单向循环流动促进发酵原料流动的甲烷发酵系统的制作方法
【专利摘要】本发明公布了单向循环流动促进发酵原料流动的甲烷发酵系统，其包括进料管、出料管、发酵管道、水压间，发酵管道为直线型管道，发酵管道两端侧分别连接有进料管和出料管，水压间安装于发酵管道顶部，水压间与进料管之间连接有水平放置的进料管排水管，水压间与出料管之间连接有水平放置的出料管排水管，发酵管道与进料管连接位置处设置有进料管挡气板，发酵管道与出料管连接位置处设置有出料管挡气板；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的挡气板，相邻的挡气板之间的空间形成一个发酵区，各个发酵区的顶部分别连通有独立的导气管，导气管上设置有阀体；沼液循环流动搅拌性能强，利用沼液流动搅拌促进菌种的均匀分布，并促进发酵原料深入发酵系统内，提高系统的发酵系统以及产气量。
【专利说明】单向循环流动促进发酵原料流动的甲烷发酵系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及沼气发酵系统。
【背景技术】
[0002]随着我国经济的发展、社会的进步，城市居民生活得到进一步的提高，但农村居民生活仍存在很多问题。为全面建设小康社会，社会主义新农村建设显得十分必要。这就要求发展农村生态农业生产方式，改善农村环境，增加农民收入的宏伟目标。其中综合利用沼气池就是改变农村环境的一个重要途径。建设一个沼气池可以使用20年左右，综合利用好沼气池不仅可以节约能源、改善和保护环境，还有节约化肥和农药、提高农作物的产量和质量、促进和带动饲养业的发展等诸多好处。
[0003]现有的沼气池存在诸多问题，例如沼液的流动搅拌性能差，菌种分布不均匀，产气效率低。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是，传统的沼气池沼液流动性差，容易结壳，发酵原料以及菌种在沼气池中分布不均匀，造成产气效率低，以及对发酵原料的利用率不高。
[0005]为解决现有技术中存在的技术问题，本发明所采用的技术方案是。
[0006]单向循环流动促进发酵原料流动的甲烷发酵系统，其包括进料管、出料管、发酵管道、水压间，发酵管道为直线型管道，发酵管道两端侧分别连接有进料管和出料管，水压间安装于发酵管道顶部，水压间与进料管之间连接有水平放置的进料管排水管，水压间与出料管之间连接有水平放置的出料管排水管，发酵管道与进料管连接位置处设置有进料管挡气板，发酵管道与出料管连接位置处设置有出料管挡气板；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的挡气板，相邻的挡气板之间的空间形成一个发酵区，各个发酵区的顶部分别连通有独立的导气管，导气管上设置有阀体；发酵系统还包括布菌装置，布菌装置由排水管、布菌管道以及布菌孔组成，布菌管道为直线型管道并沿发酵管道的中心轴线方向安装于发酵管道内，布菌管道上连接有竖直方向的排水管，排水管的另一端与水压间底部连接，布菌管道上设置有多个沿发酵管道中心轴线方向排列的竖直方向贯穿的布菌孔；进料管排水管上设置有控制水压间中沼液单向流入进料管的单向阀，出料管排水管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发酵管道中沼液单向流入水压间中的单向阀，布菌装置的排水管顶部延伸至水压间内，出料管排水管与水压间连接位置的最低点所在的水平面低于布菌装置的排水管顶部最低点所在的水平面。
[0007]上述技术方案的进一步改进。
[0008]布菌管道的安装位置低于进料管挡气板和出料管挡气板之间的挡气板的最低位置并高于进料管挡气板和出料管挡气板的最低位置。
[0009]上述技术方案的进一步改进。
[0010]发酵管道内的多个发酵区内分别设置有连接水压间和布菌管道的布菌装置的排水管。
[0011]上述技术方案的进一步改进。
[0012]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的长度小于进料管挡气板和出料管挡气板在竖直方向上的投影的长度。
[0013]上述技术方案的进一步改进。
[0014]水压间内设置有与导气管相匹配的导柱。
[0015]上述技术方案的进一步改进。
[0016]水压间顶部采用密封的结构，水压间顶部设有与大气连通的排气管。
[0017]单向循环流动促进发酵原料流动的甲烷发酵系统产生甲烷的方法，其步骤包括:
A、发酵原料倒入发酵系统内发酵产生沼气，并集聚于相邻挡气板之间形成的发酵区内，发酵区内的沼气气压增大，推动发酵管道内的沼液流向进料管、出料管、布菌装置，先通过出料管排水管单向流入水压间内，水压间内存储的沼液液面达到布菌装置的排水管最低位置时，再通过布菌装置将发酵管道内的沼液单向流入水压间内；
B、使用任意一个发酵区内的沼气，发酵区内的沼气气压下降，水压间内存储的沼液通过进料管排水管单向回流至发酵管道内，完成沼液的循环流动；
C、使用其他发酵区内的沼气；
D、按照上述步骤如此循环的产生沼气以及使用沼气。
