浅探上部回流户用沼气池工作原理

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1、浅探上部回流户用沼气池工作原理摘要：本文依据上部回流沼气池工作原理的五个阶段，用流体、气体、重力力学运行原理，详细分析了沼气池是如何口动进行旋流布料，菌种传输，搅拌，用气及安全排气的工作过程。上部回流沼气池以邱凌教授发明的“旋流布料自动循环高效沼气池”为基础，进行技术革新，增设了底部沼液自动撒在主池顶部发酵料上的装置，即上部回流装置，使水压间与主池分离。为分析主池内发酵料液和贮气间内气体运动变化过程，我们将沼气池的工作过程分成产气储存、用气、进料冲厕、出料、强制上部回流旋流布料五个阶段。•、产气储存阶段1、主池储存沼气的工作原理：随着沼气的不断产生，主池上部贮

2、气间的沼气量不断增加，密闭的贮气间内气体压力逐渐升高，气压的压力推动主池内发酵料液液面水平向下移动，迫使沼液沿出料管向上移动，岀料管液面逐渐升高，当主池的气压升至8个水柱压时，出料管的沼液从回流孔屮溢出，流到贮粪间流入水压间内。随着主池内气压的上升，水压间内的沼液越流越多。水压间通过U型管道与主池顶部相连。在U形管道的回流内口处同时也有与主池贮气间相等的气压压力，这个压力推着U型管道内的液体不得流入主池。形成水压压力与气压压力平衡状态。在平衡状态下，随着气体压力升高，主池内的沼液流到水压间越來越多，当压力升至12个水柱压时，液面升到最高位。运用气体压力使主池内

3、沼液转移，为主池内能更多的存贮沼气提供空间。2、主池安全排气工作原理气压在12个水柱压时若不用气，随着气压的上升，沼液从水压间外排出。这时水压间的水位不变，水压间通过U型管道给冋流内口的液体压力是一个不变值，而主池给回流内口处的气压压力越来越大。此时主池内气体是靠封气保险系数來完成的，气压上升，封气保险系数越來越小，当主池内气压上升到22个水柱压时，气压的推力将克服U型管道和水压间的水压压力，沼气便沿着U型管道从水压间内喷出，自动排气。排气后主池内剩余压力为1—3个水柱压。安全排气消除了沼气池冲顶，炸罐不安全隐患，保护了主池。3、主池内发酵料液的运行原理产气阶

4、段，由于主池内的沼液在气压推力作用下，不断从出料管被排出，在重力作用下，出料管周围的发酵料液不断地补充被排出沼液的空间,带动主池内发酵料液沿旋流通道移动；在旋流布料齿形墙的作用下，沿旋流通道移动、翻动，这个运动过程极为缓慢。二、用气阶段使用沼气时，主池内气压下降，同时作用在U型管道回流内口处的推力下降，使U型管道内液体压力高于气压推力，在重力作用下，沼液从U型管道冋流内口流入主池，滴在旋流齿形墙的上端，溅洒在主池发酵料液的上部，不断流入主池的沼液使主池液面上升，推动沼气排出。当主池内的气压为零，水压间的液面高度为零，水压间内沼液全部流入主池发酵料液的上部。这时

5、主池内发酵料液的水平面处在最高位置状态。压入水压间的沼液，都是来自主池内第三层的沼液（主池内发酵料液分四层，从上至下一至四层），用气时从主池顶部的回流口溅洒在主池发酵料液的上部，即第一层的上部。这些沼液含有丰富的仄氧菌，通过回流与第一层仄氧菌较少的发酵料接触；因而上部回流起到了输送菌种，等于完成了第三层沼液与第一层发酵料液的搅拌；同时温润发酵料液的浮渣，促使浮渣下沉，进行发酵。三、进料、冲测阶段1、自然进料的工作过程自然进料也是口常进料，使进料从进料口自动流入主池内。口常进料主要以畜禽粪便或伴有经粉碎的秸秆等混合物，要有较好的流动性，将这种混合物送入进料口内，

6、混合物在重力的作用下沿进料管道从进料管内口流入主池内的旋流通道最高处，也是旋流的起点。由于旋流起点发酵料的增加，在重力作用下发酵料液从进料内口处向出料内口方向流动，在旋流通道作用下发酵料液被迫进行旋流布料。冲厕时沼气池的工作过程与自然进料时沼气池的工作过程一样，冲厕就是一次量较少的进料。从贮粪间内抽取沼液，冲洗蹲便器内的粪便，流入进料管而进入主池内。2、协助进料的工作过程自然进料慢，易发生堵塞。若采用协助进料，问题可圆满解决。操作方法为：用抽渣器从抽渣管中抽出沼液经冲圈孔流入圈内至进料口，新料与沼液混合流入进料管内。有两个力使进料快速流入，一是进料自身的重力；

7、二是主池内因被抽出部分沼液而产生的负压，产生的吸力。这样还能新料接种，促使新料更好地发酵。协助进料使主池内发酵料液产生更大的搅拌活动，可提高产气率。发酵料液的运动路线同上。四、出料阶段出料是在主池内发酵料液过多，占据了主池储气间的空间，需将最底层已经完全发酵的料液抽出。用抽渣器从抽渣管将主池底层发酵的料液抽出，经出渣孔排出。出料时主池内发酵料液的运动路线同产气阶段，但活动程度远高于产气阶段。五、强制上部回流与强制旋流破壳自动循环布料沼气池在运行过程中，因上部的一、二层发酵料液中仄氧菌含量较少、或主池发酵料液活动量太小导致产气弱，为使沼气池改变这种病态，用强制上

8、部回流和强制旋流破売自动循环布料的方法