二级联动多区域流动搅拌的发酵系统的制作方法_3

文档序号:8313157阅读:来源:国知局
储的沼液还可以通过进料管排水管单向流入二级进料管中,将富含菌种的沼液带入二级进料管中,促进菌种的均匀分布;由于出料管排水管的位置高于进料管排水管,水压间中存储的沼液大部分通过进料管排水管单向流入二级进料管中,并且可以促进二级进料管中的发酵原料流入二级发酵系统内部。
[0056]第三种方案。
[0057]二级发酵管道41内设置有位于多个位于二级进料管和二级出料管之间的挡气板43,挡气板43在竖直方向上的投影长度小于二级进料管侧壁和二级出料管侧壁在竖直方向上的投影长度,二级进/出料管侧壁与相邻的挡气板43之间形成一个发酵区或者相邻的挡气板43之间形成一个发酵区,二级发酵管道的每个发酵区上都连接有独立的导气管(图中没有示出)。
[0058]为保证二级发酵管道的进料和出料的方便,二级进料管侧壁和二级出料管侧壁深入二级发酵管道内的部分在竖直方向上的投影长度小于二级发酵管道内腔高度的三分之
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[0059]二级发酵管道中发酵产生沼气时,沼气占据二级发酵管道内的空间,二级发酵管道内的沼液通过进料管排水管和出料管排水管流入水压间中,沼气积聚于发酵管道内的各个发酵区中,沼气占据各个发酵区内的空间,并将发酵区内的沼液挤压至相邻的发酵区中,促进沼液的对流搅拌;由于发酵原料、菌种等分布不均匀,造成二级发酵管道内各个发酵区的发酵效率不同,当某一发酵区首先收集满沼气时,该发酵区内继续发酵产生的沼气将通过挡气板底部流入相邻的未积满的发酵区内,直至各个发酵区中都收集满沼气,并实现各个发酵区的相互连通,二级发酵管道内存储的沼气达到二级进料管侧壁和二级出料管侧壁之间的空间最大容量时,二级发酵管道内继续发酵产生的沼气通过二级进料管侧壁和二级出料管侧壁底部流入发酵系统外部。
[0060]使用二级发酵管道内存储的沼气时,二级发酵管道中存储的沼气体积减小,水压间中存储的沼液通过进料管排水管和出料管排水管回流至发酵管道中,为保证二级进料管附近的发酵原料流入水压间中,可以在进料管排水管上设置一控制水压间中沼液单向流入二级进料管的单向阀。
[0061]第四种方案。
[0062]二级发酵系统40还包括布菌装置70,布菌装置70由排水管72、布菌管道74和布菌孔76组成,布菌装置的排水管上端连接水压间,下端连接布菌管道74,布菌管道74沿二级发酵管道41内延伸,布菌管道74上阵列有多个间隔的布菌孔76。
[0063]优选地,布菌装置的布菌管道74安装位置低于二级发酵管道内的挡气板43并高于二级进/出料管的侧壁底部,为防止布菌装置的布菌孔发生阻塞,布菌孔采用上下贯彻布菌管道,通过沼液的流动防止布菌孔阻塞。
[0064]二级发酵管道内发酵产生沼气时,沼气占据发酵管道内的空间,并将二级发酵管道内的沼液通过布菌装置的排水管、进料管排水管和出料管排水管流入水压间中,沼液流动性强,有效的促进菌种均匀分布;使用二级发酵管道内存储的沼气时,水压间中存储的沼液通过布菌装置的排水管、进料管排水管和出料管排水管回流至二级发酵管道内。
[0065]第三种方案与第四种方案结合使用时,为提高二级发酵系统的沼液流动性,布菌管道74与水压间50之间连接有多个布菌装置的排水管72,优选地,布菌装置的排水管分布于二级发酵管道内的各个发酵区中。
[0066]第五种方案。
[0067]在第三种和第四种方案的基础上进行改进,进料管排水管上设置有控制水压间内的沼液单向流入二级进料管的单向阀,出料管排水管上设置有控制二级出料管内沼液单向流入水压间的单向阀,布菌装置的排水管深入水压间内,并且布菌装置的排水管顶部最低点所在水平面高于进料管排水管和出料管排水管最高点所在的水平面。
[0068]二级发酵管道内发酵产生沼气时,沼气占据二级发酵管道内的空间,并将二级发酵管道内的沼液挤压流向二级进料管、二级出料管和布菌装置的排水管,随着二级发酵管道内的沼气气压逐步增大,二级进料管、二级出料管和布菌装置中的沼液液面上升,如果第一导水管22、第二导水管24中沼液液面较低,二级进料管和二级出料管中部分沼液会流入第一导水管22和第二导水管24中,直至第一导水管22和第二导水管24的沼液液面与二级发酵管道中的沼液液面一致;随着二级发酵管道内沼气气压进一步增大,二级进料管、二级出料管中沼液液面上升至进料管排水管和出料管排水管最低点时,在单向阀的控制下,二级出料管中的沼液单向流入水压间中,并将二级出料管附近富含菌种的沼液带入水压间50中,水压间50中的沼液液面逐步上升并达到布菌装置的排水管上端的最低点时,二级发酵管道41内的沼液再通过布菌装置的排水管流入水压间50内;使用二级发酵管道内存储的沼气时,二级发酵管道内存储的沼气量减小,气压降低,水压间内存储的沼液首先可以通过布菌装置的排水管回流至二级发酵管道以及可以通过进料管排水管单向回流至二级进料管中,待水压间内存储的沼液液面低于布菌装置的排水管上端的最低点时,水压间内存储的沼液只能通过进料管排水管单向回流至二级进料管中,并将富含菌种的沼液带入二级进料管,并促进进料,促进菌种的均匀分布,提高整个系统的发酵效率。
