彎曲式氣動(dòng)擠壓沼液流動(dòng)攪拌的超高效甲烷發(fā)生系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】彎曲式氣動(dòng)擠壓沼液流動(dòng)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；采用Ｕ型通道式發(fā)酵裝置，發(fā)酵路線長，利用水壓差和單向閥的控制，實(shí)現(xiàn)沼液在系統(tǒng)內(nèi)充分流動(dòng)，并帶動(dòng)菌種的均勻分布，有效防止結(jié)殼現(xiàn)象，產(chǎn)氣率高。
【專利說明】
彎曲式氣動(dòng)擠壓沼液流動(dòng)攪拌的超高效甲烷發(fā)生系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]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)】
[0002]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】

[0003]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。
[0004]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。
[0005]彎曲式氣動(dòng)擠壓沼液流動(dòng)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(dòng)，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)所在的水平面高于布菌裝置的排水管最低點(diǎn)所在的水平面。
[0006]上述技術(shù)方案相對(duì)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(huì)擠壓發(fā)酵區(qū)內(nèi)的沼液流動(dòng)并流向相鄰的發(fā)酵區(qū)中，沼液的對(duì)流攪拌效果好，并且沼液在對(duì)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。
[0007]上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)。
[0008]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(chǔ)空間。
[0009]上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)。
[0010]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。
[0011]上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)。
[0012]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)。
[0013]上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)。
[0014]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。
[0015]彎曲式氣動(dòng)擠壓沼液流動(dòng)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(duì)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)的沼液先通過布菌裝置的排水管單向流入水壓間內(nèi)，待水壓間內(nèi)存儲(chǔ)的沼液液面達(dá)到出料管排水孔最低位置時(shí)，再通過出料管排水孔單向流入水壓間內(nèi)；
B、使用任意一個(gè)發(fā)酵區(qū)內(nèi)的存儲(chǔ)的甲烷，該發(fā)酵區(qū)內(nèi)存儲(chǔ)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(chǔ)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(dòng)；