[0018]本发明与现有技术相比的优点在于:沼液循环流动搅拌性能强，利用沼液流动搅拌促进菌种的均匀分布，并促进发酵原料深入发酵系统内，提高系统的发酵系统以及产气量。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]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。
[0020]图1为本发明的结构示意图。
[0021]图2为本发明的结构示意图。
[0022]图3为本发明的结构示意图。
[0023]图4为本发明的结构示意图。
[0024]图中标示为:10、进料管。
[0025]20、出料管。
[0026]30、发酵管道；31、导气管；32、进料管挡气板；34、出料管挡气板；36、第一挡气板；38、第二挡气板。
[0027]40、水压间；41、导柱；42、进料管排水管；44、出料管排水管；46、排气管。
[0028]50、布菌装置；51、排水管；52、布菌管道；53、布菌孔。
【具体实施方式】
[0029]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。
[0030]如图1所示，单向循环流动促进发酵原料流动的甲烷发酵系统，其包括进料管10、出料管20、发酵管道30和水压间40，发酵管道30由剖面为圆形、矩形等几何形状在直线方向拉伸获得，发酵管道30两端侧分别连接有进料管10和出料管20，水压间40安装于发酵管道30顶部，水压间40与进料管10之间连接有水平放置的进料管排水管42，水压间40与出料管20之间连接有水平放置的出料管排水管44，发酵管道30与进料管10连接位置处设置有进料管挡气板32，发酵管道30与出料管20连接位置处设置有出料管挡气板34。
[0031]水压间40顶部采用封闭结构，防止外部的杂物落入水压间40中，造成阻塞，水压间40顶部还连接一与大气连通的排气管46，保证水压间40内气压与外界气压一致。
[0032]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。
[0033]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。
[0034]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。
[0035]第一种实施方式。
[0036]如图1、2所示，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36和第二挡气板38，进料管挡气板32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和出料管挡气板34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。
[0037]为保证发酵管道30内的沼渣、发酵原料顺利流动，进料管挡气板32、出料管挡气板34以及第一挡气板36和第二挡气板38在竖直方向上的长度小于发酵管道30的高度三分之二。
[0038]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挡气板32以及出料管挡气板34在竖直方向上的投影长度时；以进料管挡气板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挡气板32和出料管挡板34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挡气板32和出料管挡气板34的存储量时，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；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。
[0039]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挡气板32以及出料管挡气板34在竖直方向上的投影长度时；以进料管挡气板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挡气板32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。
[0040]第二种实施方式。
[0041]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。
[0042]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。
[0043]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。
[0044]第三种实施方式。
[0045]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。
