[发明专利]一种坑道式沼气池及用它整治黑臭河涌的方法

说明书

技术领域

本发明涉及厌氧发酵的沼气发酵装置、污水及有机废弃物处理、环境保护的一种坑道式沼气池及用它整治黑臭河涌的方法。

技术背景

人们实践认识到，用沼气细菌(即微生物)发酵处理人畜粪便，即可杀虫灭菌，又能得到优质能源和肥料。据测定，血吸虫卵在常温沼气发酵条件下7-22天被杀灭；钩虫卵经过50天死亡率为75％，经过93天全部死亡；蛔虫卵经过90天死亡率75％；伤寒杆菌存活时间仅为30天；福氏痢疾杆菌经30小时后分离呈阴性，而在一般粪液中可活17天。就是说，有机物经过沼气池沼气细菌(即微生物)至少93天发酵处理后，等效于杀菌消毒了，同时转换出沼气和优质有机肥料，所排放出的沼渣液能达到环保安全排放标准，可以直接排入自然水体，用于种植业和养殖业。

沼气发酵装置(厌氧反应器)种类繁多，条件适合，均能产气。现有技术如上流式厌氧污泥床反应器(UASB)、内循环厌氧反应器(IC)、升流式固体反应器(USR)、厌氧接触消化器等主流沼气池，受成本与技术限制，单体池容沼气池大多只有1000m³左右，水力滞留时间不足20天，且有原料短路现象，未全部达93天彻底杀虫灭菌发酵分解就排出来了，排出的沼渣还散发出阵阵臭味，对发酵原料的适应性差，造价高，运行成本很高。由于排出的沼渣液达不到排放标准不能实现直接排放入自然水体，大型沼气工程仅适用于周边有足够的农田、鱼塘，水生植物塘能够完全消纳经沼气发酵后的沼渣液。如要求现有技术沼气发酵装置做到把原料全部达到93天杀虫灭菌发酵分解才排出来，其日消化量非常有限。

在地球上，可作为沼气发酵原料的有机物质相当丰富，除矿物油和木质素外，所有的有机物都可以作为沼气发酵原料，其产生沼气的替力十分可观，如果产量上去了完全可替代石油。可现实中，人类一方面非常缺乏燃料，另一方面又无法珍惜能用于制取燃料的有机物，把有用资源不是找场地埋了就是随意倾倒，导致今天许多地方污水横流、臭气冲天，已严重污染环境、危害生态平衡和人们的身体健康。沼气是可持续再生清洁燃料，沼气发酵技术落后，会出现严重后果。

河涌的主要功能是排水防止内涝。特点是落差小，日平均流量不大，水流平缓。正因为这个特点，有机废弃物一旦落入河涌，在好氧微生物(即细菌)的露天发酵分解下，便会发出阵阵恶臭，同时发生黑色物沉淀，伴随滋生大量的病原体与蚊虫，使河涌失去自身生态修复能力，成为养鱼和或种水生植物都不生，危害健康，人们对之又爱又恨的死河涌。黑臭河涌污染是令各国都头痛的普遍现象。

为解决上述现实问题，专利号201410057040.X一种生产沼气的方法及其曲线坑道式沼气池，提供了单体池容能达上万立方米的超大型沼气池技术；利用该技术专利号201410235247.1提供了河涌污染的整治方法。

曲线坑道式沼气池单体池容能达上万立方米，即使杀虫灭菌发酵分解93天，其消化处理流量高达100立方米/天。不足之处它必须要建在坚实之地上，难以在水中建，建单体容量数以万计立方米沼气池难度比较大，不容易实现原料液自动流入，沼渣液自动流出。

取用河涌分成上下游，在河涌岸边建N个曲线坑道式沼气池，虽然可以达到整治河涌目的，但往往会受到河涌岸边建筑面积的限制，且没有充分利用河床，整个工程造价会很高。

发明内容

本发明目的：一是提供一种能建在水中、低成本、单体容量能高达数以万计立方米的坑道式沼气池；二是提供同一发明构思下利用坑道式沼气池做到既排水防止内涝，又整治黑臭河涌的方法。

能建在水中的坑道式沼气池采用了下述技术方案：

一种坑道式沼气池，包括池体、原料液、进料口、出料口、恒压阀输气装置组成，拱形物体与地面上构成坑道，坑道前后两端设有封闭墙，前端封闭墙下端设有进料口，后端封闭墙下端设有出料口，构成内有密闭发酵间、储气间，罩在地上的坑道式池体，发酵原料液面上的储气间连接有恒压阀输出沼气装置，调恒压阀恒压值能使储气间液面始终高过进料口。

设有反馈含沼气细菌沼液的装置。

进料口前设有格栅板及垃圾粉碎装置。

出料口设有电控闸门，随储气间液面升高，自动增大排放流量。

一种坑道式沼气池的操作方法，

(1)关闭出料口；

(2)把发酵原料的干物质浓度控制在13％以下，并从进料口流入坑道式沼气池内；

(3)把恒压阀恒压值调至0排放池内空气；

(4)当高过进料口后的液位高度差升到与目标恒压值相当的液位高度时，调恒压阀至相应恒压值；