C、按照上述A、B方法發(fā)酵產(chǎn)生甲烷以及使用甲烷。
[0016]上述發(fā)酵原料可以為動(dòng)物糞便、秸桿等。
[0017]本發(fā)明的相對(duì)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(dòng)，并帶動(dòng)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)。
[0018]說明書附圖
為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖做簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1為本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2為本發(fā)明的U型發(fā)酵管道剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖3為本發(fā)明的進(jìn)料管與出料管剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖4為本發(fā)明的布菌管結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖5為本發(fā)明的U型發(fā)酵管道俯視圖。
[0024]圖6為本發(fā)明的U型發(fā)酵管道剖視圖。
[0025]圖7為本發(fā)明的布菌管局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖中標(biāo)示為:11、進(jìn)料管；12、出料管；20、U型發(fā)酵管道；201、第一發(fā)酵區(qū)；202、第二發(fā)酵區(qū)；203、第三發(fā)酵區(qū)；204、第四發(fā)酵區(qū)；205、第五發(fā)酵區(qū)；22、進(jìn)料管擋氣板；221、第一擋氣板；222、第二擋氣板；24、進(jìn)料管排水孔；26、出料管擋氣板；261、第三擋氣板；262、第四擋氣板；28、出料管排水孔；30、水壓間；32、排氣孔；40、集氣管；50、排水管；52、布菌管；54、布菌孔。

【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下，所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)范圍。
[0028]如圖1-3所示，彎曲式氣動(dòng)擠壓沼液流動(dòng)攪拌的超高效甲烷發(fā)生系統(tǒng)，其包括U型發(fā)酵管道20、進(jìn)料管11、出料管12，U型發(fā)酵管道20的兩端連接相鄰的進(jìn)料管11和出料管12，U型發(fā)酵管道20上部放置水壓間30，水壓間30與進(jìn)料管11連接位置為進(jìn)料管排水孔24，水壓間30與出料管12連接位置為出料管排水孔28，U型發(fā)酵管道20與進(jìn)料管11連接位置處設(shè)置一進(jìn)料管擋氣板22，U型發(fā)酵管道20與出料管12連接位置處設(shè)置一出料管擋氣板26 ;牲畜糞便從進(jìn)料管11倒入U(xiǎn)型發(fā)酵管道20中進(jìn)行發(fā)酵，沼液須溢過進(jìn)料管擋氣板22和出料管擋氣板26，進(jìn)料管11和出料管12都是敞口放置，所以U型發(fā)酵管道20兩端側(cè)的液面高度相同；U型發(fā)酵管道20內(nèi)產(chǎn)生甲烷時(shí)，由于進(jìn)料管擋氣板22和出料管擋氣板26的限制作用，甲烷不斷在進(jìn)料管擋氣板22、出料管擋氣板26、沼液液面和U型發(fā)酵管道20頂部圍合的空間之間集聚，隨著甲烷氣壓不斷增大至大于室外氣壓時(shí)，沼液會(huì)從進(jìn)料管11和出料管12中上升，并通過進(jìn)料管排水孔24和出料管排水孔26流入水壓間30中。
