專利名稱：自動調壓儲氣罩和夾層式發酵桶一體的沼氣罐的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于沼氣技術技術領域，特別是涉及可放在家庭室內無發酵物氣味的 沼氣罐。
技術背景
現在沼氣池和沼氣罐都是放在室外，冬天室外溫度太低使沼氣池中的物料發酵不 充分，產生沼氣的效率太低。但放在室內又有沼氣壓力太大時忽略了觀察和使用沼氣，而產 生高壓沼氣危險的問題。沼氣發酵溫度在10 60°C，最佳溫度范圍是中溫發酵28 38°C， 而置于地下的沼氣池經常達不到最佳溫度范圍。沼氣罐置于室外環境在一年中大部分時間 低于最佳溫度范圍，所以產沼氣效率不高。而住房的室內溫度，特別是廚房或廁所的室內溫 度一般高于室外2 6°C，而且室內有大量洗澡水等各種熱資源現在被浪費掉了。隨著生活水平提高，家庭中費掉的蔬菜皮和根，未吃完的食物等可發酵的有機廢 物與可回收的廢紙、廢塑料混合后，使廢紙、廢塑料難以回收，在家庭中將可發酵的有機廢 物與廢紙、廢塑料分離是非常有意義的分離垃圾環保措施。現在家庭中的費掉的可發酵的有機廢物加廢紙、廢塑料使城市垃圾成為難以處理 的公害，城市的糞便與生活用水混合也使沼氣難被利用。要使沼氣罐進入城市家庭，利用費掉的蔬菜皮和根、未吃完的食物、糞便產生沼 氣，要解決沼氣壓力安全、沒有發酵物味放出、產沼氣效率高等問題。中國專利02133320. 3《城鎮生活垃圾和廢水資源化處置方法》公開了一種城鎮生 活垃圾分別對其實施資源化處置的流程，將易腐有機廢物(注可發酵的有機廢物)和糞便 污水進行沼氣發酵，并綜合利用發酵產物和殘留物作為肥料，消除它們對環境的污染，又促 進了生態環境的良性循環，同時使其它廢物的處置變得輕松。但該專利沒有提供適合放在 家庭室內具體的具體沼氣發酵裝置。但如果用現有沼氣發酵裝置放入家庭住房內，存在沼 氣壓過高時有爆氣的危險、還會散發出發酵物異味在空氣中污染室內環境。
發明內容本實用新型的目的是提供一種可放在家庭住房內，特別是城市家庭住房內的氣壓 安全、可利用家庭費熱水對罐體加熱促進發酵、不會散發出發酵物異味、產沼氣效率高的沼氣罐。本實用新型的構思是在有夾層的發酵桶的夾層中放入密封用水，再把儲氣罩倒 插入在夾層的水中，使夾層式發酵桶和儲氣罩成為用水密封的內空體積可變化的沼氣罐。 用儲氣罩的重量和內空體積變化調節沼氣罐內空中的沼氣保護基本恒定的壓力，即沼氣量 大時儲氣罩向上浮動增加內空體積，罐中的沼氣被輸出燃燒后，沼氣量減少，儲氣罩向下 壓，燃燒后剩余的沼氣仍然可保持基本恒定的壓力。家庭的費熱水如洗澡水可輸入夾層式 發酵桶的夾層中，用費熱水對發酵桶加熱，促進沼氣微生物處于高活性狀態，多產沼氣。還 可在夾層式發酵桶或儲氣罩中連接熱水管，用家庭的費熱水在熱水管浸入發酵液中對發酵液加熱，促進沼氣微生物處于高活性狀態，多產沼氣，適應于可放在家庭住房內，能對城鎮生活垃圾中的易腐有機廢物和糞便進行沼氣發酵的無公害化處理。本實用新型的結構是自動調壓儲氣罩和夾層式發酵桶一體的沼氣罐，包括進料管1和出料管2，其特征 在于還包括儲氣罩3和夾層式發酵桶4，夾層式發酵桶4的桶內層5和桶外層6之間是環 形夾層空圈7，桶內層5中間的內空腔為發酵池8 ；儲氣罩3的罩底殼面9在上，儲氣罩3的 氣罩開口端10向下的插入到環形夾層空圈7中，罩底殼面9上與出氣管11相通；進料管1 和出料管2都與發酵池8相通；夾層式發酵桶4的桶外層6至少設有兩根加熱水管12，水 管12與環形夾層空圈7相通。