秸稈原料發(fā)酵產(chǎn)生新能源的系統(tǒng)促進(jìn)沼液對流的方法
【專利摘要】本發(fā)明公布了秸稈原料發(fā)酵產(chǎn)生新能源的系統(tǒng)促進(jìn)沼液對流的方法，其步驟包括：發(fā)酵過程：發(fā)酵原料在發(fā)酵腔室內(nèi)發(fā)酵產(chǎn)生沼氣并積聚于儲氣板內(nèi)，儲氣板內(nèi)的沼氣氣壓增大，擠壓發(fā)酵腔室內(nèi)的沼液流向進(jìn)料管、出料管、布菌裝置，布菌裝置的布菌排水管內(nèi)的沼液高度與進(jìn)料管、出料管內(nèi)的沼液高度相同，儲氣板內(nèi)的沼氣氣壓進(jìn)一步增大時，發(fā)酵腔室內(nèi)的沼液先通過出料管排水管單向流入水壓間中，由于出料管內(nèi)的沼液含有大量的菌種，從而使得富含菌種的沼液先流入水壓間中，當(dāng)水壓間內(nèi)沼液達(dá)到布菌排水管頂部時，再通過布菌排水管流入水壓間內(nèi)，促進(jìn)沼液的對流，有效促進(jìn)發(fā)酵原料隨著沼液深入發(fā)酵腔室內(nèi)。
【專利說明】
秸稈原料發(fā)酵產(chǎn)生新能源的系統(tǒng)促進(jìn)沼液對流的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種新能源、發(fā)酵領(lǐng)域，特別涉及秸桿、動物糞便等原料發(fā)酵的微生物發(fā)酵處理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的沼氣發(fā)酵系統(tǒng)的導(dǎo)氣管采用大多采用混泥土澆筑并固定于儲氣板頂部，并且周邊的氣密性不高，周邊漏氣難堵；由于沼氣池的發(fā)酵原料大多采用家畜糞便，糞便腐爛過程中容易滋生各種蟲類，蛆蟲爬入導(dǎo)氣管內(nèi)造成阻塞，難清理；當(dāng)導(dǎo)氣管內(nèi)有集水時，難排出；最為突出的問題是，導(dǎo)氣管斷裂時，由于難更換，可以導(dǎo)致整個沼氣發(fā)酵系統(tǒng)的報廢。
[0003]目前的水壓式沼氣發(fā)酵系統(tǒng)的沼氣存儲空間是指設(shè)置于發(fā)酵腔室兩端的進(jìn)料管擋氣板、出料管擋氣板之間的區(qū)域，當(dāng)較長時間不使用存儲的沼氣時，存儲的沼氣從進(jìn)料管擋氣板、出料管擋氣板的底部溢出，并進(jìn)入空氣中，從而造成浪費;現(xiàn)有的沼氣存儲空間有限。
[0004]影響沼氣發(fā)酵效率以及產(chǎn)氣量最重要的因素是發(fā)酵原料、菌種、溫度，當(dāng)發(fā)酵原料、菌種的均勻分布，微生物充分分解發(fā)酵原料，產(chǎn)生出較多的沼氣并使得沼氣存儲腔室內(nèi)的溫度升高，進(jìn)一步促進(jìn)發(fā)酵;現(xiàn)有的沼氣發(fā)酵系統(tǒng)由于沼液流動性差，造成發(fā)酵原料大量積聚于進(jìn)料口處，經(jīng)過長期發(fā)酵后并且含有大量菌種的沼液主要積聚于出料口出，從而造成發(fā)酵系統(tǒng)內(nèi)的發(fā)酵原料與菌種的分布不均勻，抑制了發(fā)酵效率，降低產(chǎn)氣量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種促進(jìn)沼液對流，促進(jìn)菌種均勻分布的發(fā)酵系統(tǒng)，并且該系統(tǒng)采用泥封結(jié)構(gòu)的出氣裝置，在出氣管損壞或阻塞情況下，可以快速更換或疏通;并且采用輔助儲氣裝置，增大沼氣的存儲空間。
[0006]為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下。
[0007]秸桿原料發(fā)酵產(chǎn)生新能源的系統(tǒng)，其包括進(jìn)料管、出料管、發(fā)酵腔室、水壓間、輔助儲氣裝置，進(jìn)料管、出料管分別設(shè)置于發(fā)酵腔室的兩端，水壓間安裝于發(fā)酵腔室的上方，進(jìn)料管與水壓間之間設(shè)置有進(jìn)料管排水管，出料管與水壓間之間設(shè)置有出料管排水管;發(fā)酵腔室的頂部為儲氣板，儲氣板與進(jìn)料管連接位置處設(shè)置有豎直方向布置的進(jìn)料管擋氣板，儲氣板與出料管連接位置處設(shè)置有豎直方向布置的出料管擋氣板；
