气压扰动型超高效沼液对流搅拌沼气发生器的制造方法_2

文档序号:8355620阅读:来源:国知局
以为动物粪便、秸杆等,发酵原料倒入进料管10,并在环形发酵管道30内产生沼气,产生的沼气可以在进料管挡气板32和出料管挡气板34之间集聚。
[0032]环形发酵管道30上连通有多个导气管36 ;优选采用两个导气管36,并且导气管上设置有阀体控制导气管的开启和关闭;防止其中一个导气管发生堵塞,另一个导气管可以正常输出沼气;水压间40上部采用密封结构,并且水压间40顶部连通一排气管46,排气管46与外界大气连通,保证水压间40内气压与外界大气一致。
[0033]现有的沼气发酵系统的沼液循环流动搅拌性能差,不仅容易结壳,而且往往造成发酵系统内的菌种分别不均匀,直接导致发酵系统的发酵效率低下;本发明采用以下几种不同的实施方式,促进沼液在整个发酵系统内的循环流动搅拌。
[0034]第一种实施方式。
[0035]如图1、2所示,环形发酵管道30内还设置有位于进料管挡气板32和出料管挡气板34之间的第一挡气板38,设置第一挡气板38将环形发酵管道30分隔成两个发酵区,分别为第一发酵区301和第二发酵区302 ;尤为重要地,为保证发酵管道内的沼液、沼渣等可以顺畅流动,进料管挡气板、出料管挡气板以及第一挡气板在竖直方向上的投影长度不超过环形发酵管道内径的三分之二 ;第一发酵区301和第二发酵区302顶部分布设置有导气管36,导气管36之间不连通,单独的向外部输出沼气,防止第一发酵区301与第二发酵区302之间通过导气管实现沼气对流。
[0036]进料管挡气板和出料管挡气板在竖直方向上的投影长度一致,即进料管挡气板和出料管挡气板伸入沼液液面以下深度一致,当第一挡气板38在竖直方向上的投影长度小于进料管挡气板竖直方向上的投影长度时;由于发酵原料、菌种等在发酵管道内的分布不均匀,以及其他环境因素会造成第一发酵区301和第二发酵区302内的发酵效率以及产气量不同,从而造成第一发酵区301和第二发酵区302内的沼气气压不同;以第一发酵区301的产气量大于第二发酵区302为例,第一发酵区301顶部的沼气气压大于第二发酵区302顶部的气压,在气压差的作用下,推动第一发酵区301下方的沼液、沼渣等流向第二发酵区302,促进沼液的流动,并促进发酵原料以及菌种在发酵管道内的均匀分布,沼液的流动搅拌性能强,有效的防止结壳现象;当第一发酵区301中沼气积满时,第一发酵区301底部的沼液液面低于第一挡气板38最低点位置,第一发酵区301中继续产生的沼气将通过第一挡气板38底部位置流向第二发酵区302中,直至第二发酵区302中积满沼气,实现第一发酵区301和第二发酵区302的互通,继续产生的沼液超过进料管挡气板32和出料管挡气板34存储量时,即沼液液面低于进料管挡气板32最低位置时,继续产生的多余的沼气将通过进料管挡气板32和出料管挡气板34底部流入发酵系统外部,保证发酵系统的安全性;在第一发酵区301和第二发酵区302产生沼气过程中,向外排出的沼液均通过进料管排水管和出料管排水管流入水压间40中;通过第一发酵区301顶部的导气管36向外部输出沼气时,使得第一发酵区301内的沼气气压下降,水压间40中存储的沼液以及第二发酵区302中的沼液、沼渣等都会流向第一发酵区301中,再次促进沼液的流动搅拌。
