單向流動促進進料的沼氣發(fā)酵系統(tǒng)產(chǎn)生沼氣的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及沼氣發(fā)酵系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展、社會的進步，城市居民生活得到進一步的提高，但農(nóng)村居民生活仍存在很多問題。為全面建設(shè)小康社會，社會主義新農(nóng)村建設(shè)顯得十分必要。這就要求發(fā)展農(nóng)村生態(tài)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，改善農(nóng)村環(huán)境，增加農(nóng)民收入的宏偉目標。其中綜合利用沼氣池就是改變農(nóng)村環(huán)境的一個重要途徑。建設(shè)一個沼氣池可以使用20年左右，綜合利用好沼氣池不僅可以節(jié)約能源、改善和保護環(huán)境，還有節(jié)約化肥和農(nóng)藥、提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量、促進和帶動飼養(yǎng)業(yè)的發(fā)展等諸多好處。
[0003]現(xiàn)有的沼氣池存在諸多問題，例如沼液的流動攪拌性能差，菌種分布不均勻，產(chǎn)氣效率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，傳統(tǒng)的沼氣池沼液流動性差，容易結(jié)殼，發(fā)酵原料以及菌種在沼氣池中分布不均勻，造成產(chǎn)氣效率低，以及對發(fā)酵原料的利用率不高。
[0005]為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是。
[0006]單向流動促進進料的沼氣發(fā)酵系統(tǒng)，其包括進料管、出料管、發(fā)酵管道、水壓間，發(fā)酵管道為直線型管道，發(fā)酵管道兩端側(cè)分別連接有進料管和出料管，水壓間安裝于發(fā)酵管道頂部，水壓間與進料管之間連接有水平放置的進料管排水管，水壓間與出料管之間連接有水平放置的出料管排水管，發(fā)酵管道與進料管連接位置處設(shè)置有進料管擋氣板，發(fā)酵管道與出料管連接位置處設(shè)置有出料管擋氣板；發(fā)酵管道內(nèi)還設(shè)置有多個位于進料管擋氣板和出料管擋氣板之間的擋氣板，相鄰的擋氣板之間的空間形成一個發(fā)酵區(qū)，各個發(fā)酵區(qū)的頂部分別連通有獨立的導(dǎo)氣管，導(dǎo)氣管上設(shè)置有閥體；進料管排水管上設(shè)置有控制水壓間中沼液單向流入進料管的單向閥，進料管排水管與水壓間的連接位置為水壓間的最低位置，出料管排水管與水壓間的連接位置高于進料管排水管與水壓間的連接位置。
[0007]上述技術(shù)方案的進一步改進。
[0008]位于進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的長度小于進料管擋氣板和出料管擋氣板在豎直方向上的投影的長度。
[0009]上述技術(shù)方案的進一步改進。
[0010]水壓間內(nèi)設(shè)置有與導(dǎo)氣管相匹配的導(dǎo)柱。
[0011]上述技術(shù)方案的進一步改進。
[0012]水壓間頂部采用密封的結(jié)構(gòu)，水壓間頂部設(shè)有與大氣連通的排氣管。
[0013]單向流動促進進料的沼氣發(fā)酵系統(tǒng)產(chǎn)生沼氣的方法，其步驟包括:
A、發(fā)酵原料倒入發(fā)酵系統(tǒng)內(nèi)發(fā)酵產(chǎn)生沼氣，并集聚于相鄰擋氣板之間形成的發(fā)酵區(qū)內(nèi)，發(fā)酵區(qū)內(nèi)的沼氣氣壓增大，推動發(fā)酵管道內(nèi)的沼液流向進料管、出料管，進料管和出料管中沼液液面不斷上升，并首先達到進料管排水管的最低點位置，進料管和出料管中的沼液液面繼續(xù)不斷上升并達到出料管排水管最低位置時，通過出料管排水管將發(fā)酵管道內(nèi)的沼液流入水壓間內(nèi)；
B、使用任意一個發(fā)酵區(qū)內(nèi)的沼氣，發(fā)酵區(qū)內(nèi)的沼氣氣壓下降，水壓間內(nèi)存儲的沼液通過進料管排水管以及出料管排水管回流至發(fā)酵管道內(nèi)，完成沼液的循環(huán)流動；
C、使用其他發(fā)酵區(qū)內(nèi)的沼氣；
D、按照上述步驟如此循環(huán)的產(chǎn)生沼氣以及使用沼氣。
[0014]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點在于:沼液循環(huán)流動攪拌性能強，利用沼液流動攪拌促進菌種的均勻分布，并促進發(fā)酵原料深入發(fā)酵系統(tǒng)內(nèi)，提高系統(tǒng)的發(fā)酵系統(tǒng)以及產(chǎn)氣量。
【附圖說明】
[0015]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例，下面將對實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)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0016]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖3為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖4為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖中標示為:10、進料管。