儲氣板上安裝有導(dǎo)氣裝置，導(dǎo)氣裝置，包括外管、導(dǎo)氣管，外管豎直插入儲氣板內(nèi)并與儲氣板內(nèi)腔相連通，外管的外壁設(shè)置有沿其圓周方向布置的防漏板，儲氣板上設(shè)置有與防漏板相匹配的防漏凹槽，防漏板上還覆蓋有硬質(zhì)防護(hù)層;外管內(nèi)設(shè)置有與設(shè)置于導(dǎo)氣管底部的凸起塊相匹配的空腔，外管的底部還設(shè)置有與導(dǎo)氣管底部凸起塊相匹配的限位臺階，導(dǎo)氣管的底部與儲氣板內(nèi)腔連通，外管的空腔內(nèi)填充有位于導(dǎo)氣管底部凸起塊上部的泥封層，外管空腔內(nèi)還填充有位于泥封層上部的水潤層；
上述輔助儲氣裝置包括外箱體、上板、安裝于外箱體內(nèi)并且開口向下設(shè)置的外儲氣室、安裝于儲氣板內(nèi)并且開口向下設(shè)置的的內(nèi)儲氣室，外箱體的外壁貼合于儲氣板的外壁，儲氣板上設(shè)置有第一水流，外箱體上設(shè)置有第二水流孔，第一水流孔與第二水流孔尺寸相同并且同心布置，上板穿過第一水流孔、第二水流孔，上板一端延伸至儲氣板內(nèi)，另一端延伸至外箱體內(nèi)，延伸至儲氣板內(nèi)的上板的壁部設(shè)置有豎直方向的內(nèi)儲氣板壁部，延伸至外箱體內(nèi)的上板的壁部設(shè)置有豎直方向的外儲氣板壁部，內(nèi)儲氣板壁部與儲氣板內(nèi)壁之間形成內(nèi)儲氣室，外儲氣板壁部與外箱體內(nèi)壁之間形成外儲氣室，內(nèi)儲氣室通過第一水流孔、第二水流孔與外儲氣室相連通；
水壓間還連接有布菌裝置，布菌裝置包括布菌排水管、布菌管，布菌排水管連接于水壓間的底部，布菌排水管的底部連接布菌管，布菌管沿發(fā)酵腔室的路徑方向布置，布菌管上設(shè)置有若干豎直方向貫穿的布菌孔；
進(jìn)料管排水管上設(shè)置有控制水壓間內(nèi)的沼液單向流入進(jìn)料管的單向閥，出料管排水管以及布菌排水管上設(shè)置有控制發(fā)酵腔室內(nèi)的沼液單向流入水壓間的單向閥。
[0008]上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)。
[0009]布菌排水管與水壓間的連接位置高于出料管排水管與水壓間的連接位置。
[0010]上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)。
[0011 ]在每個發(fā)酵區(qū)內(nèi)均布置有輔助儲氣裝置。
[0012]上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)。
[0013]內(nèi)儲氣板壁部底部所在的水平面高于進(jìn)、出料管擋氣板底部所在的水平面，外儲氣板壁部底部所在的水平面不高于進(jìn)、出料管擋氣板底部所在的水平面。
[0014]上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)。
[0015]外儲氣室的上方設(shè)置有外輔助水壓間，并且外輔助水壓間上設(shè)置有第三水流孔；防漏板與儲氣板的接觸處設(shè)置有密封圈，外管上部還設(shè)置有蓋體。
[0016]上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)。
[0017]上述的硬質(zhì)防護(hù)層為水泥、或鐵片、或石盤。
[0018]秸桿原料發(fā)酵產(chǎn)生新能源的系統(tǒng)促進(jìn)沼液對流的方法，其步驟包括:
導(dǎo)氣裝置安裝方法:將外管插入儲氣板內(nèi)與儲氣板內(nèi)腔相連通，并將設(shè)置于外管外壁并沿其圓周方向的布置的防漏板放置于儲氣板頂部的防漏凹槽內(nèi)，在防漏板與儲氣板的接觸處設(shè)置有密封圈，在防漏板上澆筑水泥層，對防漏板進(jìn)行二次密封并固定外管位置；
將導(dǎo)氣管插入外管內(nèi)腔，使得設(shè)置于導(dǎo)氣管底部的凸起塊與設(shè)置于外管底部的限位臺階接觸，從而將外管內(nèi)腔與儲氣板分隔并且導(dǎo)氣管底部連通儲氣板內(nèi)腔；
在凸起塊的上方放置泥土層，并用力夯實，形成泥封層，干燥放置一定時間，待表面泥土層干燥時，在倒入一定量的清水，形成水潤層；
