[發明專利]多級聯動型發酵系統發酵產生甲烷的方法

有效

• 申請號: 201510058814.5
• 申請日: 2015-02-05
• 公開（公告）號: CN104611215B
• 公開（公告）日: 2016-11-23
• 發明（設計）人: 楊斌
• 申請（專利權）人: 重慶市金升機械配件制造有限公司
• 主分類號: C12M1/107
• 分類號: C12M1/107;C12P5/02;C02F11/04
• 代理公司: 重慶創新專利商標代理有限公司 50125
• 代理人: 宮兆斌

技術領域

本發明涉及一種沼氣發酵系統，特別涉及多級沼氣發酵系統。

背景技術

沼氣，化學名；甲烷，顧名思義就是沼澤里的氣體；隨著中國沼氣科學技術的發展和農村家用沼氣的推廣，根據當地使用要求和氣溫、地質等?條件，家用沼氣池有固定拱蓋的水壓式池、大揭蓋水壓式池、吊管式水壓式池、曲流布料水?壓式?池、頂返水水壓式池、分離浮罩式池、半塑式池、全塑式池和罐式池。形式雖然多種多樣，?但是歸總起來大體由水壓式沼氣池、浮罩式沼氣池、半塑式沼氣池和罐式沼氣池四種基本類型?變化形成的。

現有的多種沼氣依然存在發酵效率低下，沼液對流效果差，發酵原料利用率低等諸多問題，阻礙了，沼氣池的大范圍推廣以及應用。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，現有沼氣的發酵效率低下，沼氣對流效果差，發酵路線短，以及發酵原料利用率低等問題。

為解決現有技術中存在的問題，本發明采用的技術方案是。

多級聯動型發酵系統，其包括一級發酵系統和二級發酵系統，二級發酵系統的安裝位置高于一級發酵系統，一級發酵系統和二級發酵系統之間通過導水管連接；

一級發酵系統其包括一級發酵管道、進出料筒，進出料桶插入一級發酵管道上設置的與之相匹配的開口，進出料筒內設置有一延伸至一級發酵管道底部并且將一級發酵管道分隔的隔板，進出料筒被分隔成一級進料筒和一級出料筒，進出料筒的側壁延伸至一級發酵管道的沼液液面以下位置；一級發酵管道內設置有多個擋氣板，進出料筒的側壁與相鄰的擋氣板或者相鄰的擋氣板之間形成一個發酵區；

二級發酵系統，其包括二級發酵管道、二級進料管、二級出料管、水壓間，二級發酵管道兩端側分別連接二級進料管和二級出料管，二級進料管和二級出料管插入二級發酵管道內，二級進料管的側壁和二級出料管的側壁深入二級發酵管道的沼液液面以下，水壓間放置于二級發酵管道的上部，水壓間與二級進料管之間連接有水平放置的進料管排水管，水壓間與二級出料管之間連接有水平放置的出料管排水管；進料管排水管上設置有控制水壓間內的沼液單向流入二級進料管的單向閥，出料管排水管上設置有控制二級出料管內沼液單向流入水壓間的單向閥；

二級進料管和/或出料管與一級發酵管道之間連接有導水管，水壓間與一級發酵管道之間連接有導水管。

進一步改進的方案。

上述的一級發酵管道為環形發酵管道，二級發酵管道由剖面為圓形、矩形、橢圓形等幾何形狀沿直線方向拉伸獲得的實體。

進一步改進的方案。

一級發酵管道與二級進料管之間連接有第一導水管，一級發酵管道與二級出料管之間連接有第二導水管，在第一導水管和第二導水管與二級進料管和二級出料管的連接位置處設置有弧形的擋板。

進一步改進的方案。

水壓間的上設置有兩個與一級發酵管道連接的第三導水管和第四導水管，第一導水管和第二導水管上設置有控制一級發酵管道內的沼液單向流入二級發酵管道內的單向閥，第三導水管和第四導水管上設置有控制水壓間內的沼液單向流入一級發酵管道內的單向閥。

進一步改進的方案。

進出料筒頂部所在的水平面距離地面的高度H1應當大于二級發酵系統的水壓間的最高點所在的水平面；一級發酵管道頂部連接有導氣柱，導氣柱的頂部連接有導氣管，導氣柱頂部所在的水平面距離地面的高度H2應當大于或者等于H1。

進一步改進的方案。

水壓間頂部采用密封結構，防止雜物落入水壓間中，并且水壓間頂部連接有與大氣相通的排氣管，保證水壓間內氣壓與外界大氣壓一致。

多級聯動型發酵系統發酵產生甲烷的方法，其步驟在于：

A、將發酵原料倒入一級發酵系統的進料筒中以及倒入二級發酵系統的二級進料管內；

B、一級發酵系統內發酵產生沼氣并積聚于進出料筒的側壁與相鄰的擋氣板或者相鄰的擋氣板之間形成的發酵區內，擠壓一級發酵管道內的沼液流向第一導水管和第二導水管，隨著第一導水管和第二導水管中沼液液面的上升，最終流入二級發酵管道內；

C、二級發酵系統內發酵產生沼氣并積聚于二級發酵管道內，擠壓二級發酵管道內的沼液通過出料管排水管單向流入水壓間內；

D、使用一級發酵管道內存儲的沼氣時，水壓間內存儲的沼液通過第三導水管和第四導水管流入一級發酵管道中；

E、使用二級發酵管道內存儲的沼氣時，水壓間內存儲的沼液通過進料管排水管單向回流至二級發酵管道內；

F、如此反復的產生沼氣以及使用沼氣。