[0029]尤為重要的，發(fā)酵管道內(nèi)還設(shè)置有多個(gè)位于進(jìn)料管擋氣板和出料管擋氣板之間擋氣板，進(jìn)料管擋氣板與相鄰的擋氣板之間或者相鄰的擋氣板之間或者出料管擋氣板與相鄰的擋氣板之間的空間形成一個(gè)發(fā)酵區(qū)，各個(gè)發(fā)酵區(qū)的發(fā)酵效率不同，造成產(chǎn)氣量不同，發(fā)酵區(qū)內(nèi)產(chǎn)生甲烷時(shí)，隨著甲烷氣壓的增大，會(huì)推動(dòng)發(fā)酵區(qū)內(nèi)的沼液流向相鄰的發(fā)酵區(qū)或者流向進(jìn)/出料管內(nèi)，從而利用甲烷的氣壓促進(jìn)了沼液的流動(dòng)。
[0030]下面以發(fā)酵管道內(nèi)設(shè)置有四個(gè)位于進(jìn)料管擋氣板和出料管擋氣板之間的擋氣板為實(shí)施例，闡述多區(qū)域發(fā)酵促進(jìn)沼液流動(dòng)的原理，U型發(fā)酵管道20內(nèi)還設(shè)置成一塊、兩塊、三塊等位于進(jìn)料管擋氣板和出料管擋氣板之間的擋氣板，其與上述實(shí)施例的工作原理是一致的，重復(fù)部分不再贅述。
[0031]發(fā)酵管道內(nèi)設(shè)置有四個(gè)位于進(jìn)料管擋氣板和出料管擋氣板之間的擋氣板，分別為第一擋氣板221、第二擋氣板222、第三擋氣板261、第四擋氣板262，進(jìn)料管擋氣板與第一擋氣板之間的空間為第一發(fā)酵區(qū)201，第一擋氣板和第二擋氣板之間的空間為第二發(fā)酵區(qū)202，第二擋氣板和第四擋氣板之間的空間為第三發(fā)酵區(qū)，第三擋氣板和第四擋氣板之間的空間為第四發(fā)酵區(qū)，出料管擋氣板和第三擋氣板之間的空間為第五發(fā)酵區(qū)，由于發(fā)酵原料和菌種的分布不均勻以及其他因素會(huì)造成各個(gè)發(fā)酵區(qū)內(nèi)的發(fā)酵效率不同，造成第一發(fā)酵區(qū)至第五發(fā)酵區(qū)內(nèi)的產(chǎn)氣率不同；例第一發(fā)酵區(qū)內(nèi)產(chǎn)生甲烷過程中，隨著甲烷氣壓的增大，會(huì)擠壓第一發(fā)酵區(qū)內(nèi)的沼液、沼渣等流向第二發(fā)酵區(qū)以及流向進(jìn)料管內(nèi)，在產(chǎn)生甲烷的過程中，促進(jìn)沼液的對(duì)流；發(fā)酵管道內(nèi)產(chǎn)生甲烷過程中，甲烷占據(jù)了發(fā)酵管道內(nèi)的空間，并推動(dòng)發(fā)酵管道內(nèi)的沼液流向進(jìn)料管、出料管，并最終通過進(jìn)料管排水孔和出料管排水管流入水壓間內(nèi)。
[0032]發(fā)酵管道內(nèi)位于進(jìn)料管擋氣板和出料管擋氣板之間的擋氣板在豎直方向上的投影長度應(yīng)小于進(jìn)/出料管在豎直方向上投影的長度；當(dāng)?shù)谝话l(fā)酵區(qū)積滿甲烷時(shí)，第一發(fā)酵區(qū)內(nèi)繼續(xù)產(chǎn)生的甲烷將通過第一擋氣板的底部流入第二發(fā)酵區(qū)內(nèi)，以此類推，直至各個(gè)發(fā)酵區(qū)內(nèi)都積滿甲烷，并實(shí)現(xiàn)各個(gè)發(fā)酵區(qū)互通；如果第一擋氣板的在豎直方向上投影的長度大于進(jìn)料管擋氣板，第一發(fā)酵區(qū)內(nèi)積滿的甲烷將不能通過第一擋氣板流入第二發(fā)酵區(qū)內(nèi)，只能通過進(jìn)料管擋氣板底部溢出系統(tǒng)外部，從而不能有效的利用發(fā)酵管道內(nèi)的甲烷存儲(chǔ)空間，但是，其依然可以實(shí)現(xiàn)沼液的對(duì)流效果，促進(jìn)菌種的分布均勻。
[0033]為保證整個(gè)發(fā)酵系統(tǒng)內(nèi)的沼渣、動(dòng)物糞便等雜質(zhì)順利流動(dòng)，進(jìn)料管擋氣板和出料管擋氣板在豎直方向上的投影長度一致并且小于發(fā)酵系統(tǒng)內(nèi)徑的三分之二；進(jìn)料管、出料管、發(fā)酵管道以及水壓間均可以采用水泥澆筑制成或者采用PVC管道連接制成或者采用玻璃鋼材料制成。
