[发明专利]沼气发生器

说明书

技术领域

本发明属于一种微生物发酵装置，具体说是一种沼气发生器，其主要适用于公共 卫生间粪便的回收再利用。

背景技术

沼气发酵过程已经被广泛用于处理各种有机废弃物，并获得较为清洁的沼气能 源，最后还可以得到沼渣沼液等有机肥。沼气发酵的原料包括农作物秸秆、畜禽养殖废弃 物、轻工业废水废渣、生活有机垃圾、污水污泥等。传统工艺中，由于常温发酵（10~26oC）具 有发酵罐结构简单、投入低产出高等优点而被广泛采用，但是，其发酵过程常伴有浓烈的异 味，且沼气几乎无法回收，如遇明火还会引起严重的事故，完全不适用于市内。而高温发酵 （46~60oC）虽然其微生物活性、发酵效率、产气率均得到了显著提高，但是由于其发酵条件 较为严格，耗能过大（冬季，产生的沼气30~90%要用于维持发酵温），而未被广泛使用。为此， 需要一种高效、节能、原料来源广泛的沼气发生系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种沼气发生器，从根本上解决了现有技术中卫生间粪便与 尿液不利于处理、大量有机质未得到充分利用等问题，实现了废物再利用，具有产气效率 高、维护成本低、操作简单等优点。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：该沼气发生器包括卫生间、真空系 统、发酵系统，卫生间包括设置在墙壁上的红外传感器、坐便器、自动清洗装置，真空系统包 括与坐便器相连的V形管路、与V形管路相连竖直管路、与竖直管路相连的水平管路、依次与 水平管路相连的一级缓冲罐、二级缓冲罐以及真空泵，一级缓冲罐的进气端设有位于水平 管路内的气动阀门I，气动阀门I与坐便器管路之间设有位于竖直管路内的分子筛，V形管路 出口端与发酵系统之间设有位于竖直管路内的气动阀门II，其技术要点是：所述发酵系统 包括位于竖直管路出料端的进料箱、位于进料箱出料端的发酵罐、位于发酵罐底部出料端 的出料箱、与发酵罐顶部出料端相连的沼气袋、与出料箱的出料端相连的废料池、与出料箱 的出料端顺次相连的一级挤压装置和二级挤压装置、与二级挤压装置出料端相连的打包 机、同时与一级挤压装置和二级挤压装置相连的储液罐、设置在二级挤压装置上的空气净 化装置；发酵罐底部设有加热器及温度传感器，发酵罐顶部设有气压传感器，发酵罐与进料 箱之间设有网状阀门；沼气袋与发酵罐之间设有干燥装置以及净化调控器；废料池与出料 箱之间设有气动阀门III；储液罐上设有一对液位传感器，储液罐底部设有排泄口，排泄口 上设有气动阀门IV。

所述V型管路内设有气动阀门V。

所述竖直管路内设有粉碎挤压装置。

本发明还提供了采用上述沼气发生器制备沼气的方法，该方法包括以下步骤：

1）在发酵罐底部填充发酵罐总体积1/20的经过静止3~5天的牛粪或猪粪或羊粪或马粪 作为接种物；

2）真空系统将卫生间内的有机质抽至分子筛与气动阀门II之间，通过控制气动阀门 II、网状阀门的启闭将有机质引入进料箱和发酵罐中，或同时控制发酵罐内的进水管，将沼 气罐内的固体成分为发酵罐总体积的10~25vt%，液体成分为发酵罐总体积的80~85vt%； 3）通过发酵罐底部的加热器使发酵罐内的温度为46~60oC；

4）通过气压传感器调整发酵罐内的沼气浓度，当超过设定值时启动集气泵将沼气送至 沼气袋中；

5）通过控制气动阀门III、气动阀门VI的启闭，将沼渣依次通过一级挤压装置、二级挤 压装置，多余溢出的沼渣进入废料池中，挤压后落入打包机的打包袋中，当打包袋中的挤压 后的沼渣达到设定值时，打包机启动，将其封装送出。

作为优选的，所述固体成分为发酵罐总体积的10~15vt%。

本发明的有益效果：卫生间通过真空系统而无需用水冲洗，节约了水资源，省略了 水箱结构。将人体排泄的尿液与粪便通过真空抽气系统送入到沼气发生器内厌氧发酵，最 后将沼气收集至沼气袋中，将沼液、沼渣进行二次加工，沼液通过储液罐回收，沼渣经过多 重挤压烘干后打包封袋成洁净的肥料，实现了有机质的完全利用。沼液可用于猪饲料，缩短 饲养期，降低了养殖成本，提高了经济效益。定时将人粪便引入发酵罐内，可有效抑制发酵 罐内蚊蝇的滋生，同时防止了杂菌的混入，杀灭率达98％，避免了“沼气细菌中毒”。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。