旋流布料自动循环太阳能增温沼气池

1、构造

旋流布料自动循环沼气池由进料口、进料管、发酵间、贮气室、活动盖、水压酸化间、旋流布料墙、单向阀、抽渣管，活塞、导气管、出料通道等部分组成。根据水压间的位置不同，旋流布料自动循环沼气池可分为侧水压式池如顶水压式池。

（1）进料口和进料管进料口位于畜禽舍地面下，由设在地下的进料管和发酵间连通。进料口将厕所、畜禽舍惧的粪污，通过进料管注入沼气池发酵间。进料管内径一般为20～30厘米，采取直管斜插于池墙中部或直接与池顶部的方式与发酵间连通，目的是保持进料顺畅、便于搅拌、施工方便。

（2）发酵间和贮气间是沼气池的主体部分，其几何形状为圆筒形，发酵原料在这里发酵，产生的沼气溢出水面进入上部的削球形贮气间贮存。因此，要求发酵间不漏水，贮气间不漏气。

（3）水压酸化间主要功能是为了贮存沼气，维持正常气压和便于大出料而必须设置的，其容积由沼气池产气量来决定，一般为沼气池24小时所产沼气的一半。水压间的下端通过出料通路或出料管与发酵间相连通，发酵完成的沼肥由此通道排向出料间。酸化间与水压间通过回流连通，用于处理草料，酸化液和发酵液通过单向阀和进料管回流入发酵间。

（4）回流搅拌器由抽渣管和活塞构成的回流搅拌器是户用沼气池的重要组成部分，其作用是通过活塞在抽渣管中上下运动，从发酵间抽取沼液或沼渣，达到出料搅拌、回流冲刷的目的。抽渣管一般采用内径100毫米的厚壁PVC管，直插于池墙或池顶。

（5）活动盖设置于贮气室顶部，起着封闭活动盖口的作用。活动盖口是沼气池施工时通风采光和维修时进出及排除残存有害气体的通道。

（6）导气管固定在沼气池拱顶最高处或活动盖上的一根内径1.2厘米，长25～30厘米左右的铜、铝或PVC硬塑管，下端与贮气间相通，上端连接输入管道，将沼气输送至农户厨房，用于炊事和照明。为了贮存沼气发酵后的残余物，应在水压间的旁边设置储肥池，以便合理地解决用肥和用气之间的矛盾。

为了使用安全、越冬保温、改善环境卫生，在进出料间上部、蓄水圈上部应设以盖板。

2、原理与功能旋流布料自动循环沼气池利用沼气产气动力和动态连续发酵工艺，实现了自动循环、自动搅拌等高效运行状态。该池型将西北农林科技大学专家教授独创的菌种自动回流、自动破壳与清渣、微生物富集增殖、纤维性原料两步发酵、太阳能自动增温、消除发酵盲区和料液“短路”等新技术优化组装配套工程，解决了表态不连续发酵沼气发酵装置存在的技术问题。

（1）菌种自动回流技术利用沼气池产气动力将池内含有大量微生物的悬浮污泥压到水压间和酸化间，用气时流动性能好的含大量微生物的悬浮污泥经单向阀和进料管重新回流进发酵间，从而实现了菌种自动回流和料液自动循环。

（2）微生物富集增殖新技术利用空隙率较高的旋流布料墙表面形成微生物生长繁殖的载体，通过沼气微生物的富集增殖，在其表面形成厌氧生物膜，从而保留了高活性的微生物，减少了微生物的流失。

（3）自动破壳新技术园弧形旋流布料墙顶部的齿状自动破壳装置在沼气池产气用气时，使可能形成的结壳自动破壳装置在沼气池产气用气时，使可能形成的结壳自动破除、浸润，充分发酵产气。

（4）清渣出料新技术池底沉渣通过活塞在抽渣管中上下运动，从发酵间底部抽出，既可直接取走，作为肥料施入农田，又可通过进料管，进入发酵间，达到人工强制回流搅拌的目的，从而实现轻松管理和永续利用的目标。

（5）两步发酵新技术将秸秆等纤维性原料在敞口酸化池里完成水解和酸化两个阶段，酸化液通过单向阀和进料管自动进入发酵间发酵产气，剩余的以木质素为主体的残渣在酸化间内彻底分解后直接取出，从而解决了纤维性原料入池发酵出料困难的技术难题。

（6）太阳能自动增温新技术通过设置在水压间和酸化间上的太阳能吸热和增温装置对发酵料液自动增温，并通过单向阀和进料管，将加热后的料液自动循环进入发酵间。从而提高了发酵原料的温度，促进了产气率的提高。

（7）克服发酵盲区和料液“短路”新技术在螺旋面池底上用一园弧形旋流布料墙将进、出料隔断，使入池原料必须沿园周旋一圈后，才能从出料通道排出，从而增加了料液在池内的流程和滞留时间，解决了标准水压式沼气池存在的微生物贫乏区、发酵盲区和料液“短路”等技术问题。

3、关键技术

（1）旋流布料墙

1）旋流布料墙是实现发酵原料旋转流动、自动破壳、自动循环和滞留菌种的重要装置，用砖在密封好的发酵间内筑砌而成。

2）为保证旋流布料墙的稳定性，底部50厘米处用12厘米砌筑，顶站用6厘米砖十字交叉砌筑，顶部用6厘米砖十字交叉砌筑，以增强各个水平面的破壳和流动搅拌作用。

3）旋流布料墙半径约为6/5池体净空半径，要严格按设计图尺寸施工，充分利用池底螺旋曲面的作用，使入池原料既能增加流程，又不致阻塞。

（2）料液循环装置

1）单向阀是保证发酵料液自动循环的装置，选区用1～2毫米厚的橡胶板制作，通过预埋在酸化间墙上的直径8～10毫米螺栓固定。

2）单向阀盖板为双层结构，里层切入预留在酸化间墙上的园孔内，尺寸与园孔一致，外层盖在园孔外，两层之间用胶粘合。

3）水压间和酸化间隔离墙上的回流口底部距零压面50厘米。

（3）回流搅拌装置

1）抽渣和回流搅拌装置由抽渣管和抽渣活塞构成，是抽取发酵间底部沉渣和人工强制回流搅拌的重要装置，抽渣管一般选用内径10厘米的厚壁PVC管或陶瓷管。

2）抽渣管采用直插或斜插方式直接和发醇间连通，下部距池底20～30厘米。

3）应特别注意抽渣管与池体连结外的密封处理，确保此处不漏气。