[0034]水壓間30的頂部設(shè)置有排氣孔32，保持水壓間30內(nèi)氣壓與外部氣壓一致，U型發(fā)酵管道20內(nèi)每個(gè)發(fā)酵區(qū)頂部都單獨(dú)的連接有一個(gè)集氣管，各個(gè)集氣管互不連通并單獨(dú)向外部輸出甲烷，集氣管40上設(shè)置有閥體，在不使用甲烷時(shí)關(guān)閉閥體；打開閥體使用任意一個(gè)發(fā)酵區(qū)內(nèi)的甲烷時(shí)，發(fā)酵區(qū)內(nèi)的氣壓降低，水壓間30中存儲(chǔ)的沼液回落至U型發(fā)酵管道20中，在沼液回流過程中也促進(jìn)了沼液的流動(dòng)，帶動(dòng)菌種的均勻分布。
[0035]本發(fā)明采用的是U型發(fā)酵系統(tǒng)，其發(fā)酵路線長，產(chǎn)氣效率高，但是上述的基本方案存在一定的弊端，由于發(fā)酵路線長，導(dǎo)致U型發(fā)酵系統(tǒng)中的菌種分布不均勻，影響產(chǎn)氣效率，并且U型管道中沼液流動(dòng)性差，容易在沼液上層結(jié)殼；現(xiàn)有技術(shù)中采用增加沼液流動(dòng)的技術(shù)方案是采用手動(dòng)的方式解決，使得用戶使用甲烷不方便。
[0036]為解決上述存在的技術(shù)問題，本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)，提供一種不需要人工操作即可以實(shí)現(xiàn)U型發(fā)酵系統(tǒng)的沼液充分流動(dòng)的技術(shù)方案，并且提高U型發(fā)酵管道內(nèi)的布菌效果，具體改進(jìn)的方案如下。
[0037]第一種促進(jìn)沼液流動(dòng)并促進(jìn)菌種均勻分布的方案(以下簡稱第一種方案)
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。
[0038]發(fā)酵管道內(nèi)發(fā)酵產(chǎn)生甲烷并在發(fā)酵管道內(nèi)的各個(gè)發(fā)酵區(qū)內(nèi)積聚，積聚的甲烷占據(jù)發(fā)酵管道內(nèi)的空間并擠壓發(fā)酵管道內(nèi)的沼液流向進(jìn)料管和出料管中，進(jìn)料管和出料管中的沼液液面也隨之升高，在單向閥的控制下，出料管中的沼液單向流入水壓間內(nèi)，并將富含菌種的沼液帶入水壓間內(nèi)；使用任意一個(gè)發(fā)酵區(qū)內(nèi)的甲烷時(shí)，發(fā)酵區(qū)內(nèi)的甲烷氣壓下降，水壓間內(nèi)的沼液通過進(jìn)料管排水孔單向回流至進(jìn)料管內(nèi)，通過沼液的對(duì)流，使得被使用甲烷的發(fā)酵區(qū)內(nèi)的沼液液面上升。
[0039]其優(yōu)點(diǎn)在于:沼液的流動(dòng)攪拌性能強(qiáng)，在沼液的流動(dòng)過程中促進(jìn)菌種的均勻分布，以及促進(jìn)進(jìn)料管附近的發(fā)酵原料深入發(fā)酵系統(tǒng)內(nèi)部。
[0040]第二種促進(jìn)沼液流動(dòng)并促進(jìn)菌種均勻分布的方案(以下簡稱第二種方案)
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，水壓間內(nèi)部設(shè)置有斜面，進(jìn)料管排水孔位于水壓間內(nèi)的最低點(diǎn)位置，出料管排水孔的位置高于進(jìn)料管排水孔。
[0041]發(fā)酵管道內(nèi)發(fā)酵產(chǎn)生甲烷并在各個(gè)發(fā)酵區(qū)內(nèi)積聚，積聚的甲烷占據(jù)發(fā)酵管道內(nèi)的空間并擠壓發(fā)酵管道內(nèi)的沼液流向進(jìn)料管和出料管中，進(jìn)料管和出料管中的沼液液面也隨之升高，在進(jìn)料管排水孔上的單向閥控制下，發(fā)酵管道內(nèi)的沼液只能通過出料管排水孔流入水壓間內(nèi)，并將富含菌種的沼液帶入水壓間中；使用發(fā)酵管道內(nèi)任意一個(gè)發(fā)酵區(qū)中積聚的甲烷，該發(fā)酵區(qū)內(nèi)的甲烷氣壓減小，促進(jìn)相鄰的發(fā)酵區(qū)中的沼液流入該發(fā)酵區(qū)中，促使水壓間中存儲(chǔ)的沼液通過進(jìn)料管排水孔單向回流至發(fā)酵管道內(nèi)以及通過出料管排水管回流至發(fā)酵管道內(nèi)；由于出料管排水孔的位置高于進(jìn)料管排水孔，使得水壓間中較多的沼液通過進(jìn)料管排水孔回流至發(fā)酵管道內(nèi)，將含菌量較為豐富的沼液帶入進(jìn)料管中并促進(jìn)發(fā)酵管附近的發(fā)酵原料深入發(fā)酵系統(tǒng)內(nèi)，提高整個(gè)發(fā)酵系統(tǒng)的發(fā)酵效率。
