水压式气动促进菌种均匀分布的甲烷发生系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及甲烷技术领域，特别涉及一种甲烷发酵系统。
【背景技术】
[0002]根据统计，我国目前存在的问题甲烷达到300万个左右，主意存在的问题有:1、用料不合理，造成池体发生严重漏气、漏水；2、甲烷池受力性能不好，降低甲烷池的结构强度，造成池体内部产生较宽的结构受力裂缝；3、进/出料管与池体连接处弯裂、剪裂甚至拉断、剪断引起甲烷池严重漏水、漏气；4、甲烷池发酵路线短，产气效率低，容易结壳，难清理，产生大量废池。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是甲烷发酵系统中发酵路线短，沼液自循环效果差，沼液中菌种分布不均勾影响产气率。
[0004]为解决现有技术中存在的技术问题，本发明采用的技术方案是。
[0005]水压式气动促进菌种均匀分布的甲烷发生系统，其包括:进料管、出料管、U型发酵管道，U型发酵管道水平放置，进料管和出料管竖直连接U型发酵管道两端侧，U型发酵管道上部放置水压间，水压间与进料管连接位置为进料管排水孔，水压间与出料管连接位置为出料管排水孔，U型发酵管道与进料管连接位置处设置一进料管挡气板，U型发酵管道与出料管连接位置处设置一出料管挡气板，出料管挡气板和进料管挡气板之间还设置至少有一个挡气板，进/出料管与相邻的挡气板之间或者相邻的挡气板之间形成一个发酵区，每个发酵区的顶部设置有独立的集气管；每个发酵区顶部都连接有独立的集气管，并且集气管上设置有阀体；水压间还连接有布菌装置，布菌装置包括排水管、布菌管道、布菌孔，布菌装置的排水管一端侧连接水压间，另一端连接布菌管道并且布菌管道水平放置，发酵管道内的每个发酵区内都连接有布菌装置的排水管，促进每个发酵区内的沼液流动，布菌管道上设置有多个竖直方向贯穿的布菌孔，布菌管道固定于U型发酵管道内并沿发酵管道内延伸至各个发酵区；进料管排水孔上设置有控制水压间
[0006]内沼液单向流入进料管的单向阀，出料管排水孔上设置有控制出料管中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沼液单向流入发酵管道的单向阀。
[0007]上述技术方案相对于现有技术取得的进步和优点在于:各个发酵区内发酵产生甲烷时，会挤压发酵区内的沼液流动并流向相邻的发酵区中，沼液的对流搅拌效果好，并且沼液在对流搅拌过程中，有效的促进菌种的均匀分布以及促进进料，提高整个系统的发酵效率。
[0008]上述技术方案的进一步改进。
[0009]进/出料管挡气板在竖直方向上投影的长度大于位于进料管挡气板和出料管挡气板之间挡气板在竖直方向上投影的长度；充分利用发酵管道内甲烷的存储空间。
[0010]上述技术方案的进一步改进。
[0011]布菌管道的位置高于进/出料管挡气板的最低位置并低于位于进料管挡气板和出料管挡气板之间的挡气板最低位置。
[0012]上述技术方案的进一步改进。
[0013]发酵管道内设置有位于出料管挡气板和进料管挡气板之间的挡气板有一个或两个或三个或四个。
[0014]上述技术方案的进一步改进。
[0015]水压间顶部密封设置并且顶部连接一与大气连通的排气管，保证水压间内气压与外界气压一致。
[0016]水压式气动促进菌种均匀分布的甲烷发生系统产生甲烷的方法，其步骤包括:
[0017]A、发酵原料从进料管倒入并在发酵管道内发酵产生甲烷，甲烷分别集聚于由进/出料管与相邻的挡气板之间或者相邻的挡气板之间形成的发酵区内，甲烷占据发酵区内空间并挤压沼液对流，并流向进料管、出料管、布菌装置，随着进料管、出料管和布菌装置内沼液液面的升高，发酵管道内的沼液通过出料管排水孔单向流入水压间内；
[0018]B、使用任意一个发酵区内的存储的甲烷，该发酵区内存储的甲烷气压下降，相邻的发酵区内沼液流向该发酵区，水压间内存储的沼液通过进料管排水孔和布菌装置的排水管单向回流至发酵管道内补充减少的甲烷空间，从而完成沼液循环流动；
[0019]C、按照上述A、B方法发酵产生甲烷以及使用甲烷。