[0037]进料管挡气板和出料管挡气板在竖直方向上的投影长度一致,即进料管挡气板和出料管挡气板伸入沼液液面以下深度一致,当第一挡气板38在竖直方向上的投影长度大于进料管挡气板32竖直方向上的投影长度时;与上述的第一挡气板38在竖直方向上的投影长度小于进料管挡气板32竖直方向上的投影长度不同之处在于,第一发酵区301和第二发酵区302的沼气不能互通,并且当第一发酵区301的产气效率高于第二发酵区302时,会造成第一发酵区沼气积满,但第二发酵区尚未积满,积满沼气后的第一发酵区301继续产生的沼气将通过进料管挡气板32底部排出发酵系统外部;所以该方案,不能最大限度的利用沼气存储空间,但是,该方案依然可以实现沼液的循环流动搅拌以及促进菌种的均匀分布。
[0038]第二种实施方式。
[0039]如图1、2所示,出料管排水管42上设置有控制沼液从出料管20单向流入水压间40的单向阀;将发酵原料倒入进料管10并流入环形发酵管道30内,发酵并产生沼气,沼气在进料管挡气板32和出料管挡气板34之间集聚,环形发酵管道30顶部集聚的沼气气压增大,推动环形发酵管道30内的沼液流向进料管10和出料管20中,进料管10和出料管20中的沼液液面不断上升,并通过出料管排水管42和进料管排水管44流入水压间40中;通过导气管36向外部输出沼气时,环形发酵管道30内的沼气气压下降,由于出料管排水管42上设置有控制沼液从出料管20单向流入水压间40的单向阀,水压间40中存储的沼液只能通过进料管排水管44回流至环形发酵管道30中。
[0040]出料管20附近的沼液含菌量丰富,进料管10附近的沼液含菌量相对出料管20附近的沼液含菌量较少;进料管10和出料管20中的沼液流入水压间40过程中,环形发酵管道30内沼液流动搅拌,促使发酵原料以及菌种的均匀分布,使得含菌较多的沼液与含菌量较少的沼液混合;水压间40中的沼液回流至环形发酵管道30中时,在出料管排水管42上单向阀的控制下,水压间40中的沼液只能通过进料管排水管44回流至环形发酵管道,沼液的回流过程中,促进进料管10附近的发酵原料在发酵管道中的均匀分布,并且将较多的菌种带入进料管10中,促进菌种在环形发酵管道内的均匀分布。
[0041]第三种实施方式。
[0042]如图1、2所示,出料管排水管42上设置有控制沼液从出料管20单向流入水压间40的单向阀,进料管排水管44上设置有控制沼液从水压间40单向流入进料管10的单向阀;环形发酵管道30中的沼液流入水压间40过程中,在进料管排水管44上设置的单向阀控制下,只能通过出料管排水管42流入水压间40 ;与第二种实施方式相比,进料管10附近的含菌量较少的沼液不流入水压间40,并且可以防止进料管10中的发酵原料流入水压间40中,只能将含菌量丰富的出料管20附近的沼液流入水压间40 ;水压间40回流至环形发酵管道30中时,将含菌量丰富的沼液带入进料管10中;所以与第二种实施方式相比,第三种实施方式促进菌种均匀分布的效果更显著。
[0043]第四种实施方式。
[0044]如图1、3、4所示,环形沼气发酵系统还包括布菌装置50,布菌装置50包括排水管51、布菌管道52、布菌孔53,排水管51与水压间40连接,布菌管道52为圆环形,布菌管道52固定于环形发酵管道30内侧壁,布菌管道52与环形发酵管道30的形状相适应,布菌管道52上设置有多个竖直方向上贯穿的布菌孔53,布菌孔53在竖直方向上贯穿,其可以防止发酵原料以及杂质流入其中造成堵塞。
[0045]环形发酵管道30内的沼气气压增加时,环形发酵管道30内的沼液可以通过布菌管道52、排水管51流入水压间40内,由于布菌管道52与环形发酵管道30形状相适应,通过布菌管道52可以将发酵管道30中各个位置的沼液流入水压间40中,水压间40中存储的沼液回流时,也可以通过布菌装置50回流至环形发酵管道30内,通过布菌装置50可以将水压间40中存储的沼液均匀分布于
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