双管通道式沼液对流搅拌的甲烷发生装置产生甲烷的方法_2

文档序号:8208841阅读:来源:国知局
0034]如图6所示,发酵管道30上设置有导气管31,导气管31上设置有阀体,控制导气管31的开启或者关闭;优选地,水压间40上设置有与导气管31相匹配的导柱41,导气管31穿过水压间40向外部输出沼气,通过设置多个导气管31与水压间40的导柱41相匹配,可以用于固定水压间40,保证水压间40不发生移位。
[0035]进料管、出料管、发酵管道以及水压间均可以采用混泥土浇筑或者采用PVC管道连接或者采用玻璃钢材料制成。
[0036]传统的沼气发酵系统,存在沼液流动搅拌性能差,容易结壳,并且菌种和发酵原料分布不均匀影响发酵系统的产气效率等问题;本发明列举了一下几种实施方式,用于说明本发明采用的促进沼液流动的方式带动菌种以及发酵原料均匀分布的具体结构和方法,并且通过增强沼液的对流效果,防止沼液的结壳。
[0037]第一种实施方式。
[0038]如图1-6所示,发酵管道30内还设置有位于进料管侧壁和出料管侧壁之间的第一挡气板36和第二挡气板38,进料管侧壁和第一挡气板36之间的空间为第一发酵区,第一挡气板36和第二挡气板38之间的空间为第二发酵区,第二挡气板38和出料管侧壁之间的空间为第三发酵区;第一发酵区、第二发酵区以及第三发酵区顶部分别独立的连接有导气管31,导气管31设置有阀体,并且导气管31之间不能相互连通;通过各个发酵区产生沼气的过程中形成的气压促进沼液在各个发酵区之间的对流,促进菌种的均匀分布以及发酵原料的均匀分布。
[0039]为保证发酵管道30内的沼渣、发酵原料顺利流动,进料管伸入发酵管道内的侧壁在竖直方向上的投影长度、出料管伸入发酵管道内的侧壁在竖直方向上的投影长度以及第一挡气板36和第二挡气板38在竖直方向上的投影长度小于发酵管道30的高度三分之二。
[0040]第一挡气板36和第二挡气板38在竖直方向上的投影的长度分别小于进料管伸入发酵管道内的侧壁在竖直方向上的投影长度以及出料管伸入发酵管道内的侧壁在竖直方向上的投影长度时;以进料管侧壁和第一挡气板之间的空间组成的第一发酵区为例,第一发酵区中产生沼气并在其顶部集聚,顶部的沼气气压逐步增大,推动第一发酵区中的沼液向第二发酵区以及进料管10中流动;第一发酵区中的沼液液面达到第一挡气板36的最低液面时,第一发酵区中继续产生的沼气将通过第一挡气板36底部流向第二发酵区中,以此类推,直至第一发酵区、第二发酵区、第三发酵区都积满沼气并实现相互连通;发酵管道30中继续发酵产生的沼气集聚于进料管侧壁和出料管侧壁之间的空间内,并推动整个发酵管道内的沼液流向进料管10和出料管20中,当发酵管道30内沼气量超过进料管侧壁和出料管侧壁的存储量时,多余的沼气将通过进料管侧壁和出料管侧壁底部排出;所以,通过设置多个挡气板,可以有效的促进多个发酵区之间的沼液相互对流,通过对流促进菌种的均匀分布以及促进进料;第一发酵区、第二发酵区以及第三发酵区中产生沼气,促使发酵管道30内中的沼液流向进料管10和出料管20中,并通过进料管排水管42和出料管排水管44流入水压间中,发酵区中集聚沼气的空间即为发酵管道30向进料管10和出料管20排出沼液的体积。
[0041]第一挡气板36和第二挡气板38在竖直方向上的投影的长度分别大于进料管伸入发酵管道内的侧壁在竖直方向上的投影长度以及出料管伸入发酵管道内的侧壁在竖直方向上的投影长度时;以进料管侧壁和第一挡气板之间的空间组成的第一发酵区为例,当第一发酵区中的沼气存储满时,不能通过第一挡气板的底部传输至第二发酵区中,使得第一发酵区中继续发酵产生的沼气只能通过进料管侧壁底部溢出,与上述技术方案相比,不能有效的利用沼气的存储空间,但是,依然可以促进沼液的对流,以及促进菌种、发酵原料的均匀分布,其工作原理不再赘述。