[0046]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。
[0047]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。
[0048]第四种实施方式。
[0049]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:单向循环流动促进发酵原料流动的甲烷发酵系统还包括布菌装置50，布菌装置50由排水管51、布菌管道52以及布菌孔53组成，布菌管道52为直线型管道并沿发酵管道的中心轴线方向放置于发酵管道内，布菌管道52的长度小于进料管挡气板32和出料管挡气板34之间的距离，布菌管道52的安装位置低于第一挡气板和第二挡气板的最低位置，优选地，布菌管道52的安装位置低于第一挡气板和第二挡气板的最低位置并高于进料管挡气板和出料管挡气板的最低位置，布菌管道52上连接有竖直方向的排水管51，排水管51的另一端与水压间40底部连接，布菌管道52上设置有多个沿发酵管道中心轴线方向排列的竖直方向贯穿的布菌孔53 ;优选地，第一发酵区、第二发酵区、第三发酵区内分别设置有连接水压间40和布菌管道52的布菌装置的排水管51。
[0050]发酵管道30内产生沼气在多个发酵区内积聚，沼气的气压逐步增大，并挤压发酵管道30内的沼液流向进料管10、出料管20以及布菌装置50内，进料管10、出料管20以及布菌装置50内的沼液液面不断上升，直至通过进料管排水管42、出料管排水管44以及布菌装置的排水管51流入水压间40内；使用发酵管道30发酵区内的沼气时，发酵区中沼气气压减小，水压间40内的存储的沼液分别通过进料管10、出料管20以及布菌装置50回流至环形发酵管道30内。
[0051]其有益效果在于:通过进料管10、出料管20以及布菌装置50流入或流出沼液，促使发酵管道30内的沼液流动搅拌性能得到增强，促进菌种的均匀分布以及发酵原料的均匀分布，沼液的流动搅拌性增强，可以有效的防止结壳现象，提升发酵系统的产气效率。
[0052]第五种实施方式。
[0053]如图1、2所示，第五种实施方式在第四种实施方式的基础上进行改进，与第四种实施方式的不同之处在于，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的单向阀。
[0054]发酵管道30内发酵产生沼气并在发酵管道内的多个发酵区内集聚，沼气的气压逐步增大，并挤压发酵管道内的沼液流向进料管10、出料管20以及布菌装置50，
发酵管道30内不断产生沼气，进料管10、出料管20以及布菌装置50内的沼液液面不断上升，直至通过出料管排水管44单向流入水压间以及布菌装置50的排水管51流入水压间40内；使用发酵管道30内的发酵区中沼气时，发酵区内的气压减小，水压间40中存储的沼液通过进料管排水管42单向回流至进料管10中以及通过布菌装置的排水管51回流至发酵管道30内，完成沼液的循环流动。
[0055]其有益效果在于:出料管20附近含菌量丰富的沼液只能单向的流入水压间40内，并最终通过进料管排水管以及布菌装置的排水管回流，在促进沼液的流动搅拌过程中，带动菌种的均匀分布，并且流入进料管10中的沼液，可以促进进料，推动发酵原料深入发酵系统内部。
[0056]第六种实施方式。
[0057]如图1、2、3所示，第六种实施方式在第四种实施方式的基础上进行改进，与第四种实施方式的不同之处在于，进料管排水管上设置有控制水压间中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中沼液单向流入发酵管道的单向阀，出料管排水管44与水压间40连接位置的最低点所在的水平面高于进料管排水管44与水压间40连接位置的最低点，布菌装置50的排水管51以及进料管排水管42与水压间40的连接位置位于水压间40的最低点位置。
[0058]发酵管道30内发酵产生沼气的集聚于多个发酵区内，随着产气量的增加，发酵区内集聚的沼气气压逐步增大，推动发酵区内的沼液流向进料管、出料管以及布菌装置中；随着产气量的进一步增加，进料管、出料管以及布菌装置的排水管中沼液液面上升，在单向阀的控制下，发酵管道内的沼液只能通过出料管排水管44流入水压间中；使用发酵区内的沼气时，发酵区内的沼气气压减小，水压间40中存储的沼液通过进料管排水管42和布菌装置的排水管51单向回流至发酵管道内，以及通过出料管排水管44回流至出料管20中，由于出料管排水管的位置高于进料管排水管和布菌装置的排水管，所以，水压间40中存储的沼液主要通过进料管排水管42单向流入进料管10以及通过布菌装置的排水管51单向回流至发酵管道30内。
[0059]其有益效果在于:发酵管道30内气压增大时，将出料管20附近含菌量丰富的沼液流入水压间40中，利用出料管排水管高于进料管排水管以及布菌装置的排水管，可以将水压间40中含菌量丰富的沼液单向回流至发酵管道内的各个区域，并且经过进料管排水管42流入进料管10的沼液可以促进进料，促进发酵原料深入发酵系统内，进一步的提高发酵系统的产气效率。