[0042]第三種促進(jìn)沼液流動(dòng)并促進(jìn)菌種均勻分布的方案(以下簡稱第三種方案)
水壓間上還連接有布菌裝置，具體地，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，優(yōu)選地，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(dòng)，并且布菌管道上設(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)；優(yōu)選地，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。
[0043]發(fā)酵管道內(nèi)發(fā)酵產(chǎn)生甲烷并在發(fā)酵管道內(nèi)的各個(gè)發(fā)酵區(qū)內(nèi)積聚，積聚的甲烷占據(jù)發(fā)酵管道內(nèi)的空間并擠壓發(fā)酵管道內(nèi)的沼液流向進(jìn)料管、出料管和布菌裝置中，隨著甲烷氣壓的增加，進(jìn)料管、出料管和布菌裝置中的沼液液面也隨之升高，并最終通過進(jìn)料管排水孔、出料管排水孔以及布菌裝置的排水管流入水壓間內(nèi)，由于布菌裝置的作用，可以促進(jìn)整個(gè)發(fā)酵管道內(nèi)的沼液流動(dòng)并流入水壓間內(nèi)，沼液流動(dòng)攪拌效果好；使用發(fā)酵管道內(nèi)任意一個(gè)發(fā)酵區(qū)中存儲(chǔ)的甲烷，該發(fā)酵區(qū)內(nèi)的甲烷氣壓下降，使得相鄰的發(fā)酵區(qū)中的沼液流向該發(fā)酵區(qū)，并最終使得水壓間內(nèi)存儲(chǔ)的沼液通過進(jìn)料管排水孔、出料管排水孔以及布菌裝置的排水管回流至發(fā)酵管道內(nèi)，完成發(fā)酵系統(tǒng)的沼液循環(huán)流動(dòng)，沼液的循環(huán)流動(dòng)，促使沼液的流動(dòng)效果好，促進(jìn)菌種的均勻分布，并促進(jìn)進(jìn)料。
[0044]第四種促進(jìn)沼液流動(dòng)并促進(jìn)菌種均勻分布的方案(以下簡稱第四種方案)
在第三種方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，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)置有控制出料管內(nèi)沼液單向流入水壓間的單向閥。
[0045]發(fā)酵管道內(nèi)發(fā)酵產(chǎn)生甲烷并在發(fā)酵管道內(nèi)的各個(gè)發(fā)酵區(qū)內(nèi)積聚，積聚的甲烷占據(jù)發(fā)酵管道內(nèi)的空間并擠壓發(fā)酵管道內(nèi)的沼液流向進(jìn)料管、出料管和布菌裝置中，隨著甲烷氣壓的增加，進(jìn)料管、出料管和布菌裝置中的沼液液面也隨之升高，使得發(fā)酵管道內(nèi)的沼液通過出料管排水孔單向流入水壓間中以及通過布菌裝置的排水管流入水壓間內(nèi)；使用發(fā)酵管道內(nèi)任意一個(gè)發(fā)酵區(qū)中存儲(chǔ)的甲烷，該發(fā)酵區(qū)內(nèi)的甲烷氣壓下降，使得相鄰的發(fā)酵區(qū)中的沼液流向該發(fā)酵區(qū)，并最終使得水壓間內(nèi)存儲(chǔ)的沼液通過進(jìn)料管排水孔單向回流至進(jìn)料管中以及通過布菌裝置的排水管回流至發(fā)酵管道內(nèi)，完成發(fā)酵系統(tǒng)的沼液循環(huán)流動(dòng)，沼液的循環(huán)流動(dòng)，促使沼液的流動(dòng)效果好，促進(jìn)菌種的均勻分布，并促進(jìn)進(jìn)料。
[0046]第五種促進(jìn)沼液流動(dòng)并促進(jìn)菌種均勻分布的方案(以下簡稱第五種方案)
