收集袋(2)上設置有過液孔，或者所述收集袋(2)與主池(I)之間設置有間隙，使得收集袋(2) 的上下方相互貫通。
8.如權利要求5或6或7所述的采用沼氣收集與增壓裝置的沼氣池，其特征在于所述保護罩(3)的下方設置有保護罩支撐架(9)，所述保護罩支撐架(9)密封連接于主池(I) 上，所述保護罩支撐架(9 )支撐起保護罩(3 )形成袋狀氣箱(11)。
9.如權利要求8所述的采用沼氣收集與增壓裝置的沼氣池，其特征在于所述收集袋(2)將主池(I)分為上下兩部分，分別為起發酵池作用的下池(12)和對沼氣增壓的上池 (13)。
10.如權利要求5或6或7或9所述的采用沼氣收集與增壓裝置的沼氣池，其特征在于所述主池(I)由鋼板、纏繞玻璃鋼或拼裝式模壓玻璃鋼板塊制成。
全文摘要
本發明公開了一種沼氣收集與增壓裝置及采用該裝置的沼氣池，屬于沼氣池技術領域。本發明的沼氣收集與增壓裝置，它包括設置于密閉沼氣池內的收集袋，所述收集袋覆蓋于液面，且其開口浸于液面以下，在收集袋的頂部設置有導氣管。本發明的沼氣池，包括混凝土基礎以及固定于混凝土基礎上的主池，主池的頂部密封有保護罩，保護罩上設置有溢氣管，沼氣收集與增壓裝置位于主池的中部，收集其下方沼氣池產生的沼氣，且導氣管穿出主池外。本發明的沼氣收集與增壓裝置，運用到沼氣池中，可實現沼氣的發酵收集與自動增壓；本發明的沼氣池，能夠實現沼氣自動收集循環加壓，無需任何外部機械加壓，從而精簡了結構。
文檔編號C12M1/107GK102586086SQ20121006741
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月15日 優先權日2012年3月15日
發明者張鐵耀, 蔣啟文 申請人:成都泓奇實業股份有限公司