[0060]第七种实施方式。
[0061]如图1、2、4所示，第七种实施方式在第五种实施方式的基础上进行改进，与第五种实施方式的不同之处在于，布菌装置50的排水管51延伸至水压间40内部，并且布菌装置50的排水管51延伸至水压间40 —端侧的最低点所在的水平面高于出料管排水管与水压间连接位置的最低点所在的水平面，出料管排水管与水压间连接位置最低点所在的水平面高于进料管排水管与水压间连接位置最低点所在的水平面。
[0062]发酵管道30内产生沼气并在各个发酵区内集聚，各个发酵区内的沼气气压逐步增加，并挤压发酵管道30内的沼液流向进料管10、出料管20以及布菌装置50，发酵管道30中继续发酵产生沼气，进料管10、出料管20以及布菌装置50中的沼液液面不断上升，并首先通过出料管排水管44单向流入水压间40内，水压间40内存储的沼液液面不断上升，水压间40内的沼液液面达到布菌装置50的排水管51顶部的最低点位置时，发酵管道30内的沼液再经过布菌装置50的排水管51流入水压间40内，实现沼液的大范围流动；使用发酵区内的沼气时，发酵区内的气压下降，水压间40内存储的沼液分别通过进料管排水管42、布菌装置50的排水管51回流至发酵管道30内，由于进料管排水管与布菌装置的排水管的高低位置关系，使得水压间40中存储的沼液大部分通过进料管排水管42流入进料管10中,促进沼液的循环流动，带动菌种的均勻分布。
[0063]其优点在于:发酵管道30内沼气气压较大时，将出料管20附近的含菌量较为丰富的沼液流入水压间中，并促进沼液的流动；使用沼气时，通过进料管排水管42和布菌装置的排水管51将水压间40中存储的含菌量丰富的沼液回流至发酵管道30内，通过布菌装置50可以将水压间中存储的部分沼液更加均匀的流入发酵管道30的各个位置，通过进料管排水管42可以将水压间40中存储的大部分沼液流入进料管10中，促进进料，推动发酵原料深入发酵系统内部以及菌种的均匀分布。
[0064]第八种实施方式。
[0065]如图1、2、3所示，第八种实施方式在第四种实施方式的基础上进行改进，与四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的单向阀，布菌装置50的排水管51上设置有控制水压间40中沼液单向流入发酵管道30的单向阀。
[0066]发酵管道30内发酵产生沼气并不断在多个发酵区内集聚，不断产生沼气，并使得发酵区内的气压增大，推动发酵管道30内的沼液流向进料管10、出料管20、布菌装置50 ；发酵管道30内继续发酵产生沼气，使得进料管10、出料管20、布菌装置50中的沼液液面上升，并通过出料管排水管44单向流入水压间40内；使用发酵管道30中的任意一个发酵区内的沼气，发酵区内的气压下降，使得水压间40内的沼液通过进料管排水管42以及布菌装置50回流至发酵管道内，补充发酵区内减小的沼气空间。
[0067]其有益效果在于:发酵管道30中沼气气压较大时，将出料管20附近富含菌种的沼液流入水压间40中；水压间40中存储的沼液回流时，使得含菌量丰富的沼液均匀的分布于发酵区内，并且流入进料管中的沼液可以促进进料，推动发酵原料深入发酵管道内，提高发酵系统的发酵效率，以及产气率，沼液的流动搅拌效果好，可以有效的防止结壳。
[0068]第九种实施方式。
[0069]如图1、2、3、4所示，第九种实施方式在第四种实施方式的基础上进行改进，与四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的单向阀，布菌装置50的排水管51上设置有控制发酵管道30中沼液单向流入水压间40中的单向阀，出料管排水管44与水压间40连接位置的最低点所在的水平面高于布菌装置50的排水管51顶部最低点所在的水平面。
[0070]发酵管道30内发酵产生沼气并在多个发酵区内集聚，随着沼气量的不断增加，发酵区内的沼气气压也随之增加，并挤压发酵管道30内的沼液流向进料管、出料管、布菌装置；发酵管道内的沼气气压进一步增加，并推动进料管10、出料管20以及布菌装置50中的沼液液面上升，首先通过布菌装置50的排水管51将发酵管道30内的沼液流入水压间40内，待水压间40中存储的沼液液面上升至出料管排水管44的最低点时，并通过出料管排水管44将出料管20中的沼液流入水压间40内；使用发酵区内的沼气时，发酵区内的沼气气压下降，使得水压间40内的沼液通过进料管排水管42单向回流至进料管10中。
[0071]其有益效果在于:通过布菌装置50向水压间40中输出沼液，有效的提高了系统内的沼液的流动性能，沼液的流动搅拌过程中达到布菌均匀的目的；通过出料管排水管向水压间输送沼液时，将出料管附件富含菌种的沼液带入水压间内；水压间内的沼液回流时，只能通过进料管排水管输送至进料管中，将富含菌种的沼液带入进料管内，通过沼液的流动促进进料，推动进料管内的发酵原料深入发酵系统内部。
[0072]第十种实施方式。