桶內層5和桶外層6之間的環形夾層空圈7是用于裝密封 水的環形空間，儲氣罩3的氣罩開口端10向下的插入到環形夾層空圈7中后，儲氣罩3與 桶內層5組合成可改變內空體積的罐體。桶內層5用于裝發酵物和發酵液，儲氣罩3用于 裝沼氣。儲氣罩3在環形夾層空圈7的密封水中可上下移動而改變裝沼氣的體積。沼氣多 時儲氣罩3上移增加體積，沼氣少時儲氣罩3下移減少體積，始終保持儲氣罩3內的沼氣有 基本恒定的壓力，達到氣多氣少都可輸出有恒定壓力的沼氣，又不會有沼氣太多時脹壞罐 體的問題，實現安全用沼氣的目的。環形夾層空圈7中裝的密封用水又有保溫的作用，特別是可將家庭中的洗澡水等 熱水通入環形夾層空圈7中作為密封用水，可充分利用費熱資源提高產沼氣的效率。儲氣罩3上可適當放置規定重量范圍內的重物，增加儲氣罩3向下的壓力，可增加 儲氣罩3中的沼氣壓力，實現人為調節沼氣壓力，這在炒菜需要大火時可以這樣臨時增加 沼氣壓力。桶內層5與桶外層6之間設有發酵液輸出管13，發酵液輸出管13 —端與發酵池8 相通，發酵液輸出管13另一端穿出桶外層6與外界相通。發酵液輸出管13與桶外層6的外 面的外界相通，用于放出桶內層5中超量的發酵液，可防止發酵液太多流進環形夾層空圈 7，污染環形夾層空圈7的問題。罩底殼面9上設有“U”型管14，“U”型管14在儲氣罩3下面，“U”型管14的開口 在罩底殼面9上。“U”型管14的作用是通入熱水或熱氣對桶內層5中的發酵物進行熱傳遞 加熱，同環形夾層空圈7加熱水一樣，可充分利用費熱資源提高產沼氣的效率。進料管1上接通有進料支管15，進料管1與進料支管15的連通口 16水平位置高 于發酵液輸出管13與發酵池8相通的水平位置。這樣可用一個下壓物料活塞20在進料支 管15中上下滑動，即可以把待發酵物料壓入到桶內層5中，又可促進桶內層5中的物料和 液體流動和混合均勻，有利于提高微生物發酵的效率。連通口 16高于發酵池8的距離中是 空氣，下壓物料活塞20可壓空氣，空氣再壓物料，這樣下壓物料活塞20可不接觸物料，保持 下壓物料活塞20衛生。在不添加物料時，可把下壓物料活塞20置于連通口 16以下，封堵 進料管1，防止待發酵物料的氣味從管口放出污染室內空氣。桶內層5外壁或桶外層6內壁上設有限定桶內層5或桶外層6間隔距離的隔離凸 17。為保持桶內層5與桶外層6的間隔距離，即保持環形夾層空圈7形狀不變化，有利于儲 氣罩3在環形夾層空圈7的密封水中任意上下移動，在桶內層5外壁或桶外層6內壁上設 隔離凸17可達到保持環形夾層空圈7不變形的目的，也可在桶內層5外壁或桶外層6內壁 上設有孔隔板或鋼條等保持環形夾層空圈7不變形的目的。[0017]桶內層5的外壁和桶外層6的內壁在對應位置分別設有隔離凸17，桶內層5的重 量經過對應位置設有隔離凸17傳遞給桶外層6。這樣裝有發酵物和發酵液的很重的桶內 層5重量可通過桶內層5和桶外層6對應位置設有隔離凸17把桶內層5重量傳遞給桶外
