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_2

文档序号:8799087阅读:来源:国知局
管道内产生甲烷过程中,甲烷占据了发酵管道内的空间,并推动发酵管道内的沼液流向进料管、出料管,并最终通过进料管排水孔和出料管排水管流入水压间内。
[0036]发酵管道内位于进料管挡气板和出料管挡气板之间的挡气板在竖直方向上的投影长度应小于进/出料管在竖直方向上投影的长度;当第一发酵区积满甲烷时,第一发酵区内继续产生的甲烷将通过第一挡气板的底部流入第二发酵区内,以此类推,直至各个发酵区内都积满甲烷,并实现各个发酵区互通;如果第一挡气板的在竖直方向上投影的长度大于进料管挡气板,第一发酵区内积满的甲烷将不能通过第一挡气板流入第二发酵区内,只能通过进料管挡气板底部溢出系统外部,从而不能有效的利用发酵管道内的甲烷存储空间,但是,其依然可以实现沼液的对流效果,促进菌种的分布均匀。
[0037]为保证整个发酵系统内的沼渣、动物粪便等杂质顺利流动,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并且小于发酵系统内径的三分之二;进料管、出料管、发酵管道以及水压间均可以采用水泥浇筑制成或者采用PVC管道连接制成或者采用玻璃钢材料制成。
[0038]水压间30的顶部设置有排气孔32,保持水压间30内气压与外部气压一致,U型发酵管道20内每个发酵区顶部都单独的连接有一个集气管,各个集气管互不连通并单独向外部输出甲烷,集气管40上设置有阀体,在不使用甲烷时关闭阀体;打开阀体使用任意一个发酵区内的甲烷时,发酵区内的气压降低,水压间30中存储的沼液回落至U型发酵管道20中,在沼液回流过程中也促进了沼液的流动,带动菌种的均匀分布。
[0039]本发明采用的是U型发酵系统,其发酵路线长,产气效率高,但是上述的基本方案存在一定的弊端,由于发酵路线长,导致U型发酵系统中的菌种分布不均匀,影响产气效率,并且U型管道中沼液流动性差,容易在沼液上层结壳;现有技术中采用增加沼液流动的技术方案是采用手动的方式解决,使得用户使用甲烷不方便。
[0040]为解决上述存在的技术问题,本发明进一步的改进,提供一种不需要人工操作即可以实现U型发酵系统的沼液充分流动的技术方案,并且提高U型发酵管道内的布菌效果,具体改进的方案如下。
[0041]第一种促进沼液流动并促进菌种均匀分布的方案(以下简称第一种方案)
[0042]进料管排水孔上设置有控制水压间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。
[0043]发酵管道内发酵产生甲烷并在发酵管道内的各个发酵区内积聚,积聚的甲烷占据发酵管道内的空间并挤压发酵管道内的沼液流向进料管和出料管中,进料管和出料管中的沼液液面也随之升高,在单向阀的控制下,出料管中的沼液单向流入水压间内,并将富含菌种的沼液带入水压间内;使用任意一个发酵区内的甲烷时,发酵区内的甲烷气压下降,水压间内的沼液通过进料管排水孔单向回流至进料管内,通过沼液的对流,使得被使用甲烷的发酵区内的沼液液面上升。
[0044]其优点在于:沼液的流动搅拌性能强,在沼液的流动过程中促进菌种的均匀分布,以及促进进料管附近的发酵原料深入发酵系统内部。
[0045]第二种促进沼液流动并促进菌种均匀分布的方案(以下简称第二种方案)
[0046]进料管排水孔上设置有控制水压间内沼液单向流入进料管的单向阀,水压间内部设置有斜面,进料管排水孔位于水压间内的最低点位置,出料管排水孔的位置高于进料管排水孔。
[0047]发酵管道内发酵产生甲烷并在各个发酵区内积聚,积聚的甲烷占据发酵管道内的空间并挤压发酵管道内的沼液流向进料管和出料管中,进料管和出料管中的沼液液面也随之升高,在进料管排水孔上的单向阀控制下,发酵管道内的沼液只能通过出料管排水孔流入水压间内,并将富含菌种的沼液带入水压间中;使用发酵管道内任意一个发酵区中积聚的甲烷,该发酵区内的甲烷气压减小,促进相邻的发酵区中的沼液流入该发酵区中,促使水压间中存储的沼液通过进料管排水孔单向回流至发酵管道内以及通过出料管排水管回流至发酵管道内;由于出料管排水孔的位置高于进料管排水孔,使得水压间中较多的沼液通过进料管排水孔回流至发酵管道内,将含菌量较为丰富的沼液带入进料管中并促进发酵管附近的发酵原料深入发酵系统内,提高整个发酵系统的发酵效率。
[0048]第三种促进沼液流动并促进菌种均匀分布的方案(以下简称第三种方案)
