[發(fā)明專利]水壓式沼液彎曲流動攪拌的超高效甲烷發(fā)生系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510030571.4
• 申請日: 2015-01-22
• 公開（公告）號: CN104498334A
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陸永柱
• 申請（專利權(quán)）人: 陸永柱
• 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)明涉及甲烷技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種甲烷發(fā)酵系統(tǒng)。

背景技術(shù)

根據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國目前存在的問題甲烷達(dá)到300萬個(gè)左右，主意存在的問題有：1、用料不合理，造成池體發(fā)生嚴(yán)重漏氣、漏水；2、甲烷池受力性能不好，降低甲烷池的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，造成池體內(nèi)部產(chǎn)生較寬的結(jié)構(gòu)受力裂縫；3、進(jìn)/出料管與池體連接處彎裂、剪裂甚至拉斷、剪斷引起甲烷池嚴(yán)重漏水、漏氣；4、甲烷池發(fā)酵路線短，產(chǎn)氣效率低，容易結(jié)殼，難清理，產(chǎn)生大量廢池。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是甲烷發(fā)酵系統(tǒng)中發(fā)酵路線短，沼液自循環(huán)效果差，沼液中菌種分布不均勻影響產(chǎn)氣率。

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。

水壓式沼液彎曲流動攪拌的超高效甲烷發(fā)生系統(tǒng)，其包括：進(jìn)料管、出料管、U型發(fā)酵管道，U型發(fā)酵管道水平放置，進(jìn)料管和出料管豎直連接U型發(fā)酵管道兩端側(cè)，Ｕ型發(fā)酵管道上部放置水壓間，水壓間與進(jìn)料管連接位置為進(jìn)料管排水孔，水壓間與出料管連接位置為出料管排水孔，U型發(fā)酵管道與進(jìn)料管連接位置處設(shè)置一進(jìn)料管擋氣板，U型發(fā)酵管道與出料管連接位置處設(shè)置一出料管擋氣板，出料管擋氣板和進(jìn)料管擋氣板之間還設(shè)置至少有一個(gè)擋氣板，進(jìn)/出料管與相鄰的擋氣板之間或者相鄰的擋氣板之間形成一個(gè)發(fā)酵區(qū)，每個(gè)發(fā)酵區(qū)的頂部設(shè)置有獨(dú)立的集氣管；每個(gè)發(fā)酵區(qū)頂部都連接有獨(dú)立的集氣管，并且集氣管上設(shè)置有閥體；水壓間還連接有布菌裝置，布菌裝置包括排水管、布菌管道、布菌孔，布菌裝置的排水管一端側(cè)連接水壓間，另一端連接布菌管道并且布菌管道水平放置，發(fā)酵管道內(nèi)的每個(gè)發(fā)酵區(qū)內(nèi)都連接有布菌裝置的排水管，促進(jìn)每個(gè)發(fā)酵區(qū)內(nèi)的沼液流動，布菌管道上設(shè)置有多個(gè)豎直方向貫穿的布菌孔，布菌管道固定于U型發(fā)酵管道內(nèi)并沿發(fā)酵管道內(nèi)延伸至各個(gè)發(fā)酵區(qū)；進(jìn)料管排水孔上設(shè)置有控制水壓間內(nèi)沼液單向流入進(jìn)料管的單向閥，出料管排水孔上設(shè)置有控制出料管中沼液單向流入水壓間的單向閥，布菌裝置的排水管上設(shè)置有控制發(fā)酵管道內(nèi)的沼液單向流入水壓間的單向閥；出料管排水孔最低點(diǎn)所在的水平面低于布菌裝置的排水管最低點(diǎn)所在的水平面。

上述技術(shù)方案相對于現(xiàn)有技術(shù)取得的進(jìn)步和優(yōu)點(diǎn)在于：各個(gè)發(fā)酵區(qū)內(nèi)發(fā)酵產(chǎn)生甲烷時(shí)，會擠壓發(fā)酵區(qū)內(nèi)的沼液流動并流向相鄰的發(fā)酵區(qū)中，沼液的對流攪拌效果好，并且沼液在對流攪拌過程中，有效的促進(jìn)菌種的均勻分布以及促進(jìn)進(jìn)料，提高整個(gè)系統(tǒng)的發(fā)酵效率。

上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)。

進(jìn)/出料管擋氣板在豎直方向上投影的長度大于位于進(jìn)料管擋氣板和出料管擋氣板之間擋氣板在豎直方向上投影的長度；充分利用發(fā)酵管道內(nèi)甲烷的存儲空間。

上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)。

布菌管道的位置高于進(jìn)/出料管擋氣板的最低位置并低于位于進(jìn)料管擋氣板和出料管擋氣板之間的擋氣板最低位置。

上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)。

發(fā)酵管道內(nèi)設(shè)置有位于出料管擋氣板和進(jìn)料管擋氣板之間的擋氣板有一個(gè)或兩個(gè)或三個(gè)或四個(gè)。

上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)。

水壓間頂部密封設(shè)置并且頂部連接一與大氣連通的排氣管，保證水壓間內(nèi)氣壓與外界氣壓一致。

水壓式沼液彎曲流動攪拌的超高效甲烷發(fā)生系統(tǒng)產(chǎn)生甲烷的方法，其步驟包括：

A、??????????????發(fā)酵原料從進(jìn)料管倒入并在發(fā)酵管道內(nèi)發(fā)酵產(chǎn)生甲烷，甲烷分別集聚于由進(jìn)/出料管與相鄰的擋氣板之間或者相鄰的擋氣板之間形成的發(fā)酵區(qū)內(nèi)，甲烷占據(jù)發(fā)酵區(qū)內(nèi)空間并擠壓沼液對流，并流向進(jìn)料管、出料管、布菌裝置，隨著進(jìn)料管、出料管和布菌裝置內(nèi)沼液液面的升高，發(fā)酵管道內(nèi)的沼液通過出料管排水孔單向流入水壓間內(nèi)，待水壓間內(nèi)沼液液面達(dá)到布菌裝置的排水管最低位置時(shí)，再通過布菌裝置的排水管單向流入水壓間內(nèi)；

B、使用任意一個(gè)發(fā)酵區(qū)內(nèi)的存儲的甲烷，該發(fā)酵區(qū)內(nèi)存儲的甲烷氣壓下降，相鄰的發(fā)酵區(qū)內(nèi)沼液流向該發(fā)酵區(qū)，水壓間內(nèi)存儲的沼液通過進(jìn)料管排水孔單向回流至發(fā)酵管道內(nèi)補(bǔ)充減少的甲烷空間，從而完成沼液循環(huán)流動；

C、按照上述A、B方法發(fā)酵產(chǎn)生甲烷以及使用甲烷。

上述發(fā)酵原料可以為動物糞便、秸稈等。

本發(fā)明的相對于現(xiàn)有技術(shù)取得的優(yōu)點(diǎn)在于，采用Ｕ型通道式發(fā)酵裝置，發(fā)酵路線長，實(shí)現(xiàn)沼液在系統(tǒng)內(nèi)充分流動，并帶動菌種的均勻分布，有效防止結(jié)殼現(xiàn)象，產(chǎn)氣率高，適合規(guī)模化生產(chǎn)。

說明書附圖