當(dāng)儲氣板內(nèi)積聚有沼氣時，如果在水潤層中產(chǎn)生連續(xù)的氣泡，說明泥封層密封不完備，需要重復(fù)上述步驟，重新裝填泥封層，直至水潤層沒有連續(xù)的氣泡產(chǎn)生，即說明安裝成功；發(fā)酵過程:發(fā)酵原料在發(fā)酵腔室內(nèi)發(fā)酵產(chǎn)生沼氣并積聚于儲氣板內(nèi)，儲氣板內(nèi)的沼氣氣壓增大，擠壓發(fā)酵腔室內(nèi)的沼液流向進(jìn)料管、出料管、布菌裝置，布菌裝置的布菌排水管內(nèi)的沼液高度與進(jìn)料管、出料管內(nèi)的沼液高度相同，儲氣板內(nèi)的沼氣氣壓進(jìn)一步增大時，發(fā)酵腔室內(nèi)的沼液先通過出料管排水管單向流入水壓間中，由于出料管內(nèi)的沼液含有大量的菌種，從而使得富含菌種的沼液先流入水壓間中，當(dāng)水壓間內(nèi)沼液達(dá)到布菌排水管頂部時，再通過布菌排水管流入水壓間內(nèi)，促進(jìn)沼液的對流，有效促進(jìn)發(fā)酵原料隨著沼液深入發(fā)酵腔室內(nèi)；
沼氣導(dǎo)出過程:通過設(shè)置于儲氣板頂部的導(dǎo)氣裝置將儲氣板內(nèi)的沼氣導(dǎo)出時，儲氣板內(nèi)的沼氣氣壓下降，水壓間內(nèi)存儲的沼液只能通過進(jìn)料管排水管單向回流至進(jìn)料管內(nèi)，回流的沼液促進(jìn)發(fā)酵原料深入發(fā)酵腔室，促進(jìn)發(fā)酵原料的均勻分布。
[0019]本發(fā)明的優(yōu)點在于:通過泥封結(jié)構(gòu)安裝導(dǎo)氣管，當(dāng)導(dǎo)氣管斷裂或者阻塞時，方便更換或疏通，并且可以通過設(shè)置于泥封層上部的水潤層觀測是否漏氣；通過輔助儲氣裝置擴展沼氣存儲空間，并且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性強;通過多種沼液對流攪拌方案，高效促進(jìn)菌種的均勻分布，提升系統(tǒng)的發(fā)酵效率。
【附圖說明】
[0020]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例，下面將對實施例中所需要使用的附圖做簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0021]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2為本發(fā)明的另一種更為完善的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖3為本發(fā)明的導(dǎo)氣裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖4為本發(fā)明的輔助儲氣裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖中標(biāo)示為:110、進(jìn)料管；112、進(jìn)料管排水管；120、出料管；122、出料管排水管；130、儲氣板；132、進(jìn)料管擋氣板；134、第一擋氣板；136、第二擋氣板；138、出料管擋氣板；140、水壓間；142、通氣管；150、布菌排水管；152、布菌管。
[0026]300、導(dǎo)氣裝置；310、外管；320、導(dǎo)氣管；330、蓋體；340、泥封層；350、水潤層；360、防漏板;370、硬質(zhì)防護(hù)層。
[0027]400、輔助儲氣裝置;410、上板;420、內(nèi)儲氣板壁部;430、外儲氣板壁部;440、外箱體;450、第一水流孔;460、第二水流孔;470、外輔助水壓間；480、第三水流孔。
【具體實施方式】
[0028]下面結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下，所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)范圍。
[0029]如圖1所示，發(fā)酵系統(tǒng)，其包括進(jìn)料管110、出料管120、發(fā)酵腔室、水壓間140，進(jìn)料管110、出料管120分別設(shè)置于發(fā)酵腔室的兩端，水壓間140安裝于發(fā)酵腔室的上方，進(jìn)料管110與水壓間140之間設(shè)置有進(jìn)料管排水管112，出料管120與水壓間140之間設(shè)置有出料管排水管122;發(fā)酵腔室的頂部為儲氣板130，儲氣板130與進(jìn)料管110連接位置處設(shè)置有豎直方向布置的進(jìn)料管擋氣板132，儲氣板130與出料管120連接位置處設(shè)置有豎直方向布置的出料管擋氣板138;儲氣板130上安裝有導(dǎo)氣裝置300。