[0042]第二种实施方式。
[0043]如图1、2所不,在第一种实施方式的基础上进行改进,与第一种实施方式不同之处在于:进料管排水管42上设置有控制水压间40中沼液单向流入进料管10的单向阀,出料管排水管44上设置有控制出料管20中沼液单向流入水压间40中的单向阀。
[0044]发酵原料进入发酵管道30中发酵产生沼气,并在发酵管道30中的各个发酵区中集聚,沼气集聚过程中,各个发酵区内的气压逐步增大并占据发酵管道30内的空间,挤压发酵管道30内的沼液流向进料管10和出料管20中;设置于进料管排水管和出料管排水管上的单向阀,控制沼液的流向,使得发酵管道30中的沼液通过出料管排水管44单向流入水压间40中;使用发酵管道30中存储的沼气时,发酵管道30内的气压下降,水压间40内存储的沼液通过进料管排水管单向回流至进料管10中,并推动进料管10附近的发酵原料流入发酵系统内部。
[0045]其有益效果在于:发酵管道30中的沼液流入水压间40过程中,将出料管20附近的富含菌种的沼液带入水压间中,进料管10中的沼液不能流入水压间40中,防止发酵原料倒流,并且防止进料管10附近较多的杂质流入水压间中;水压间40中存储的富含菌种的沼液流入进料管10中,可以将富含菌种的沼液带入进料管10中,促进菌种的均匀分布,并且通过流入进料管10的沼液,可以促进进料管10附近的发酵原料深入发酵系统内部,促进发酵原料的均匀分布;显著提高发酵系统的菌种均匀分布、以及发酵原料均匀分布,提高系统的发酵效率以及产气效率。
[0046]第三种实施方式。
[0047]如图1、2、3所示,第三种实施方式在第一种实施方式的基础上进行改进,与第二种实施方式不同之处在于:进料管排水管42上设置有控制水压间40中沼液单向流入进料管10的单向阀,进料管排水管42与水压间40的连接位置为水压间40的最低位置,出料管排水管44与水压间40的连接位置高于进料管排水管42。
[0048]发酵管道30中发酵产生沼气时,在发酵管道30的多个发酵区内积聚,并挤压发酵管道30内的沼液流向进料管10和出料管20,在进料管排水管42上设置的单向阀的控制下,发酵管道30中的沼液只能通过出料管排水管44流入水压间40中;使用发酵管道30内存储的沼气时,发酵管道30内的气压减小,水压间40中存储的沼液通过进料管排水管42单向流入进料管10中以及通过出料管排水管回流至发酵管道30内。
[0049]其有益效果在于:进料管10中的沼液不能流入水压间40中,防止发酵原料倒流,并且防止进料管10附近较多的杂质流入水压间中;出料管20附近的沼液含菌量丰富,发酵管道30内产生沼气过程中,可以将含菌量丰富的沼液带入水压间40中,促进沼液的流动;由于进料管排水管和出料管排水管的位置关系,当水压间40中存储的沼液回流时,将水压间40中较多的沼液通过进料管排水管42流入进料管中,部分存储的沼液通过出料管排水管回流至出料管20中;将含菌量丰富的沼液带入进料管10中,促进菌种的均匀分布以及带动发酵原料流入发酵系统内部。
[0050]第四种实施方式。
[0051]如图1、2所不,在第一种实施方式的基础上进行改进,与第一种实施方式的不同之处在于:双管通道式超高效沼液对流搅拌的甲烷发生装置还包括布菌装置50,布菌装置50由排水管51、布菌管道52以及布菌孔53组成,
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