氣壓推動(dòng)沼液亂流的超高效厭氧發(fā)酵系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種厭氧發(fā)酵裝置，特別涉及一種沼氣發(fā)酵系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)沼氣池的工作原理，當(dāng)池內(nèi)產(chǎn)生沼氣時(shí)，儲(chǔ)氣間內(nèi)的沼氣不斷增多，壓力不斷增高，迫使主池內(nèi)液面下降，擠壓出一部分料液到水壓間內(nèi)。當(dāng)人們打開(kāi)爐灶時(shí)，沼氣池內(nèi)的壓力逐漸下降，水壓間料液不斷流回至主池，這樣，不斷地產(chǎn)氣和用氣，使發(fā)酵間和出料間始終維持壓力平衡地狀態(tài)。
[0003]傳統(tǒng)沼氣池發(fā)酵路線短，沼液流動(dòng)性差，菌種分布不均勻，造成整個(gè)發(fā)酵系統(tǒng)的產(chǎn)氣率下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是傳統(tǒng)沼氣池的發(fā)酵效率路線短，發(fā)酵效率低，沼液對(duì)流效果差造成菌種分布不均勻等。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是。
[0006]氣壓推動(dòng)沼液亂流的超高效厭氧發(fā)酵系統(tǒng)，由進(jìn)料管、出料管、U型發(fā)酵管道、水壓間構(gòu)成，進(jìn)料管和出料管可拆卸的插入U(xiǎn)型發(fā)酵管道兩端側(cè)并且進(jìn)料管側(cè)壁和出料管側(cè)壁深入U(xiǎn)型發(fā)酵管道內(nèi)，水壓間放置于U型發(fā)酵管道頂部，水壓間與進(jìn)料管之間連接有水平放置的進(jìn)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，U型發(fā)酵管道上設(shè)置有導(dǎo)氣管；發(fā)酵管道內(nèi)還設(shè)置有位于進(jìn)料管側(cè)壁和出料管側(cè)壁之間的擋氣板，擋氣板至少有一個(gè)，進(jìn)/出料管側(cè)壁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)，各個(gè)發(fā)酵區(qū)頂部連接有獨(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，布菌裝置由排水管、布菌管道和布菌孔組成，排水管一端側(cè)連接水壓間，另一端側(cè)連接布菌管道，布菌管道為U型并且固定于U型發(fā)酵管道內(nèi)，布菌管道在U型發(fā)酵管道內(nèi)延伸并延伸至各個(gè)發(fā)酵區(qū)內(nèi)，布菌管道上設(shè)置有多個(gè)豎直方向貫穿的布菌孔；進(jìn)料管排水管上設(shè)置有控制水壓間內(nèi)沼液?jiǎn)蜗蛄魅脒M(jìn)料管的單向閥，出料管排水管上設(shè)置有控制出料管中沼液?jiǎn)蜗蛄魅胨畨洪g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?jiǎn)蜗蛄魅氚l(fā)酵管道的單向閥。
[0007]進(jìn)一步改進(jìn)的方案。
[0008]布菌裝置的布菌管道安裝位置低于擋氣板最低位置并高于進(jìn)/出料管側(cè)壁最低位置。
[0009]進(jìn)一步改進(jìn)的方案。
[0010]排水管為多個(gè)并且分布于各個(gè)發(fā)酵區(qū)內(nèi)，提升整個(gè)發(fā)酵系統(tǒng)內(nèi)的沼液流動(dòng)性能。
[0011]上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)。
[0012]擋氣板在豎直方向上的投影長(zhǎng)度小于進(jìn)/料管側(cè)壁深入發(fā)酵管道內(nèi)的長(zhǎng)度。
[0013]上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)。
[0014]進(jìn)料管和出料管深入U(xiǎn)型發(fā)酵管道內(nèi)的側(cè)壁在豎直方向上的投影長(zhǎng)度小于U型發(fā)酵管道豎直方向高度的三分之二。
[0015]上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)。
[0016]水壓間頂部采用密封結(jié)構(gòu)并且水壓間頂部還連通有與大氣連通的排氣管。
[0017]氣壓推動(dòng)沼液亂流的超高效厭氧發(fā)酵系統(tǒng)產(chǎn)生沼氣的方法，其步驟包括:
[0018]A、發(fā)酵原料通過(guò)進(jìn)料管倒入U(xiǎn)型發(fā)酵管道內(nèi)并在U型發(fā)酵管道內(nèi)發(fā)酵產(chǎn)生沼氣，沼氣聚集于進(jìn)/出料管側(cè)壁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)內(nèi)，沼氣占據(jù)發(fā)酵區(qū)內(nèi)空間并擠壓發(fā)酵區(qū)內(nèi)的沼液對(duì)流，發(fā)酵管道內(nèi)排出的沼液流向進(jìn)料管、出料管和布菌裝置中，通過(guò)出料管排水管單向流入水壓間中；
[0019]B、使用任意一個(gè)發(fā)酵區(qū)內(nèi)存儲(chǔ)的沼氣，該發(fā)酵區(qū)內(nèi)的沼氣氣壓下降，相鄰的發(fā)酵區(qū)中沼液流向該使用沼氣的發(fā)酵區(qū)中，并使得水壓間內(nèi)存儲(chǔ)的沼液通過(guò)進(jìn)料管排水管布菌裝置的排水管單向回流至發(fā)酵管道內(nèi)，完成沼液的循環(huán)流動(dòng)；
