[發(fā)明專利]沼液紊流攪拌型超高效沼氣發(fā)酵系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510030249.1
• 申請日: 2015-01-22
• 公開（公告）號: CN104673634A
• 公開（公告）日: 2015-06-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張玲玲
• 申請（專利權(quán)）人: 張玲玲
• 主分類號: C12M1/107
• 分類號: C12M1/107;C02F11/04;C12P5/02
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種新型能源發(fā)生裝置，特別涉及沼氣技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)酵系統(tǒng)。

背景技術(shù)

水壓式沼氣池型有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：（1）池體結(jié)構(gòu)受力性能良好，而且充分利用土壤的承載能力，所以省工省料，成本比較低；（2）適于裝填多種發(fā)酵原料，特別是大量的作物秸稈，對農(nóng)村積肥十分有利；（3）為便于經(jīng)常進(jìn)料，廁所、豬圈可以建在沼氣池上面，糞便隨時(shí)都能打掃進(jìn)池；（4）沼氣池周圍都與土壤接觸，對池體保溫有一定的作用。

水壓式沼氣池由于沒有攪拌裝置，池內(nèi)浮渣容易結(jié)殼，又難于破碎，所以發(fā)酵原料的利用率不高，池容產(chǎn)氣率（即每立方米池容積一晝夜的產(chǎn)氣量）偏低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，傳統(tǒng)的沼氣發(fā)酵系統(tǒng)發(fā)酵路線短，沼液流動(dòng)性差導(dǎo)致菌種分別不均勻以及容易結(jié)殼，并且導(dǎo)致發(fā)酵原料發(fā)酵不徹底等。

為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是。

沼液紊流攪拌型超高效沼氣發(fā)酵系統(tǒng)，其包括進(jìn)料管、出料管、發(fā)酵管道、水壓間，發(fā)酵管道為環(huán)形發(fā)酵管道，水壓間放置于環(huán)形發(fā)酵管道頂部，環(huán)形發(fā)酵管道上設(shè)置有開口，該開口的中心位置處設(shè)置有延伸至環(huán)形發(fā)酵管道底部的隔板，進(jìn)料管和出料管分別豎直的插入隔板的兩側(cè)，進(jìn)料管和出料管的側(cè)壁延伸至環(huán)形發(fā)酵管道的沼液液面以下位置；水壓間與進(jìn)料管之間連接有進(jìn)料管排水管，水壓間與出料管之間連接有出料管排水管，環(huán)形發(fā)酵管道內(nèi)至少設(shè)置有一個(gè)擋氣板，相鄰的擋氣板之間形成一個(gè)發(fā)酵區(qū)，發(fā)酵區(qū)的頂部設(shè)置有獨(dú)立的導(dǎo)氣管，導(dǎo)氣管上設(shè)置有閥體；發(fā)酵系統(tǒng)還包括布菌裝置，布菌裝置包括排水管、布菌管道、布菌孔，排水管與水壓間連接，布菌管道為圓環(huán)形，布菌管道固定于環(huán)形發(fā)酵管道內(nèi)側(cè)壁，布菌管道與環(huán)形發(fā)酵管道的形狀相適應(yīng)，布菌管道上設(shè)置有多個(gè)豎直方向上貫穿的布菌孔；布菌裝置的排水管水平放置并且排水管與水壓間連接位置的最低點(diǎn)所在的水平面低于進(jìn)料管排水管和出料管排水管最低點(diǎn)所在的水平面，進(jìn)料管排水管和出料管排水管的最低點(diǎn)位于同一水平面；出料管排水管上設(shè)置有控制沼液從出料管單向流入水壓間的單向閥，進(jìn)料管排水管上設(shè)置有控制沼液從水壓間單向流入進(jìn)料管的單向閥。

上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)。

布菌管道上固定有多個(gè)與水壓間連接的排水管；使得布菌管促進(jìn)沼液流動(dòng)的效果更加顯著，并且可以有效的將環(huán)形發(fā)酵管道內(nèi)各個(gè)部位的沼液帶入水壓間中，并且還可以將水壓間中存儲的沼液更加均勻的回流至環(huán)形發(fā)酵管道內(nèi)的各個(gè)部位。

上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)。

進(jìn)料管和出料管深入環(huán)形發(fā)酵管道內(nèi)的長度不超過環(huán)形發(fā)酵管道內(nèi)徑的三分之二；第一擋氣板和第二擋氣板在豎直方向上的投影長度不超過環(huán)形發(fā)酵管道內(nèi)徑的三分之二。

上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)。

第一擋氣板和第二擋氣板深入沼液的長度小于進(jìn)料管和出料管側(cè)壁深入發(fā)酵管道內(nèi)的沼液的長度。

上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)。

環(huán)形發(fā)酵管道內(nèi)設(shè)置有兩個(gè)擋氣板，環(huán)形發(fā)酵管道內(nèi)形成三個(gè)發(fā)酵區(qū)；利用各個(gè)發(fā)酵區(qū)發(fā)酵效率不同以及產(chǎn)氣量不同產(chǎn)生的氣壓差，促進(jìn)沼液的流動(dòng)以及菌種的均勻分布。

上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)。

水壓間頂部采用密封結(jié)構(gòu)，水壓間頂部設(shè)置有與大氣連通的導(dǎo)氣管；防止外界雜物落入水壓間中，通過導(dǎo)氣管可以保證水壓間內(nèi)氣壓與外部氣壓一致。

沼液紊流攪拌型超高效沼氣發(fā)酵系統(tǒng)產(chǎn)生沼氣的方法，其步驟在于：

A、??????????????將發(fā)酵原料倒入進(jìn)料管中，環(huán)形發(fā)酵管道內(nèi)由進(jìn)/出料管側(cè)壁與擋氣板之間形成發(fā)酵區(qū)或者相鄰的擋氣板之間形成的發(fā)酵區(qū)產(chǎn)生沼氣時(shí)，推動(dòng)沼液流向相鄰的發(fā)酵區(qū)，并推向進(jìn)料管、出料管和布菌裝置中；發(fā)酵區(qū)積滿沼氣時(shí)，繼續(xù)發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣流向相鄰的未積滿的發(fā)酵區(qū)中，直至各個(gè)發(fā)酵區(qū)相互連通；環(huán)形發(fā)酵管道中的沼液液面達(dá)到進(jìn)料管或者出料管側(cè)壁最低位置時(shí)，繼續(xù)發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣從發(fā)酵系統(tǒng)中溢出并排入大氣中；

B、環(huán)形發(fā)酵管道內(nèi)產(chǎn)生沼氣過程中，進(jìn)料管、出料管以及布菌裝置中沼液液面不斷上升，先通過布菌裝置流入水壓間中，待水壓間中沼液液面達(dá)到進(jìn)料管排水管和出料管排水管最低點(diǎn)位置時(shí)，再通過出料管排水管單向流入水壓間中；

C、使用任意一個(gè)發(fā)酵區(qū)頂部的導(dǎo)氣管向外部輸出沼氣時(shí)，該發(fā)酵區(qū)內(nèi)的沼氣空間減小，相鄰的發(fā)酵區(qū)向使用沼氣的發(fā)酵區(qū)輸送沼液，水壓間中存儲的沼液通過進(jìn)料管排水管單向回流至發(fā)酵管道內(nèi)以及通過布菌裝置回流至環(huán)形發(fā)酵管道中，水壓間回流的沼液補(bǔ)充環(huán)形發(fā)酵管道內(nèi)減少的沼氣空間；

D、??????????????再使用其余的發(fā)酵區(qū)中存儲的沼氣；