[0020]上述发酵原料可以为动物粪便、秸杆等。
[0021]本发明的相对于现有技术取得的优点在于，采用U型通道式发酵装置，发酵路线长，实现沼液在系统内充分流动，并带动菌种的均匀分布，有效防止结壳现象，产气率高，适合规模化生产。
【附图说明】
[0022]为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1为本发明的立体结构示意图。
[0024]图2为本发明的U型发酵管道剖面结构示意图。
[0025]图3为本发明的进料管与出料管剖面结构示意图。
[0026]图4为本发明的布菌管结构示意图。
[0027]图5为本发明的U型发酵管道俯视图。
[0028]图6为本发明的U型发酵管道剖视图。
[0029]图7为本发明的布菌管局部结构示意图。
[0030]图中标示为:11、进料管；12、出料管；20、U型发酵管道；201、第一发酵区；202、第二发酵区；203、第三发酵区；204、第四发酵区；205、第五发酵区；22、进料管挡气板；221、第一挡气板；222、第二挡气板；24、进料管排水孔；26、出料管挡气板；261、第三挡气板；262、第四挡气板；28、出料管排水孔；30、水压间；32、排气孔；40、集气管；50、排水管；52、布菌管；54、布菌孔。
【具体实施方式】
[0031]下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护范围。
[0032]如图1-3所示，水压式气动促进菌种均匀分布的甲烷发生系统，其包括U型发酵管道20、进料管11、出料管12，U型发酵管道20的两端连接相邻的进料管11和出料管12，U型发酵管道20上部放置水压间30，水压间30与进料管11连接位置为进料管排水孔24，水压间30与出料管12连接位置为出料管排水孔28，U型发酵管道20与进料管11连接位置处设置一进料管挡气板22，U型发酵管道20与出料管12连接位置处设置一出料管挡气板26 ;牲畜粪便从进料管11倒入U型发酵管道20中进行发酵，沼液须溢过进料管挡气板22和出料管挡气板26，进料管11和出料管12都是敞口放置，所以U型发酵管道20两端侧的液面高度相同；U型发酵管道20内产生甲烷时，由于进料管挡气板22和出料管挡气板26的限制作用，甲烷不断在进料管挡气板22、出料管挡气板26、沼液液面和U型发酵管道20顶部围合的空间之间集聚，随着甲烷气压不断增大至大于室外气压时，沼液会从进料管11和出料管12中上升，并通过进料管排水孔24和出料管排水孔26流入水压间30中。
[0033]尤为重要的，发酵管道内还设置有多个位于进料管挡气板和出料管挡气板之间挡气板，进料管挡气板与相邻的挡气板之间或者相邻的挡气板之间或者出料管挡气板与相邻的挡气板之间的空间形成一个发酵区，各个发酵区的发酵效率不同，造成产气量不同，发酵区内产生甲烷时，随着甲烷气压的增大，会推动发酵区内的沼液流向相邻的发酵区或者流向进/出料管内，从而利用甲烷的气压促进了沼液的流动。
[0034]下面以发酵管道内设置有四个位于进料管挡气板和出料管挡气板之间的挡气板为实施例，阐述多区域发酵促进沼液流动的原理，U型发酵管道20内还设置成一块、两块、三块等位于进料管挡气板和出料管挡气板之间的挡气板，其与上述实施例的工作原理是一致的，重复部分不再赘述。
[0035]发酵管道内设置有四个位于进料管挡气板和出料管挡气板之间的挡气板，分别为第一挡气板221、第二挡气板222、第三挡气板261、第四挡气板262，进料管挡气板与第一挡气板之间的空间为第一发酵区201，第一挡气板和第二挡气板之间的空间为第二发酵区202，第二挡气板和第四挡气板之间的空间为第三发酵区，第三挡气板和第四挡气板之间的空间为第四发酵区，出料管挡气板和第三挡气板之间的空间为第五发酵区，由于发酵原料和菌种的分布不均匀以及其他因素会造成各个发酵区内的发酵效率不同，造成第一发酵区至第五发酵区内的产气率不同；例第一发酵区内产生甲烷过程中，随着甲烷气压的增大，会挤压第一发酵区内的沼液、沼渣等流向第二发酵区以及流向进料管内，在产生甲烷的过程中，促进沼液的对流；发酵