[0049]水压间上还连接有布菌装置,具体地,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,优选地,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,并且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;优选地,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。
[0050]发酵管道内发酵产生甲烷并在发酵管道内的各个发酵区内积聚,积聚的甲烷占据发酵管道内的空间并挤压发酵管道内的沼液流向进料管、出料管和布菌装置中,随着甲烷气压的增加,进料管、出料管和布菌装置中的沼液液面也随之升高,并最终通过进料管排水孔、出料管排水孔以及布菌装置的排水管流入水压间内,由于布菌装置的作用,可以促进整个发酵管道内的沼液流动并流入水压间内,沼液流动搅拌效果好;使用发酵管道内任意一个发酵区中存储的甲烷,该发酵区内的甲烷气压下降,使得相邻的发酵区中的沼液流向该发酵区,并最终使得水压间内存储的沼液通过进料管排水孔、出料管排水孔以及布菌装置的排水管回流至发酵管道内,完成发酵系统的沼液循环流动,沼液的循环流动,促使沼液的流动效果好,促进菌种的均匀分布,并促进进料。
[0051]第四种促进沼液流动并促进菌种均匀分布的方案(以下简称第四种方案)
[0052]在第三种方案的基础上进行改进,进料管排水孔上设置有控制水压间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内沼液单向流入水压间的单向阀。
[0053]发酵管道内发酵产生甲烷并在发酵管道内的各个发酵区内积聚,积聚的甲烷占据发酵管道内的空间并挤压发酵管道内的沼液流向进料管、出料管和布菌装置中,随着甲烷气压的增加,进料管、出料管和布菌装置中的沼液液面也随之升高,使得发酵管道内的沼液通过出料管排水孔单向流入水压间中以及通过布菌装置的排水管流入水压间内;使用发酵管道内任意一个发酵区中存储的甲烷,该发酵区内的甲烷气压下降,使得相邻的发酵区中的沼液流向该发酵区,并最终使得水压间内存储的沼液通过进料管排水孔单向回流至进料管中以及通过布菌装置的排水管回流至发酵管道内,完成发酵系统的沼液循环流动,沼液的循环流动,促使沼液的流动效果好,促进菌种的均匀分布,并促进进料。
[0054]第五种促进沼液流动并促进菌种均匀分布的方案(以下简称第五种方案)
[0055]在第三种方案的基础上进行改进,进料管排水孔上设置有控制水压间内沼液单向流入进料管的单向阀,水压间内设置有倾斜面,进料管排水孔位于水压间内的最低位置,出料管排水孔的最低点所在的水平面高于进料管排水孔最低点所在的水平面,布菌装置的排水管与水压间连接位置的最低点所在的水平面高于出料管排水孔最低点所在的水平面。
[0056]发酵管道内发酵产生甲烷并在发酵管道内的各个发酵区内积聚,积聚的甲烷占据发酵管道内的空间并挤压发酵管道内的沼液流向进料管、出料管和布菌装置中,随着甲烷气压的增加,进料管、出料管和布菌装置中的沼液液面也随之升高,使得发酵管道内的沼液先通过出料管排水孔流入水压间中,水压间中的沼液继续上升并达到布菌装置的排水管最低位置时,发酵管道内的沼液再通过布菌装置的排水管流入水压间中;使用发酵管道内任意一个发酵区中存储的甲烷,该发酵区内的甲烷气压下降,使得相邻的发酵区中的沼液流向该发酵区,并最终使得水压间内存储的沼液通过进料管排水孔单向回流至进料管中以及通过出料管排水管和布菌装置的排水管回流至发酵管道内,完成发酵系统的沼液循环流动;由于进料管排水孔的位置低于出料管排水孔和布菌装置的排水管,使得水压间中存储的沼液大部分通过进料管排水孔单向流入进料管中,并将较多的富含菌种的沼液带入进料管中,沼液的循环流动,促使沼液的流动效果好,促进菌种的均匀分布,并促进进料。
[0057]第六种促进沼液流动并促进菌种均匀分布的方案(以下简称第六种方案)
[0058]在第三种方案的基础上进行改进,进料管排水孔上设置有控制水压间内沼液单向流入进料管的单向阀,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内的单向阀,出料管排水孔的最低点所在的水平面高于进料管排水孔最低点所在的水平面以及高于布菌装置的排水管与水压间连接位置的最低点所在的水平面。
[0059]发酵管道内发酵产生甲烷并在发酵
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