[0069]第六种方案。
[0070]在第三种和第四种方案的基础上进行改进,进料管排水管上设置有控制水压间内的沼液单向流入二级进料管的单向阀,进料管排水管与水压间连接位置位于水压间的最低位置,出料管排水管最低点所在的水平面高于布菌装置的排水管顶部所在的水平面。
[0071]二级发酵管道内发酵产生沼气时,沼气占据二级发酵管道内的空间,并将二级发酵管道内的沼液挤压流向二级进料管、二级出料管和布菌装置的排水管,随着二级发酵管道内的沼气气压逐步增大,二级进料管、二级出料管和布菌装置中的沼液液面上升,如果第一导水管22、第二导水管24中沼液液面较低,二级进料管和二级出料管中部分沼液会流入第一导水管22和第二导水管24中,直至第一导水管22和第二导水管24的沼液液面与二级发酵管道中的沼液液面一致;随着二级发酵管道内沼气气压进一步增大,二级发酵管道中的沼液液面达到布菌装置排水管顶部的最低点位置时,二级发酵管道中的沼液首先通过布菌装置的排水管流入水压间中,水压间中的沼液液面逐步上升并达到出料管排水管最低位置时,二级发酵管道内的沼液再通过出料管排水管流入水压间中;使用二级发酵管道内存储的沼气时,二级发酵管道内沼气体积下降,水压间内存储的沼液通过出料管排水管,布菌装置的排水管以及进料管排水管回流至二级发酵管道内,当水压间内存储的沼液液面低于出料管排水管最低点时,水压间内存储的沼液通过布菌装置的排水管回流以及通过进料管排水管单向回流至二级发酵管道内,水压间内存储的沼液液面继续下降至布菌装置的排水管最低点位置,水压间内存储的沼液液面只能通过进料管排水管单向回流至二级发酵管道内,完成沼液的循环流动,促进菌种的均匀分布。
[0072]第七种方案。
[0073]在第三种和第四种方案的基础上进行改进,进料管排水管上设置有控制水压间内的沼液单向流入二级进料管的单向阀,进料管排水管最低点所在的水平面高于出料管排水管最高点所在的水平面,布菌装置的排水管顶部连接水压间的底部,即布菌装置的排水管顶部连接水压间的最低位置。
[0074]二级发酵管道内发酵产生沼气时,沼气占据二级发酵管道内的空间,并将二级发酵管道内的沼液挤压流向二级进料管、二级出料管和布菌装置的排水管,随着二级发酵管道内的沼气气压逐步增大,二级进料管、二级出料管和布菌装置中的沼液液面上升,如果第一导水管22、第二导水管24中沼液液面较低,二级进料管和二级出料管中部分沼液会流入第一导水管22和第二导水管24中,直至第一导水管22和第二导水管24的沼液液面与二级发酵管道中的沼液液面一致;随着二级发酵管道内沼气气压进一步增大,二级发酵管道中的沼液液面达到布菌装置排水管顶部的最低点位置时,二级发酵管道中的沼液首先通过布菌装置的排水管流入水压间中,水压间中存储的沼液液面上升至出料管排水管最低点位置时,二级发酵管道内沼液再通过出料管排水管流入水压间中,随着二级发酵管道内沼气的量逐步增加,水压间内存储的沼液液面不断上升,当二级发酵管道内沼气存储量超过最大容纳量时,多余的沼气从二级进料管底部侧壁和二级出料管底部侧壁流出发酵系统外;使用二级发酵管道内存储的沼气时,二级发酵管道内沼气气压下降,水压间内存储的沼液通过进料管排水管单向回流至二级进料管中以及通过布菌装置的排水管、出料管排水管回流至二级发酵管道内,水压间内沼液液面下降至进料管排水管最低点时,水压间内存储的沼液通过出料管排水管和布菌装置的排水管回流至二级发酵管道中,当水压间内存储的沼液液面低于出料管排水管最低位置时,水压间内存储的沼液只能通过布菌装置的排水管回流至发酵管道内。
[0075]第八种方案。
[0076]在第三种和第四种方案的基础上进行改进,舍弃水压间50与二级进料管之间的进料管排水管,出料管排水管上设置有控制二级出料管中的沼液单向流入水压间的单向阀,布菌装置的排水管上设置有控制水压间内中的沼液单向流入二级发酵管道内的单向阀,布菌装置的排水管
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