[0020]C、按照上述A、B的方法不斷的產(chǎn)生沼氣以及使用沼氣，促進(jìn)沼液的循環(huán)流動(dòng)。
[0021]上述發(fā)酵原料可以為動(dòng)物糞便、秸桿、污水等。
[0022]本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于:利用U型的發(fā)酵管道增加發(fā)酵路徑，沼氣發(fā)酵過(guò)程中擠壓沼液的循環(huán)流動(dòng)，不需要人工干預(yù)，降低發(fā)酵裝備的操作難度；進(jìn)料管和出料管與U型發(fā)酵管道的插入式連接方式，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的進(jìn)料管擋氣板和出料管擋氣板，更加方便進(jìn)料和出料，并且降低了生產(chǎn)的難度，以及池體的清理等。
【附圖說(shuō)明】
[0023]為了更清楚地說(shuō)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(jiǎn)單的介紹，顯而易見(jiàn)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(lái)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。
[0024]圖1為本發(fā)明的俯視圖。
[0025]圖2為本發(fā)明的A-A剖面示意圖。
[0026]圖3為本發(fā)明的B-B剖面示意圖。
[0027]圖4為本發(fā)明的C-C剖面示意圖。
[0028]圖中標(biāo)示為:
[0029]10、進(jìn)料管；12進(jìn)料管排水管。
[0030]20、出料管；22出料管排水管。
[0031]30、發(fā)酵管道；32、導(dǎo)氣管；34、擋氣板。
[0032]40、水壓間；42、排氣管。
[0033]50、布菌裝置；51、排水管；52、布菌管道。
【具體實(shí)施方式】
[0034]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(méi)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。
[0035]如圖1所示，氣壓推動(dòng)沼液亂流的超高效厭氧發(fā)酵系統(tǒng)，其主要由進(jìn)料管10、出料管20、發(fā)酵管道30、水壓間40構(gòu)成，發(fā)酵管道30為U型發(fā)酵管道，U型發(fā)酵管道的剖面形狀可以為原形、矩形、橢圓形等幾何形狀，U型發(fā)酵管道30水平放置并且U發(fā)酵管道30兩端位置設(shè)置有與進(jìn)料管10和出料管20相匹配的插口，進(jìn)料管10和出料管20可拆卸的插入U(xiǎn)型發(fā)酵管道30的兩端并且進(jìn)料管10和出料管20的側(cè)壁深入U(xiǎn)型發(fā)酵管道30的沼液液面以下位置，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的進(jìn)料管擋氣板和出料管擋氣板，U型發(fā)酵管道30內(nèi)發(fā)酵產(chǎn)生沼氣集聚于進(jìn)料管側(cè)壁和出料管側(cè)壁之間，沼氣集聚量大于進(jìn)料管側(cè)壁和出料管側(cè)壁的容納量時(shí)，多余的沼氣將從進(jìn)料管側(cè)壁和出料管側(cè)壁底部溢出；水壓間40放置于U型發(fā)酵管道30頂部，水壓間40與進(jìn)料管10之間連接有水平放置的進(jìn)料管排水管12，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22 ；U型發(fā)酵管道30內(nèi)發(fā)酵產(chǎn)生沼氣，沼氣占據(jù)U型發(fā)酵管道30內(nèi)的空間，并擠壓U型發(fā)酵管道內(nèi)的沼液通過(guò)進(jìn)料管排水管12和出料管排水管流入水壓間40內(nèi)；使用發(fā)酵管道內(nèi)存儲(chǔ)的沼氣時(shí)，U型發(fā)酵管道內(nèi)的沼氣氣壓下降，并使得水壓間40內(nèi)存儲(chǔ)的沼液通過(guò)進(jìn)料管排水管12和出料管排水管22回流至發(fā)酵管道內(nèi)，完成沼液的循環(huán)流動(dòng)。
[0036]水壓間40頂部采用密封結(jié)構(gòu)，防止雜物落入水壓間內(nèi)造成阻塞，并且水壓間40頂部設(shè)置有一與大氣連通的排氣管，保證水壓間40內(nèi)氣壓與外部大氣壓一致。
[0037]進(jìn)料管10、出料管20、U型發(fā)酵管道30以及水壓間40均可以采用混凝土澆筑或者采用PVC管道連接制成或者采用玻璃鋼材料制成。
[0038]進(jìn)料管10和出料管20與U型發(fā)酵管道30的可拆卸連接，不僅方便運(yùn)輸，方便組裝，并且降低了制作難度以及成本，當(dāng)進(jìn)料管傾斜插入U(xiǎn)型發(fā)酵管道時(shí)，更加方便進(jìn)料，利用沼液的流動(dòng)更加容易促進(jìn)進(jìn)料，當(dāng)出料管傾斜插入U(xiǎn)型發(fā)酵管道時(shí)，更加方便出料，更容易掏澄。
[0039]傳統(tǒng)的水壓式沼氣池的沼液流動(dòng)性能差，發(fā)酵原料不易深入發(fā)酵系統(tǒng)內(nèi)部，菌種分布不均勻，降低了整個(gè)發(fā)酵系統(tǒng)的發(fā)酵效率，并且現(xiàn)有的U型發(fā)酵系統(tǒng)或者S型發(fā)酵系統(tǒng)，雖然解決了傳統(tǒng)的沼氣發(fā)酵系統(tǒng)的發(fā)酵路線短問(wèn)題，但是，沼液的流動(dòng)攪拌還是需要人工干預(yù)，使得農(nóng)戶使用沼氣不方