[0021]20、出料管。
[0022]30、發(fā)酵管道；31、導(dǎo)氣管；32、進料管擋氣板；34、出料管擋氣板；36、第一擋氣板；38、第二擋氣板。
[0023]40、水壓間；41、導(dǎo)柱；42、進料管排水管；44、出料管排水管；46、排氣管。
[0024]50、布菌裝置；51、排水管；52、布菌管道；53、布菌孔。
【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下，所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護范圍。
[0026]如圖1所示，單向流動促進進料的沼氣發(fā)酵系統(tǒng)，其包括進料管10、出料管20、發(fā)酵管道30和水壓間40，發(fā)酵管道30由剖面為圓形、矩形等幾何形狀在直線方向拉伸獲得，發(fā)酵管道30兩端側(cè)分別連接有進料管10和出料管20，水壓間40安裝于發(fā)酵管道30頂部，水壓間40與進料管10之間連接有水平放置的進料管排水管42，水壓間40與出料管20之間連接有水平放置的出料管排水管44，發(fā)酵管道30與進料管10連接位置處設(shè)置有進料管擋氣板32，發(fā)酵管道30與出料管20連接位置處設(shè)置有出料管擋氣板34。
[0027]水壓間40頂部采用封閉結(jié)構(gòu)，防止外部的雜物落入水壓間40中，造成阻塞，水壓間40頂部還連接一與大氣連通的排氣管46，保證水壓間40內(nèi)氣壓與外界氣壓一致。
[0028]發(fā)酵管道30上設(shè)置有導(dǎo)氣管31，導(dǎo)氣管31上設(shè)置有閥體，控制導(dǎo)氣管31的開啟或者關(guān)閉；優(yōu)選地，水壓間40上設(shè)置有與導(dǎo)氣管31相匹配的導(dǎo)柱41，導(dǎo)氣管31穿過水壓間40向外部輸出沼氣，通過設(shè)置多個導(dǎo)氣管31與水壓間40的導(dǎo)柱41相匹配，可以用于固定水壓間40，保證水壓間40不發(fā)生移位。
[0029]進料管、出料管、發(fā)酵管道以及水壓間均可以采用混泥土澆筑或者采用PVC管道連接或者采用玻璃鋼材料制成。
[0030]傳統(tǒng)的沼氣發(fā)酵系統(tǒng)，存在沼液流動攪拌性能差，容易結(jié)殼，并且菌種和發(fā)酵原料分布不均勻影響發(fā)酵系統(tǒng)的產(chǎn)氣效率等問題；本發(fā)明列舉了一下幾種實施方式，用于說明本發(fā)明采用的促進沼液流動的方式帶動菌種以及發(fā)酵原料均勻分布的具體結(jié)構(gòu)和方法，并且通過增強沼液的對流效果，防止沼液的結(jié)殼。
[0031]第一種實施方式。
[0032]如圖1、2所示，發(fā)酵管道30內(nèi)還設(shè)置有位于進料管擋氣板32和出料管擋氣板34之間的第一擋氣板36和第二擋氣板38，進料管擋氣板32和第一擋氣板36之間的空間為第一發(fā)酵區(qū)，第一擋氣板36和第二擋氣板38之間的空間為第二發(fā)酵區(qū)，第二擋氣板38和出料管擋氣板34之間的空間為第三發(fā)酵區(qū)；第一發(fā)酵區(qū)、第二發(fā)酵區(qū)以及第三發(fā)酵區(qū)頂部分別獨立的連接有導(dǎo)氣管31，導(dǎo)氣管31設(shè)置有閥體，并且導(dǎo)氣管31之間不能相互連通；通過各個發(fā)酵區(qū)產(chǎn)生沼氣的過程中形成的氣壓促進沼液在各個發(fā)酵區(qū)之間的對流，促進菌種的均勻分布以及發(fā)酵原料的均勻分布。
[0033]為保證發(fā)酵管道30內(nèi)的沼渣、發(fā)酵原料順利流動，進料管擋氣板32、出料管擋氣板34以及第一擋氣板36和第二擋氣板38在豎直方向上的長度小于發(fā)酵管道30的高度三分之二。
[0034]第一擋氣板36和第二擋氣板38在豎直方向上的投影的長度分別小于進料管擋氣板32以及出料管擋氣板34在豎直方向上的投影長度時；以進料管擋氣板和第一擋氣板之間的空間組成的第一發(fā)酵區(qū)為例，第一發(fā)酵區(qū)中產(chǎn)生沼氣并在其頂部集聚，頂部的沼氣氣壓逐步增大，推動第一發(fā)酵區(qū)中的沼液向第二發(fā)酵區(qū)以及進料管10中流動；第一發(fā)酵區(qū)中的沼液液面達到第一擋氣板36的最低液面時，第一發(fā)酵區(qū)中繼續(xù)產(chǎn)生的沼氣將通過第一擋氣板36底部流向第二發(fā)酵區(qū)中，以此類推，直至第一發(fā)酵區(qū)、第二發(fā)酵區(qū)、第三發(fā)酵區(qū)都積滿沼氣并實現(xiàn)相互連通；發(fā)酵管道30中繼續(xù)發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣集聚于進料管擋氣板32和出料管擋板34之間的空間內(nèi)，并推動整個發(fā)酵管道內(nèi)的沼液流向進料管10和出料管20中，當(dāng)發(fā)酵管道30內(nèi)沼氣量超過進料管擋氣板32和出料管擋氣板34的存儲量時，多余的沼氣將通過進料管擋氣板32和出料管擋氣板34底部排出；所以，通過設(shè)置多個擋氣板，可以有效的促進多個發(fā)酵區(qū)之間的沼液相互對流；第一發(fā)酵區(qū)、第二發(fā)酵區(qū)以及第三發(fā)酵區(qū)中產(chǎn)生沼氣，促使發(fā)酵管道30內(nèi)中的沼液流向進料管10和出料管20中，并通過進料管排水管42和出料管排水管44流入水壓間中，發(fā)酵區(qū)中集聚沼氣的空間即為發(fā)酵管道30向進料管10和出料管20排出沼液的體積。
[0035]第一擋氣板36和第二擋氣板38在豎直方向上的投影的長度分別大于進料管擋氣板32以及出料管擋氣板34在豎直方向上的投影長度時；以進料管擋氣板和第