在第三種方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，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，水壓間內(nèi)設(shè)置有傾斜面，進(jìn)料管排水孔位于水壓間內(nèi)的最低位置，出料管排水孔的最低點(diǎn)所在的水平面高于進(jìn)料管排水孔最低點(diǎn)所在的水平面，布菌裝置的排水管與水壓間連接位置的最低點(diǎn)所在的水平面高于出料管排水孔最低點(diǎn)所在的水平面。
[0047]發(fā)酵管道內(nèi)發(fā)酵產(chǎn)生甲烷并在發(fā)酵管道內(nèi)的各個(gè)發(fā)酵區(qū)內(nèi)積聚，積聚的甲烷占據(jù)發(fā)酵管道內(nèi)的空間并擠壓發(fā)酵管道內(nèi)的沼液流向進(jìn)料管、出料管和布菌裝置中，隨著甲烷氣壓的增加，進(jìn)料管、出料管和布菌裝置中的沼液液面也隨之升高，使得發(fā)酵管道內(nèi)的沼液先通過出料管排水孔流入水壓間中，水壓間中的沼液繼續(xù)上升并達(dá)到布菌裝置的排水管最低位置時(shí)，發(fā)酵管道內(nèi)的沼液再通過布菌裝置的排水管流入水壓間中；使用發(fā)酵管道內(nèi)任意一個(gè)發(fā)酵區(qū)中存儲(chǔ)的甲烷，該發(fā)酵區(qū)內(nèi)的甲烷氣壓下降，使得相鄰的發(fā)酵區(qū)中的沼液流向該發(fā)酵區(qū)，并最終使得水壓間內(nèi)存儲(chǔ)的沼液通過進(jìn)料管排水孔單向回流至進(jìn)料管中以及通過出料管排水管和布菌裝置的排水管回流至發(fā)酵管道內(nèi)，完成發(fā)酵系統(tǒng)的沼液循環(huán)流動(dòng)；由于進(jìn)料管排水孔的位置低于出料管排水孔和布菌裝置的排水管，使得水壓間中存儲(chǔ)的沼液大部分通過進(jìn)料管排水孔單向流入進(jìn)料管中，并將較多的富含菌種的沼液帶入進(jìn)料管中，沼液的循環(huán)流動(dòng)，促使沼液的流動(dòng)效果好，促進(jìn)菌種的均勻分布，并促進(jìn)進(jìn)料。
[0048]第六種促進(jìn)沼液流動(dòng)并促進(jìn)菌種均勻分布的方案(以下簡稱第六種方案)
在第三種方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，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，布菌裝置的排水管上設(shè)置有控制水壓間內(nèi)沼液單向流入發(fā)酵管道內(nèi)的單向閥，出料管排水孔的最低點(diǎn)所在的水平面高于進(jìn)料管排水孔最低點(diǎn)所在的水平面以及高于布菌裝置的排水管與水壓間連接位置的最低點(diǎn)所在的水平面。
[0049]發(fā)酵管道內(nèi)發(fā)酵產(chǎn)生甲烷并在發(fā)酵管道內(nèi)的各個(gè)發(fā)酵區(qū)內(nèi)積聚，積聚的甲烷占據(jù)發(fā)酵管道內(nèi)的空間并擠壓發(fā)酵管道內(nèi)的沼液流向進(jìn)料管、出料管和布菌裝置中，隨著甲烷氣壓的增加，進(jìn)料管、出料管和布菌裝置中的沼液液面也隨之升高，使得發(fā)酵管道內(nèi)的沼液只能通過出料管排水孔流入水壓間內(nèi)；使用發(fā)酵管道內(nèi)任意一個(gè)發(fā)酵區(qū)中存儲(chǔ)的甲烷，該發(fā)酵區(qū)內(nèi)的甲烷氣壓下降，使得相鄰的發(fā)酵區(qū)中的沼液流向該發(fā)酵區(qū)，并最終使得水壓間內(nèi)存儲(chǔ)的沼液通過進(jìn)料管排水孔和布菌裝置的排水管單向回流至發(fā)酵管道內(nèi)以及通過出料管排水孔回流至出料管中，完成發(fā)酵系統(tǒng)的沼液循環(huán)流動(dòng)；由于出料管排水孔的位置高于進(jìn)料管排水孔和布菌裝置的排水管，從而使得水壓間中存儲(chǔ)的沼液大部分通過進(jìn)料管排水孔和布菌裝置的排水管流入發(fā)酵系統(tǒng)內(nèi)，并將富含菌種的沼液帶入發(fā)酵系統(tǒng)內(nèi)，促進(jìn)菌種的均勻分布，提高整個(gè)發(fā)酵系統(tǒng)的發(fā)酵效率。
[0050]第七種促進(jìn)沼液流動(dòng)并促進(jìn)菌種均勻分布的方案(以下簡稱第七種方案)