層6桶外層6上設有承重的支架18，就把整個發酵罐支撐成穩定的罐體。桶內層5下面是漏斗形，漏斗形的小口端與出料管2連通，桶內層5設有濾網板 19。對于家庭用的沼氣罐，一般是隨時加待發酵物的連續發酵方式，所以也隨時要清除已發 酵渣。已發酵渣可粒小于待發酵物，所以在桶內層5下面設有濾網板19，已發酵渣漏到濾網 板19下面，可隨時從出料管2中排放掉，當然最好排放到廁所中。這種已發酵渣的排放比蔬 菜棄物作垃圾和人糞進廁所衛生得多，是一種綠色環保的廢物利用，節能又衛生的好方法。本實用新型的優點1、沼氣的氣壓始終穩恒，不會有爆炸危險，不會有爆炸產生漏氣的問題，還可按用 氣時的需要適當調節氣壓。2、可利用家庭費熱水對罐體加熱促進發酵，產沼氣效率高，充分利用家庭中的洗 澡水等熱資源變為沼氣，實現熱量循環利用。3、不會散發出發酵物異味，使利用家庭中的易腐有機廢物蔬菜皮和根、未吃完的 食物，甚至糞便產生沼氣成為可能。4、使用本實用新型，可在家庭中就將易腐有機廢物從可工業再利用的回收物廢 紙、廢塑料中分開，使廢紙、廢塑等工業再利用的回收物的回收成本下降，回收工藝簡單化， 大量減少城市垃圾。5、發酵罐中沼氣的氣壓始終穩恒，發酵罐不需用高壓材料，發酵罐從材料用量和 材質上節約成本。
圖1是本實用新型結構示意圖；圖2是桶內層的外壁和桶外層的內壁分別設有隔離凸，以保持桶內層與桶外層的 間隔距離的桶內層與桶外層截面結構示意圖；圖3是桶內層的外壁和桶外層的內壁在對應位置分別設有隔離凸，在對應位置， 桶內層的隔離凸在上面，桶外層的隔離凸在下面；桶內層的重量經過對應位置設有隔離凸 傳遞給桶外層的桶內層與桶外層截面結構示意圖；圖4是桶內層的外壁設有隔離凸和發酵液輸出管的桶內層立體結構示意圖；圖5是桶內層的外壁和桶外層的內壁在對應位置分別設有隔離凸，在對應位置， 桶內層的隔離凸在上面，桶外層的隔離凸在下面；桶內層的重量經過對應位置的隔離凸傳 遞給桶外層，桶內層的外壁的發酵液輸出管從桶外層穿出的桶內層和桶外層立體結構示意 圖；圖中1是進料管、2是出料管、3是儲氣罩、4是夾層式發酵桶、5是桶內層、6是桶 外層、7是環形夾層空圈、8是發酵池、9是罩底殼面、10是氣罩開口端、11是出氣管、12是水 管、13是發酵液輸出管、14是“U”型管、15是進料支管、16是連通口、17是隔離凸、18是支 架、19是濾網板、20是活塞。
具體實施方式
實施例1、自動調壓 儲氣罩和夾層式發酵桶一體的沼氣罐沼氣罐有進料管1、出料管2、儲氣罩3和夾層式發酵桶4。夾層式發酵桶4的桶內 層5和桶外層6之間是環形夾層空圈7，桶內層5中間的內空腔為發酵池8。桶內層5與桶 外層6之間的間隔0.030-0. 080m，即環形夾層空圈7的寬度為0.030-0. 080m。桶內層5直 徑為0. 400-0. 600m,發酵池8體積為0. 6. 0-1. 5立方米，該大小比較適用于3_6人的家庭。儲氣罩3的罩底殼面9在上，儲氣罩3的氣罩開口端10向下的插入到環形夾層空 圈70. 030-0. 080m間隔中，罩底殼面9上與出氣管11相通，出氣管11連接沼氣爐或沼氣燈 等用氣用具。進料管1和出料管2都與發酵池8底部區域相通，進料管1在發酵池8的開口高 于出料管2，出料管2開口應在最下端位置。夾層式發酵桶4的桶外層6設有兩根加熱水管12，水管12與環形夾層空圈7相 通。一根加熱水管12在桶外層6最上面，另一根加熱水管12在桶外層6最下面。沼氣罐 在樓下，洗澡間在樓上的，用在上面位置的加熱水管12接洗澡間流出的熱水，沼氣罐與洗 澡間都在同一平面或高度差不大的，可用水泵或手動抽水器把洗澡間熱水泵入加熱水管12 中。進料管1的開口至少高于桶內層5和桶外層6的高度。桶內層5與桶外層6之間設有發酵液輸出管13，發酵液輸出管13 —端與發酵池8 相通，開口在桶內層5上端限止發酵液溢出到環形夾層空圈7的位置，發酵液輸出管13另 一開口在桶外層6上，在桶外層6的開口與外界相通，使其可放掉多余的發酵液。