[0030]發(fā)酵原料通過進(jìn)料管110進(jìn)入發(fā)酵腔室內(nèi)，并在發(fā)酵腔室內(nèi)發(fā)酵產(chǎn)生沼氣，發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣向上流動并積聚于儲氣板130內(nèi)，隨著繼續(xù)的發(fā)酵以及沼氣氣壓的增大，儲氣板130內(nèi)的沼氣氣壓大于外部大氣氣壓，從而擠壓發(fā)酵腔室內(nèi)的沼液流向進(jìn)料管、出料管，進(jìn)料管、出料管內(nèi)的沼液液面逐漸上升，并分別達(dá)到進(jìn)料管排水管、出料管排水管的最低點，并流入水壓間140內(nèi)；當(dāng)儲氣板內(nèi)的沼液液面達(dá)到進(jìn)料管擋氣板或者出料管擋氣板的最低點時，儲氣板內(nèi)的沼氣存儲量達(dá)到最大值，繼續(xù)發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣將從進(jìn)料管擋氣板或者出料管擋氣板的底部溢出，并流出發(fā)酵系統(tǒng);安裝于儲氣板130頂部的導(dǎo)氣裝置300用于導(dǎo)出儲氣板內(nèi)存儲的沼氣，當(dāng)導(dǎo)出儲氣板內(nèi)存儲的沼氣時，儲氣板內(nèi)的沼氣氣壓下降，并使得進(jìn)料管、出料管內(nèi)的沼液液面逐步下降，并促使水壓間內(nèi)存儲的沼液回流，并促進(jìn)一定范圍內(nèi)的沼液對流、促進(jìn)部分菌種相互流動。
[0031]本發(fā)明所采用的發(fā)酵原料為有機生物廢物、污染物等，主要包括植物秸桿、動物糞便、生活污水、有機垃圾等，通過發(fā)酵處理，將發(fā)酵原料進(jìn)行無害化處理，獲取清潔能源，從而更好的保護(hù)環(huán)境。
[0032]如圖1、2所示，水壓間140上設(shè)置有通氣管142，通過通氣管142保證水壓間內(nèi)的氣壓與外部氣壓一致，避免形成密閉空間。
[0033]如圖2所示，上述的導(dǎo)氣裝置300，包括外管310、導(dǎo)氣管320，外管310豎直插入儲氣板內(nèi)并與儲氣板內(nèi)腔相連通，外管310的外壁設(shè)置有沿其圓周方向布置的防漏板360，儲氣板130上設(shè)置有與防漏板360相匹配的防漏凹槽，防漏板360上還覆蓋有硬質(zhì)防護(hù)層370，通過硬質(zhì)防護(hù)層370將防漏板360與儲氣板130壓緊固定，從而阻斷氣體流出；該硬質(zhì)防護(hù)層370可以為水泥、鐵片、石盤等;外管310內(nèi)設(shè)置有與導(dǎo)氣管320底部凸起塊相匹配的空腔，夕卜管310的底部還設(shè)置有與導(dǎo)氣管320底部凸起塊相匹配的限位臺階，導(dǎo)氣管320的底部與儲氣板內(nèi)腔連通，外管310的空腔內(nèi)填充有位于導(dǎo)氣管320底部凸起塊上部的泥封層，外管310空腔內(nèi)還填充有位于泥封層上部的水潤層。
[0034]為進(jìn)一步的阻擋氣體流出并防止漏氣，防漏板360與儲氣板130的接觸處設(shè)置有密封圈，當(dāng)硬質(zhì)防護(hù)層370擠壓防漏板360時，增強防漏氣效果。
[0035]外管310上部還設(shè)置有蓋體330，導(dǎo)氣管320穿過蓋體330的中心位置;通過蓋體330將外管310的內(nèi)腔與外部隔絕，防止外部雜物落入潤水層中。
[0036]將導(dǎo)氣管320插入固定于儲氣板130頂部的外管310內(nèi)，導(dǎo)氣管320底部的凸起塊與設(shè)置于外管310底部的限位臺階接觸并限定導(dǎo)氣管320的位置，將泥土放置于導(dǎo)氣管的凸起塊上部并夯實，防止漏氣，裸露放置幾天，待泥土干燥形成堅硬的塊狀，從而穩(wěn)固外管310的位置，再將一定量的清水倒入泥封層上部形成水潤層，由于泥土干燥時會形成裂縫，清水滲入裂縫中，并保持泥封層上部的濕潤；當(dāng)儲氣板內(nèi)積聚有沼氣時，如果泥封層密封不完善，可在水潤層中形成連續(xù)的氣泡，則需要重新填埋泥封層；當(dāng)導(dǎo)氣管斷裂或者導(dǎo)氣管發(fā)生阻塞時，可通過清理泥封層進(jìn)行更換導(dǎo)氣管或者疏通導(dǎo)氣管，操作方便，便于維修。