在第三種方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，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)所在的水平面高于布菌裝置的排水管最低點(diǎn)所在的水平面。
[0051]發(fā)酵管道內(nèi)發(fā)酵產(chǎn)生甲烷并在發(fā)酵管道內(nèi)的各個(gè)發(fā)酵區(qū)內(nèi)積聚，積聚的甲烷占據(jù)發(fā)酵管道內(nèi)的空間并擠壓發(fā)酵管道內(nèi)的沼液流向進(jìn)料管、出料管和布菌裝置中，隨著甲烷氣壓的增加，進(jìn)料管、出料管和布菌裝置中的沼液液面也隨之升高，在單向閥的控制下，發(fā)酵管道內(nèi)的沼液先通過布菌裝置的排水管單向流入水壓間內(nèi)，待水壓間內(nèi)的沼液液面達(dá)到出料管排水孔的最低位置時(shí)，出料管中的沼液再通過出料管排水孔單向流入水壓間內(nèi)；使用發(fā)酵管道內(nèi)任意一個(gè)發(fā)酵區(qū)中存儲(chǔ)的甲烷，該發(fā)酵區(qū)內(nèi)的甲烷氣壓下降，使得相鄰的發(fā)酵區(qū)中的沼液流向該發(fā)酵區(qū)，并使得水壓間內(nèi)存儲(chǔ)的沼液通過進(jìn)料管排水孔單向流入進(jìn)料管內(nèi)，完成沼液的循環(huán)流動(dòng)，水壓間內(nèi)的沼液回流至進(jìn)料管過程中，將富含菌種的沼液帶入進(jìn)料管內(nèi)并且流動(dòng)的沼液促進(jìn)發(fā)酵原料流入發(fā)酵系統(tǒng)內(nèi)，達(dá)到促進(jìn)進(jìn)料的效果。
[0052]第八種促進(jìn)沼液流動(dòng)并促進(jìn)菌種均勻分布的方案(以下簡稱第八種方案)
在第三種方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，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。
[0053]發(fā)酵管道內(nèi)發(fā)酵產(chǎn)生甲烷并在發(fā)酵管道內(nèi)的各個(gè)發(fā)酵區(qū)內(nèi)積聚，積聚的甲烷占據(jù)發(fā)酵管道內(nèi)的空間并擠壓發(fā)酵管道內(nèi)的沼液流向進(jìn)料管、出料管和布菌裝置中，隨著甲烷氣壓的增加，進(jìn)料管、出料管和布菌裝置中的沼液液面也隨之升高，在單向閥的控制下，發(fā)酵管道內(nèi)的沼液首先通過出料管排水孔單向流入水壓間，水壓間內(nèi)的沼液液面不斷上升并達(dá)到布菌裝置的排水管最低位置時(shí)，發(fā)酵管道內(nèi)的沼液再通過布菌裝置的排水管單向流入水壓間內(nèi)；使用發(fā)酵管道內(nèi)任意一個(gè)發(fā)酵區(qū)中存儲(chǔ)的甲烷，該發(fā)酵區(qū)內(nèi)的甲烷氣壓下降，使得相鄰的發(fā)酵區(qū)中的沼液流向該發(fā)酵區(qū)，水壓間內(nèi)存儲(chǔ)的沼液通過進(jìn)料管排水孔單向流入進(jìn)料管內(nèi)，完成沼液的循環(huán)流動(dòng)，將富含菌種的沼液帶入進(jìn)料管內(nèi)并且流動(dòng)的沼液促進(jìn)發(fā)酵原料流入發(fā)酵系統(tǒng)內(nèi)，達(dá)到促進(jìn)進(jìn)料的效果。
[0054]第七種提高沼液流動(dòng)并促進(jìn)菌種均勻分布的方案與第八種提高沼液流動(dòng)并促進(jìn)菌種均勻分布的方案的側(cè)重點(diǎn)不同，第七種方案側(cè)重于沼液的流動(dòng)攪拌，通過沼液的流動(dòng)攪拌促進(jìn)菌種的均勻分布以及進(jìn)料，第八種方案側(cè)重于將進(jìn)料管附近富含菌種的沼液帶入水壓間內(nèi)，水壓間內(nèi)的沼液回流過程中，將富含菌種的沼液帶入進(jìn)料管內(nèi)，提高整個(gè)系統(tǒng)的發(fā)酵效率。
[0055]第九種促進(jìn)沼液流動(dòng)并促進(jìn)菌種均勻分布的方案(以下簡稱第九種方案)
在第三種方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，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)置有控制水壓間內(nèi)沼液單向流入發(fā)酵管道的單向閥。