[0073]如图1、2、3所示，第九种实施方式在第四种实施方式的基础上进行改进，与四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的单向阀，布菌装置50的排水管51上设置有控制发酵管道30中沼液单向流入水压间40中的单向阀，布菌装置的排水管51顶部延伸至水压间40内，出料管排水管44与水压间40连接位置的最低点所在的水平面低于布菌装置50的排水管51顶部最低点所在的水平面。
[0074]发酵管道30内发酵产生沼气并在多个发酵区内集聚，随着沼气量的不断增加，发酵区内的沼气气压也随之增加，并挤压发酵管道30内的沼液流向进料管、出料管、布菌装置；发酵管道内的沼气气压进一步增加，并推动进料管10、出料管20以及布菌装置50中的沼液液面上升，并首先通过出料管排水管44流入水压间40内，待水压间40内的沼液液面上升至布菌装置50的排水管51顶部最低点位置时，发酵管道30内的沼液再通过布菌装置50的排水管51流入水压间40内；使用发酵区内的沼气时，发酵区内的沼气气压下降，水压间40内存储的沼液只能通过进料管排水管42单向回流至进料管10内，完成沼液的循环流动。
[0075]其有益效果在于:通过出料管排水管44向水压间40内输送沼液时，将富含菌种的沼液带入水压间中，并通过布菌装置向水压间输送沼液，促进系统内的沼液流动；水压间40内的沼液通过进料管排水管回流，并富含菌种的沼液带入进料管内，并促进进料，将富含菌种的沼液带入进料管10内。
[0076]第九种实施方式与第十种实施方式相比，第九种实施方式主要侧重于促进沼液的流动，通过沼液的流动带动菌种的均匀分布，第十种实施方式主要侧重于将出料管附近富含菌种的沼液带入进料管中，促进富含菌种的沼液循环流动，第九种实施方式与第十种实施方式都是将水压间40内的沼液通过进料管排水管42单向流入进料管10内，推动进料管10附近的发酵原料流入发酵系统内部。
[0077]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本发明中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或者范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限定于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【权利要求】
1.单向循环流动促进发酵原料流动的甲烷发酵系统，其特征在于，其包括进料管、出料管、发酵管道、水压间，发酵管道为直线型管道，发酵管道两端侧分别连接有进料管和出料管，水压间安装于发酵管道顶部，水压间与进料管之间连接有水平放置的进料管排水管，水压间与出料管之间连接有水平放置的出料管排水管，发酵管道与进料管连接位置处设置有进料管挡气板，发酵管道与出料管连接位置处设置有出料管挡气板；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的挡气板，相邻的挡气板之间的空间形成一个发酵区，各个发酵区的顶部分别连通有独立的导气管，导气管上设置有阀体；发酵系统还包括布菌装置，布菌装置由排水管、布菌管道以及布菌孔组成，布菌管道为直线型管道并沿发酵管道的中心轴线方向安装于发酵管道内，布菌管道上连接有竖直方向的排水管，排水管的另一端与水压间底部连接，布菌管道上设置有多个沿发酵管道中心轴线方向排列的竖直方向贯穿的布菌孔；进料管排水管上设置有控制水压间中沼液单向流入进料管的单向阀，出料管排水管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发酵管道中沼液单向流入水压间中的单向阀，布菌装置的排水管顶部延伸至水压间内，出料管排水管与水压间连接位置的最低点所在的水平面低于布菌装置的排水管顶部最低点所在的水平面。
2.根据权利要求1所述的单向循环流动促进发酵原料流动的甲烷发酵系统，其特征在于，布菌管道的安装位置低于进料管挡气板和出料管挡气板之间的挡气板的最低位置并高于进料管挡气板和出料管挡气板的最低位置。
3.根据权利要求2所述的单向循环流动促进发酵原料流动的甲烷发酵系统，其特征在于，发酵管道内的多个发酵区内分别设置有连接水压间和布菌管道的布菌装置的排水管。
4.根据权利要求3所述的单向循环流动促进发酵原料流动的甲烷发酵系统，其特征在于，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的长度小于进料管挡气板和出料管挡气板在竖直方向上的投影的长度。
5.根据权利要求4所述的单向循环流动促进发酵原料流动的甲烷发酵系统，其特征在于，水压间内设置有与导气管相匹配的导柱。
6.根据权利要求5所述的单向循环流动促进发酵原料流动的甲烷发酵系统，其特征在于，水压间顶部采用密封的结构，水压间顶部设有与大气连通的排气管。
【文档编号】C12P5/02GK104480004SQ201510030362
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2015年1月22日 优先权日:2015年1月22日
【发明者】陆海燕 申请人:陆海燕