[0037]如圖4所示，本發(fā)明還包括輔助儲氣裝置400，其包括外箱體440、上板410、安裝于外箱體440內(nèi)并且開口向下設(shè)置的外儲氣室、安裝于儲氣板130內(nèi)并且開口向下設(shè)置的的內(nèi)儲氣室，外箱體440的外壁貼合于儲氣板130的外壁，儲氣板130上設(shè)置有第一水流孔450，外箱體440上設(shè)置有第二水流孔460，第一水流孔450與第二水流孔460尺寸相同并且同心布置，上板410穿過第一水流孔450、第二水流孔460，上板410—端延伸至儲氣板130內(nèi)，另一端延伸至外箱體440內(nèi)，延伸至儲氣板130內(nèi)的上板410的壁部設(shè)置有豎直方向的內(nèi)儲氣板壁部420，延伸至外箱體440內(nèi)的上板410的壁部設(shè)置有豎直方向的外儲氣板壁部430，內(nèi)儲氣板壁部420與儲氣板130內(nèi)壁之間形成內(nèi)儲氣室，外儲氣板壁部430與外箱體440內(nèi)壁之間形成外儲氣室，內(nèi)儲氣室通過第一水流孔、第二水流孔與外儲氣室相連通。
[0038]由于發(fā)酵原料、菌種等因素的影響，使得發(fā)酵腔室內(nèi)各個位置的發(fā)酵效率不同以及產(chǎn)氣量不同，使得由儲氣板130與內(nèi)儲氣室外壁之間組成的子發(fā)酵區(qū)與內(nèi)儲氣室內(nèi)沼氣存儲量存在差異，從而使得子發(fā)酵區(qū)與內(nèi)儲氣室存在氣壓差，在氣壓差的作用下，促進(jìn)沼液、發(fā)酵原料在發(fā)酵腔室內(nèi)對流，促進(jìn)菌種均勻分布。
[0039]尤為重要地，內(nèi)儲氣板壁部420底部所在的水平面應(yīng)當(dāng)高于進(jìn)、出料管擋氣板底部所在的水平面，外儲氣板壁部430底部所在的水平面應(yīng)當(dāng)不高于進(jìn)、出料管擋氣板底部所在的水平面；當(dāng)子發(fā)酵區(qū)內(nèi)的沼氣氣壓小于內(nèi)儲氣室內(nèi)氣壓時，內(nèi)儲氣室中的沼液液面低于子發(fā)酵區(qū)內(nèi)的沼液液面，當(dāng)內(nèi)儲氣室中的沼液液面低于內(nèi)儲氣板壁部時，內(nèi)儲氣室內(nèi)繼續(xù)積聚的沼氣將通過內(nèi)儲氣板壁部底部溢出并流入子發(fā)酵區(qū)內(nèi)，促使沼液對流并增大子發(fā)酵區(qū)內(nèi)的沼氣氣壓；當(dāng)子發(fā)酵區(qū)內(nèi)的沼液液面低于內(nèi)儲氣板壁部底部時，子發(fā)酵區(qū)將與內(nèi)儲氣室連通，并且外箱體440內(nèi)的液面也不斷上升；當(dāng)發(fā)酵腔室內(nèi)的沼液液面達(dá)到進(jìn)、出料管擋氣板底部所在的水平面時，發(fā)酵系統(tǒng)將達(dá)到沼氣存儲量最大值，即儲氣板內(nèi)存儲的沼氣與外儲氣室內(nèi)存儲的沼氣總和，由于內(nèi)儲氣室與外儲氣室相連通，發(fā)酵腔室內(nèi)的沼液液面與外儲氣室內(nèi)的沼液液面相同，如果外儲氣板壁部430底部所在的水平面高于進(jìn)、出料管擋氣板底部所在的水平面時，將極大的縮小了沼氣存儲空間。
[0040]外儲氣室的上方設(shè)置有外輔助水壓間470，并且外輔助水壓間470上設(shè)置有第三水流孔480 ο
[0041]由于發(fā)酵系統(tǒng)的最大沼氣存儲量為儲氣板內(nèi)的沼氣量與外儲氣室內(nèi)的沼氣量之和，所以當(dāng)設(shè)置有多個輔助儲氣裝置時，將顯著增加最大存儲量。
[0042]當(dāng)設(shè)置若干輔助儲氣裝置時，各個儲氣裝置的外箱體440相互連通，并且外輔助水壓間相互連通；當(dāng)各個儲氣裝置連通后，在發(fā)酵初期，子發(fā)酵區(qū)與內(nèi)儲氣室存在氣壓差，并且各個外儲氣室之間也存在氣壓差，從而促進(jìn)外箱體內(nèi)的液體流動。
[0043]上板410上設(shè)置有連通內(nèi)儲氣室或者外儲氣室的導(dǎo)氣裝置，為便于導(dǎo)氣以及便于后期維修，將導(dǎo)氣裝置安裝于外儲氣室的上部。
[0044]發(fā)酵原料倒入進(jìn)料管內(nèi)，由于進(jìn)料管較深并且進(jìn)料管擋氣板的阻礙，難以通過手動的方式將發(fā)酵原料均勻布置于發(fā)酵腔室內(nèi)，如果沼氣發(fā)酵系統(tǒng)本身的沼液對流性差，將嚴(yán)重降低系統(tǒng)的發(fā)酵效率，為此，本發(fā)明采用了多種方案，促進(jìn)沼液對流并促進(jìn)菌種均勻分布，從而提高發(fā)酵系統(tǒng)的發(fā)酵效率。
[0045]第一種促進(jìn)沼液對流，并促進(jìn)菌種均勻分布的方案。