使用上述沼氣罐產生沼氣時，把沼氣罐放在樓下，而家庭的廁所和洗澡間在樓上， 廚房在樓下。把沼氣罐的進料管1分兩個分支，一個分支接樓上的廁所，另一個分支開口作 成漏斗形，用于倒放剩余的飯菜，蔬菜的根、皮等不能吃的易腐廢棄物等。腐廢棄物從進料 管1進入桶內層5中進行發酵，發酵的沼氣上升到儲氣罩3中，因儲氣罩3倒放在桶內層5 和桶外層6之間的環形夾層空圈7密封水中，所以儲氣罩3中的沼氣只有從罩底殼面9上 的出氣管11放出，由于儲氣罩3的重量對其內裝沼氣的壓力，使放出的沼氣具有氣壓。當要用熱水對桶內層5中的發酵物加熱時，從桶外層6上端的加熱水管12中注入 熱水，從桶外層6下端的加熱水管12中流出。實施例2、可在發酵池8內對發酵液加熱的自動調壓儲氣罩和夾層式發酵桶一體 的沼氣罐各種結構同于實施例1，但罩底殼面9上設有“U”型管14，“U”型管14在儲氣罩 3下面，“U”型管14的開口在罩底殼面9上。“U”型管14的作用是通入熱水或熱氣對桶內 層5中的發酵物進行熱傳遞加熱，同環形夾層空圈7加熱水一樣，可充分利用費熱資源提高 產沼氣的效率。實施例3、可密封進料口的自動調壓儲氣罩和夾層式發酵桶一體的沼氣罐各種結構同于實施例2，但進料管1上接通有進料支管15，進料管1與進料支管15 的連通口 16水平位置高于發酵液輸出管13與發酵池8相通的水平位置。這樣可用一個下 壓物料活塞20在進料支管15中上下滑動，即可以把待發酵物料壓入到桶內層5中，又可促 進桶內層5中的物料和液體流動和混合均勻，有利于提高微生物發酵的效率。連通口 16高于發酵池8的距離中是空氣，下壓物料活塞20可壓空氣，空氣再壓物料，這樣下壓物料活塞 20可不接觸物料，保持下壓物料活塞20衛生。在不添加物料時，可把下壓物料活塞20置于 連通口 16以下，封堵進料管1，防止待發酵物料的氣味從管口放出污染室內空氣，達到密封 進料口的目的。實施例4、不需要焊接的保持桶內層5與桶外層6間隔距離的自動調壓儲氣罩和夾 層式發酵桶一體的沼氣罐各種結構同于實施例3，但桶內層5外壁或桶外層6內壁上設有限定桶內層5或桶 外層6間隔距離的隔離凸17。為保持桶內層5與桶外層6的間隔距離，即保持環形夾層空 圈7形狀不變化，有利于儲氣罩3在環形夾層空圈7的密封水中任意上下移動，在桶內層5 外壁或桶外層6內壁上設隔離凸17可達保持環形夾層空圈7不變形的目的，也可在桶內層 5外壁或桶外層6內壁上設有孔隔板或鋼條等。實施例5、用隔離凸17將桶內層5的重量傳遞給桶外層6的自動調壓儲氣罩和夾 層式發酵桶一體的沼氣罐各種結構同于實施例4，但桶內層5的外壁和桶外層6的內壁在對應位置分別設有 隔離凸17，在對應位置，桶內層5的隔離凸17在上面，桶外層6的隔離凸17在下面；桶內 層5的重量經過對應位置設有隔離凸17傳遞給桶外層6。這樣裝有發酵物和發酵液的很重 的桶內層5重量可通過桶內層5和桶外層6對應位置設有隔離凸17把桶內層5重量傳遞 給桶外層6。桶外層6上設有承重的支架18，就把整個發酵罐支撐成穩定的罐體。實施例6、可分離待發酵物與已發酵渣的自動調壓儲氣罩和夾層式發酵桶一體的 沼氣罐各種結構同于實施例5，但桶內層5下面是漏斗形，漏斗形的小口端與出料管2連 通，桶內層5設有濾網板19。對于家庭用的沼氣罐，一般是隨時加待發酵物的連續發酵方 式，所以也隨時要清除已發酵渣。已發酵渣可粒小于待發酵物，所以在桶內層5下面設有濾 網板19，已發酵渣漏到濾網板19下面，可隨時從出料管2中排放掉，當然最好排放到廁所 中。這種已發酵渣的排放比蔬菜棄物作垃圾和人糞進廁所衛生得多，是一種綠色環保的廢 物利用，節能又衛生的好方法。