[0056]發(fā)酵管道內(nèi)發(fā)酵產(chǎn)生甲烷并在發(fā)酵管道內(nèi)的各個(gè)發(fā)酵區(qū)內(nèi)積聚，積聚的甲烷占據(jù)發(fā)酵管道內(nèi)的空間并擠壓發(fā)酵管道內(nèi)的沼液流向進(jìn)料管、出料管和布菌裝置中，隨著甲烷氣壓的增加，進(jìn)料管、出料管和布菌裝置中的沼液液面也隨之升高，在單向閥的控制下，發(fā)酵管道內(nèi)的沼液只能通過出料管排水管單向流入水壓間內(nèi)，并將出料管附近富含菌種的沼液帶入水壓間內(nèi)；使用發(fā)酵管道內(nèi)任意一個(gè)發(fā)酵區(qū)中存儲(chǔ)的甲烷，該發(fā)酵區(qū)內(nèi)的甲烷氣壓下降，使得相鄰的發(fā)酵區(qū)中的沼液流向該發(fā)酵區(qū)，水壓間內(nèi)存儲(chǔ)的沼液分別通過進(jìn)料管排水孔以及通過布菌裝置的排水管單向流入至發(fā)酵管道內(nèi)，從而完成沼液的循環(huán)流動(dòng)；在沼液的循環(huán)流動(dòng)過程中，促進(jìn)了菌種的均勻分布以及促進(jìn)進(jìn)料管附近的發(fā)酵原料深入發(fā)酵系統(tǒng)內(nèi)，提高整個(gè)發(fā)酵系統(tǒng)的發(fā)酵效率。
[0057]對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本發(fā)明中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或者范圍的情況下，在其他實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限定于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【權(quán)利要求】
1.彎曲式氣動(dòng)擠壓沼液流動(dòng)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，其特征在于，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(dòng)，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)所在的水平面高于布菌裝置的排水管最低點(diǎn)所在的水平面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彎曲式氣動(dòng)擠壓沼液流動(dòng)攪拌的超高效甲烷發(fā)生系統(tǒng)，其特征在于，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。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的彎曲式氣動(dòng)擠壓沼液流動(dòng)攪拌的超高效甲烷發(fā)生系統(tǒng)，其特征在于，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。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的彎曲式氣動(dòng)擠壓沼液流動(dòng)攪拌的超高效甲烷發(fā)生系統(tǒng)，其特征在于，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)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的彎曲式氣動(dòng)擠壓沼液流動(dòng)攪拌的超高效甲烷發(fā)生系統(tǒng)，其特征在于，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。
【文檔編號(hào)】C12M1/107GK104498343SQ201510030815
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2015年1月22日 優(yōu)先權(quán)日:2015年1月22日
【發(fā)明者】陸永柱 申請(qǐng)人:陸永柱