[0046]儲氣板130上設(shè)置有若干位于進(jìn)料管擋氣板132與出料管擋氣板138之間的擋氣板，進(jìn)/出料管擋氣板與相鄰的擋氣板之間形成一個發(fā)酵區(qū)、相鄰的擋氣板之間形成一個發(fā)酵區(qū)。
[0047]尤為重要地，進(jìn)、出料管擋氣板底部所在的水平面低于設(shè)置于進(jìn)、出料管擋氣板之間的擋氣板底部所在的水平面，其目的是為了充分利用儲氣板內(nèi)的沼氣存儲空間；每個發(fā)酵區(qū)頂部都設(shè)置有相互獨立的導(dǎo)氣裝置，從而確保各個發(fā)酵區(qū)的相互獨立。
[0048]為進(jìn)一步的促進(jìn)沼液對流以及菌種均勻分布，在每個發(fā)酵區(qū)內(nèi)均布置有輔助儲氣
目.ο
[0049]如圖1、2所示，儲氣板上設(shè)置有位于進(jìn)料管擋氣板132與出料管擋氣板138之間的第一擋氣板134、第二擋氣板136，進(jìn)料管擋氣板132與第一擋氣板134之間形成第一發(fā)酵區(qū)，第一擋氣板與第二擋氣板之間形成第二發(fā)酵區(qū)，第二擋氣板與出料管擋氣板之間形成第三發(fā)酵區(qū)。
[0050]由于發(fā)酵原料、菌種、溫度的差異，導(dǎo)致第一發(fā)酵區(qū)、第二發(fā)酵區(qū)、第三發(fā)酵區(qū)的發(fā)酵效率不同，從而使得第一發(fā)酵區(qū)、第二發(fā)酵區(qū)、第三發(fā)酵區(qū)內(nèi)的沼氣氣壓有所差異，由于沼氣氣壓的不同，將促使沼液在相鄰發(fā)酵區(qū)之間相互對流，并促進(jìn)菌種的均勻分布；當(dāng)發(fā)酵腔室內(nèi)的沼液液面低于第一擋氣板或者第二擋氣板底部所在的水平面時，相鄰的高氣壓發(fā)酵區(qū)繼續(xù)發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣將通過第一擋氣板或者第二擋氣板底部流入較低氣壓的發(fā)酵區(qū)中，直至沼液液面完全低于第一擋球板、第二擋氣板底部水平面，從而達(dá)到第一發(fā)酵區(qū)、第二發(fā)酵區(qū)、第三發(fā)酵區(qū)的互通。
[0051 ]第二種促進(jìn)沼液對流，并促進(jìn)菌種均勻分布的方案。
[0052]出料管排水管上設(shè)置有控制出料管內(nèi)的沼液單向流入水壓間的單向閥，進(jìn)料管排水管上設(shè)置有控制水壓間內(nèi)的沼液單向流入進(jìn)料管的單向閥。
[0053]發(fā)酵原料進(jìn)入發(fā)酵腔室內(nèi)發(fā)酵產(chǎn)生沼氣時，積聚于儲氣板內(nèi)，并擠壓發(fā)酵腔室內(nèi)的沼液流向進(jìn)料管、出料管，發(fā)酵腔室內(nèi)的沼液液面下降，進(jìn)料管、出料管內(nèi)的沼液液面上升，當(dāng)出料管內(nèi)的沼液液面達(dá)到出料管排水管最低點時，由于出料管排水管上設(shè)置有控制出料管內(nèi)的沼液單向流入水壓間的單向閥，進(jìn)料管排水管上設(shè)置有控制水壓間內(nèi)的沼液單向流入進(jìn)料管的單向閥，使得發(fā)酵腔室內(nèi)的沼液只能通過出料管排水管單向流入水壓間內(nèi)，隨著儲氣板內(nèi)積聚的沼氣越多，出料管內(nèi)越多的富含菌種沼液流入水壓間;通過導(dǎo)氣裝置將儲氣板內(nèi)的沼氣導(dǎo)出時，儲氣板內(nèi)的沼氣氣壓下降，水壓間內(nèi)存儲的沼液將通過進(jìn)料管排水管單向回流至進(jìn)料管內(nèi)，回流的沼液將推動發(fā)酵原料深入發(fā)酵系統(tǒng)內(nèi)，促進(jìn)發(fā)酵原料的均勻分布;如此往復(fù)，從而有效的促進(jìn)了發(fā)酵原料、菌種的均勻分布。
[0054]第三種促進(jìn)沼液對流，并促進(jìn)菌種均勻分布的方案。
[0055]水壓間還連接有布菌裝置，布菌裝置包括布菌排水管150、布菌管152，若干布菌排水管150連接于水壓間140的底部并且分別布置于每個發(fā)酵區(qū)內(nèi)，布菌排水管150的底部連接布菌管152，布菌管152沿發(fā)酵腔室的路徑方向布置并分布于各個發(fā)酵區(qū)內(nèi)，布菌管152上設(shè)置有若干豎直方向貫穿的布菌孔，布菌孔豎直方向設(shè)置可以避免阻塞。
[0056]通過布菌裝置使得沼液在發(fā)酵腔室、水壓間之間對流，使得沼液在整個發(fā)酵系統(tǒng)內(nèi)的流動性顯著提高，在沼液對流過程中，菌種得到充分混合，從而進(jìn)一步提升發(fā)酵效率。