權利要求自動調壓儲氣罩和夾層式發酵桶一體的沼氣罐，包括進料管(1)和出料管(2)，其特征在于還包括儲氣罩(3)和夾層式發酵桶(4)，夾層式發酵桶(4)的桶內層(5)和桶外層(6)之間是環形夾層空圈(7)，桶內層(5)中間的內空腔為發酵池(8)；儲氣罩(3)的罩底殼面(9)在上，儲氣罩(3)的氣罩開口端(10)向下的插入到環形夾層空圈(7)中，罩底殼面(9)上與出氣管(11)相通；進料管(1)和出料管(2)都與發酵池(8)相通；夾層式發酵桶(4)的桶外層(6)至少設有兩根加熱水管(12)，水管(12)與環形夾層空圈(7)相通。
2.根據權利要求1所述的自動調壓儲氣罩和夾層式發酵桶一體的沼氣罐，其特征在 于桶內層(5)與桶外層(6)之間設有發酵液輸出管(13)，發酵液輸出管(13) —端與發酵 池(8)相通，發酵液輸出管(13)另一端穿出桶外層(6)與外界相通。
3.根據權利要求2所述的自動調壓儲氣罩和夾層式發酵桶一體的沼氣罐，其特征在 于罩底殼面(9)上設有“U”型管(14)，“U”型管(14)在儲氣罩(3)下面，“U”型管(14) 的開口在罩底殼面(9)上。
4.根據權利要求3所述的自動調壓儲氣罩和夾層式發酵桶一體的沼氣罐，其特征在 于進料管(1)上接通有進料支管(15)，進料管(1)與進料支管(15)的連通口(16)水平 位置高于發酵液輸出管(13)與發酵池(8)相通的水平位置。
5.根據權利要求1或2或3或4所述的自動調壓儲氣罩和夾層式發酵桶一體的沼氣 罐，其特征在于桶內層(5)外壁或桶外層(6)內壁上設有限定桶內層(5)或桶外層(6)間 隔距離的隔離凸(17)。
6.根據權利要求5所述的自動調壓儲氣罩和夾層式發酵桶一體的沼氣罐，其特征在 于桶內層(5)的外壁和桶外層(6)的內壁在對應位置分別設有隔離凸(17)，桶內層(5)的 重量經過對應位置設有隔離凸(17)傳遞給桶外層(6)。
7.根據權利要求6所述的自動調壓儲氣罩和夾層式發酵桶一體的沼氣罐，其特征在 于桶外層(6)上設有承重的支架(18)。
8.根據權利要求6所述的自動調壓儲氣罩和夾層式發酵桶一體的沼氣罐，其特征在 于桶內層(5)下面是漏斗形，漏斗形的小口端與出料管(2)連通，桶內層(5)設有濾網板 (19)。
專利摘要本實用新型自動調壓儲氣罩和夾層式發酵桶一體的沼氣罐涉及可放在家庭室內無發酵物氣味的沼氣罐。夾層式發酵桶的桶內層和桶外層之間是環形夾層空圈，桶內層中間的內空腔為發酵池；儲氣罩的氣罩開口端向下的插入到環形夾層空圈中，罩底殼面上與出氣管相通；進料管和出料管都與發酵池相通；夾層式發酵桶的桶外層至少設有兩根加熱水管，水管與環形夾層空圈相通。優點沼氣的氣壓始終穩恒不會有爆炸危險，可利用家庭費熱水對罐體加熱促進發酵，產沼氣效率高，不會散發出發酵物異味，使利用家庭中的易腐有機廢物蔬菜皮和根、未吃完的食物成為可能。
文檔編號C12M1/107GK201713516SQ20102003779
公開日2011年1月19日 申請日期2010年1月19日 優先權日2010年1月19日
發明者廖大中 申請人:廖大中