[0057]發(fā)酵原料在發(fā)酵腔室內(nèi)發(fā)酵產(chǎn)生沼氣并積聚于儲氣板內(nèi)，儲氣板內(nèi)的沼氣氣壓增大，擠壓發(fā)酵腔室內(nèi)的沼液流向進(jìn)料管、出料管、布菌裝置，布菌裝置的布菌排水管內(nèi)的沼液高度與進(jìn)料管、出料管內(nèi)的沼液高度相同，儲氣板內(nèi)的沼氣氣壓進(jìn)一步增大時，沼液將通過進(jìn)料管排水管、出料管排水管、布菌排水管流入水壓間內(nèi)，并在水壓間內(nèi)充分混合；當(dāng)使用儲氣板內(nèi)存儲的沼氣時，儲氣板內(nèi)的沼氣氣壓下降，促使水壓間內(nèi)存儲的沼液分別通過進(jìn)料管排水管、出料管排水管、布菌排水管回流至發(fā)酵腔室中，回流過程中再次促進(jìn)了沼液對流，從而促進(jìn)發(fā)酵原料、菌種的均勻分布。
[0058]第四種促進(jìn)沼液對流，并促進(jìn)菌種均勻分布的方案。
[0059]進(jìn)料管排水管上設(shè)置有控制水壓間內(nèi)的沼液單向流入進(jìn)料管的單向閥，出料管排水管以及布菌排水管上設(shè)置有控制發(fā)酵腔室內(nèi)的沼液單向流入水壓間的單向閥。
[0060]更為優(yōu)化地，布菌排水管與水壓間的連接位置高于出料管排水管與水壓間的連接位置，發(fā)酵初期，發(fā)酵腔室內(nèi)的沼液先通過出料管排水管單向流入水壓間中，由于出料管內(nèi)的沼液含有大量的菌種，從而使得富含菌種的沼液先流入水壓間中，再通過布菌排水管流入水壓間內(nèi)，促進(jìn)沼液的對流，有效促進(jìn)發(fā)酵原料隨著沼液深入發(fā)酵腔室內(nèi)；當(dāng)使用儲氣板內(nèi)存儲的沼氣時，水壓間內(nèi)存儲的沼液只能通過進(jìn)料管排水管單向回流至進(jìn)料管內(nèi)，回流的沼液促進(jìn)發(fā)酵原料深入發(fā)酵腔室，促進(jìn)發(fā)酵原料的均勻分布。
[0061 ]第五種促進(jìn)沼液對流，并促進(jìn)菌種均勻分布的方案。
[0062]舍去進(jìn)料管排水管，出料管排水管上設(shè)置有出料管內(nèi)的沼液單向流入水壓間的單向閥，布菌排水管上設(shè)置有水壓間內(nèi)的沼液單向流入發(fā)酵腔室的單向閥。
[0063]發(fā)酵原料進(jìn)入發(fā)酵腔室內(nèi)發(fā)酵產(chǎn)生沼氣，并積聚于儲氣板內(nèi)，隨著沼氣氣壓的增大，將擠壓發(fā)酵腔室內(nèi)的沼液流向進(jìn)料管、出料管、布菌裝置，由于單向閥的限制，沼液只能通過出料管排水管單向流入水壓間內(nèi)，并將富含菌種的沼液帶入水壓間內(nèi)；當(dāng)使用儲氣板內(nèi)存儲的沼氣時，儲氣板內(nèi)的沼氣氣壓下降，水壓間內(nèi)存儲的沼液液面下降，在單向閥的控制下，只能通過布菌排水管單向回流至發(fā)酵腔室內(nèi)，由于布菌裝置延伸至發(fā)酵腔室內(nèi)的各個發(fā)酵區(qū)，水壓間內(nèi)富含菌種的沼液回流，可以充分的促進(jìn)菌種在各個發(fā)酵區(qū)內(nèi)混合，從而促進(jìn)菌種的均勻分布，進(jìn)一步的提高發(fā)酵效率。
[0064]第六種促進(jìn)沼液對流，并促進(jìn)菌種均勻分布的方案。
[0065]舍去進(jìn)料管排水管，布菌排水管上設(shè)置有發(fā)酵腔室內(nèi)的沼液單向流入水壓間的單向閥，出料管排水管上設(shè)置有水壓間內(nèi)的沼液單向流入出料管的單向閥。
[0066]第六種方案采用與第五種方案相反的沼液流動路線，并且其促進(jìn)菌種均勻分布的效果顯著，當(dāng)發(fā)酵原料在發(fā)酵腔室內(nèi)發(fā)酵產(chǎn)生沼氣時，儲氣板內(nèi)的沼氣氣壓增大，發(fā)酵腔室內(nèi)的沼液流向進(jìn)料管、出料管、布菌裝置，在單向閥的控制下，發(fā)酵腔室內(nèi)的沼液只能通過布菌排水管單向流入水壓間，沼液流入水壓間的過程中，發(fā)酵腔室內(nèi)的沼液相互對流攪拌；當(dāng)使用儲氣板內(nèi)存儲的沼氣時，儲氣板內(nèi)的沼氣氣壓下降，水壓間內(nèi)存儲的沼液只能通過出料管排水管單向流入出料管內(nèi)，為補償儲氣板內(nèi)減少的沼氣體積，出料管內(nèi)富含菌種的沼液回流至發(fā)酵腔室內(nèi)，從而促進(jìn)沼液的對流，并實現(xiàn)菌種的均勻分布。
[0067]第七種促進(jìn)沼液對流，并促進(jìn)菌種均勻分布的方案。
[0068]舍去出料管排水管，布菌排水管上設(shè)置有控制發(fā)酵腔室內(nèi)的沼液單向流入水壓間的單向閥，進(jìn)料管排水管上設(shè)置有水壓間內(nèi)的沼液單向流入進(jìn)料管的單向閥。
[0069]當(dāng)發(fā)酵原料在發(fā)酵腔室內(nèi)發(fā)酵產(chǎn)生沼氣時，儲氣板內(nèi)的沼氣氣壓增大，發(fā)酵腔室內(nèi)的沼液流向進(jìn)料管、出料管、布菌裝置，在單向閥的控制下，發(fā)酵腔室內(nèi)的沼液只能通過布菌排水管單向流入水壓間，沼液流入水壓間的過程中，發(fā)酵腔室內(nèi)的沼液相互對流攪拌；當(dāng)使用儲氣板內(nèi)存儲的沼氣時，儲氣板內(nèi)的沼氣氣壓下降，水壓間內(nèi)存儲的沼液通過進(jìn)料管排水管單向回流至進(jìn)料管內(nèi)，進(jìn)料管內(nèi)積聚有大量的發(fā)酵原料，沼液回流過程中沖擊發(fā)酵原料，并促進(jìn)發(fā)酵原料深入發(fā)酵腔室內(nèi)，從而有效的促進(jìn)了發(fā)酵原料的均勻分布。
[0070]對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明；對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本發(fā)明中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或者范圍的情況下，在其他實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限定于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【主權(quán)項】
1.秸桿原料發(fā)酵產(chǎn)生新能源的系統(tǒng)促進(jìn)沼液對流的方法，其步驟包括: 導(dǎo)氣裝置安裝方法:將外管插入儲氣板內(nèi)與儲氣板內(nèi)腔相連通，并將設(shè)置于外管外壁并沿其圓周方向的布置的防漏板放置于儲氣板頂部的防漏凹槽內(nèi)，在防漏板與儲氣板的接觸處設(shè)置有密封圈，在防漏板上澆筑水泥層，對防漏板進(jìn)行二次密封并固定外管位置； 將導(dǎo)氣管插入外管內(nèi)腔，使得設(shè)置于導(dǎo)氣管底部的凸起塊與設(shè)置于外管底部的限位臺階接觸，從而將外管內(nèi)腔與儲氣板分隔并且導(dǎo)氣管底部連通儲氣板內(nèi)腔； 在凸起塊的上方放置泥土層，并用力夯實，形成泥封層，干燥放置一定時間，待表面泥土層干燥時，在倒入一定量的清水，形成水潤層； 當(dāng)儲氣板內(nèi)積聚有沼氣時，如果在水潤層中產(chǎn)生連續(xù)的氣泡，說明泥封層密封不完備，需要重復(fù)上述步驟，重新裝填泥封層，直至水潤層沒有連續(xù)的氣泡產(chǎn)生，即說明安裝成功；發(fā)酵過程:發(fā)酵原料在發(fā)酵腔室內(nèi)發(fā)酵產(chǎn)生沼氣并積聚于儲氣板內(nèi)，儲氣板內(nèi)的沼氣氣壓增大，擠壓發(fā)酵腔室內(nèi)的沼液流向進(jìn)料管、出料管、布菌裝置，布菌裝置的布菌排水管內(nèi)的沼液高度與進(jìn)料管、出料管內(nèi)的沼液高度相同，儲氣板內(nèi)的沼氣氣壓進(jìn)一步增大時，發(fā)酵腔室內(nèi)的沼液先通過出料管排水管單向流入水壓間中，由于出料管內(nèi)的沼液含有大量的菌種，從而使得富含菌種的沼液先流入水壓間中，當(dāng)水壓間內(nèi)沼液達(dá)到布菌排水管頂部時，再通過布菌排水管流入水壓間內(nèi)，促進(jìn)沼液的對流，有效促進(jìn)發(fā)酵原料隨著沼液深入發(fā)酵腔室內(nèi)； 沼氣導(dǎo)出過程:通過設(shè)置于儲氣板頂部的導(dǎo)氣裝置將儲氣板內(nèi)的沼氣導(dǎo)出時，儲氣板內(nèi)的沼氣氣壓下降，水壓間內(nèi)存儲的沼液只能通過進(jìn)料管排水管單向回流至進(jìn)料管內(nèi)，回流的沼液促進(jìn)發(fā)酵原料深入發(fā)酵腔室，促進(jìn)發(fā)酵原料的均勻分布。
【文檔編號】C02F11/04GK105886544SQ201610360887
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年5月29日
【發(fā)明人】方華椿
【申請人】方華椿