无阻塞型超长发酵路径的厌氧发酵系统产生甲烷方法技术方案

本发明专利技术公布了无阻塞型超长发酵路径的厌氧发酵系统产生甲烷方法，进料以及均匀布料过程，将发酵原料倒入进料管内，将搅拌杆放入扰流区间内，并拉动搅拌杆的牵引杆带动搅拌杆的横杆在直筒型发酵管道内来回搅拌，促使发酵原料在发酵管道内的均匀分布。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种新能源、发酵领域，特别涉及沼气发酵系统。
技术介绍
现有的沼气发酵系统的导气管采用大多采用混泥土浇筑并固定于储气板顶部，并且周边的气密性不高，周边漏气难堵；由于沼气池的发酵原料大多采用家畜粪便，粪便腐烂过程中容易滋生各种虫类，昆虫爬入导气管内造成阻塞，难清理；当导气管内有集水时，难排出；最为突出的问题是，导气管断裂时，由于难更换，可以导致整个沼气发酵系统的报废。目前的水压式沼气发酵系统的沼气存储空间是指设置于发酵管道两端的进料管挡气板、出料管挡气板之间的区域，当较长时间不使用存储的沼气时，存储的沼气从进料管挡气板、出料管挡气板的底部溢出，并进入空气中，从而造成浪费；现有的沼气存储空间有限。影响沼气发酵效率以及产气量最重要的因素是发酵原料、菌种、温度，当发酵原料、菌种的均匀分布，微生物充分分解发酵原料，产生出较多的沼气并使得沼气存储腔室内的温度升高，进一步促进发酵；现有的沼气发酵系统由于沼液流动性差，造成发酵原料大量积聚于进料管处，经过长期发酵后并且含有大量菌种的沼液主要积聚于出料管出，从而造成发酵系统内的发酵原料与菌种的分布不均匀，抑制了发酵效率，降低产气量。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种促进沼液对流，促进菌种均匀分布的发酵系统，并且该系统采用泥封结构的出气装置，在出气管损坏或阻塞情况下，可以快速更换或疏通；并且采用辅助储气装置，增大沼气的存储空间。为实现上述技术目的，本专利技术采用的技术方案如下。无阻塞型超长发酵路径的厌氧发酵系统，包括进料管、出料管、发酵管道，进料管、出料管分别布置于发酵管道的两端，发酵管道为直筒型，发酵管道的上方布置有开口向下设置的储气板，储气板两端分别布置有临近进料管和出料管的挡气板，储气板包括上板面、储气外板，储气板的上方布置有水压间，发酵管道包括管道内壁、管道外壁，管道内壁的顶部所在水平面低于管道外壁顶部所在水平面，管道内壁顶部连接储气板的上板面，储气外板与管道外壁之间间隔有扰流区间，扰流区间内活动有搅拌杆；水压间对应扰流区间的侧壁上设置有排水管；储气外板底部所在的水平面不高于挡气板底部所在的水平面；储气板还连接有辅助储气装置，辅助储气装置包括外水压罐体、安装于外水压罐体内并且开口向下设置的辅助储气板，上述管道内壁设置有第一水流孔，外水压罐体上布置有与第一水流孔相连通的第二水流孔，辅助储气板包括辅助上板面、内竖直板、外竖直板，辅助上板面通过第一水流孔、第二水流孔延伸至发酵管道内，辅助上板面延伸至发酵管道内的一端设置有竖直方向的内竖直板，辅助上板面位于外水压罐体一端设置有设置方向的外竖直板，辅助上板面与储气板的上板面贴合，内竖直板与储气外板贴合；内竖直板底部所在的水平面高于挡气板底部所在的水平面，外竖直板底部所在的水平面低于挡气板底部所在的水平面。上述技术方案的进一步改进。储气板上设置有与挡气板相匹配的竖直方向的通孔，储气板上还布置有与楔形块相匹配的位于挡气板侧壁处的楔形孔，储气板上布置有位于储气板四周的密封挡板，密封挡板围合成防漏气腔室，防漏气腔室内填充有位于储气板顶部并布置于挡气板四周的第一泥封层，防漏气腔室内还填充有位于第一泥封层上方的第一水润层。上述技术方案的进一步改进。储气板上设置有导气装置，包括外管、导气管，外管安装于储气板的顶部，外管内设置有与设置于导气管底部的凸起块相匹配的空腔，外管的底部还设置有与导气管底部凸起块相匹配的限位台阶，导气管的底部与储气板内腔连通，外管空腔内填充有位于导气管底部凸起块上部的第二泥封层，外管空腔内还填充有位于泥封层上部的第二水润层。上述技术方案的进一步改进。上述的挡气板包括设置于进料管端部的进料管挡气板、设置于出料管端部的出料管挡气板。上述技术方案的进一步改进。进料管挡气板与出料管挡气板之间布置有多个辅助储气装置，辅助储气板底部为辅助发酵区，进/出料管挡气板与相邻的辅助储气板的内竖直板之间形成一个子发酵区，相邻的辅助储气板的内竖直板之间形成一个子发酵区。上述技术方案的进一步改进。上述的搅拌杆包括牵引杆、横杆，横杆的一端垂直设置有竖直方向的牵引杆，横杆活动于发酵管道内，牵引杆活动于扰流区间中。无阻塞型超长发酵路径的厌氧发酵系统产生甲烷方法，其步骤包括：进料以及均匀布料过程：将发酵原料倒入进料管内，将搅拌杆放入扰流区间内，并拉动搅拌杆的牵引杆带动搅拌杆的横杆在直筒型发酵管道内来回搅拌，促使发酵原料在发酵管道内的均匀分布；发酵过程：发酵原料在发酵管道内发酵产生沼气并积聚于发酵管道上方的储气板内，随着储气板内的沼气气压增大，储气板内的沼气将挤压发酵管道内的沼液流向进料管、出料管、扰流区间中，随着沼气气压的逐步增大，进料管、出料管、扰流区间内的沼液液面也逐步上升，当达到布置于水压间上并且对应扰流区间侧面上的排水管时，扰流区间内沼液将通过排水管流入水压间内；与此同时，由于储气板连接辅助储气装置，辅助储气装置包括外水压罐体、安装于外水压罐体内并且开口向下设置的辅助储气板，上述管道内壁设置有第一水流孔，外水压罐体上布置有与第一水流孔相连通的第二水流孔，辅助储气板包括辅助上板面、内竖直板、外竖直板，辅助上板面通过第一水流孔、第二水流孔延伸至发酵管道内，辅助上板面延伸至发酵管道内的一端设置有竖直方向的内竖直板，辅助上板面位于外水压罐体一端设置有设置方向的外竖直板，辅助上板面与储气板的上板面贴合，内竖直板与储气外板贴合；内竖直板底部所在的水平面高于挡气板底部所在的水平面，外竖直板底部所在的水平面低于挡气板底部所在的水平面；进/出料管挡气板与相邻的辅助储气板的内竖直板之间形成一个子发酵区，相邻的辅助储气板的内竖直板之间形成一个子发酵区，辅助储气板下方为辅助发酵区，由于发酵原料、菌种的分布不均匀，使得辅助发酵区与相邻的子发酵区的沼气气压不一致，从而促使沼液在辅助发酵区、子发酵区之间对流；当辅助储气板内的沼气气压增大时，将挤压辅助储气板位于发酵管道内一侧的沼液流向相邻的子发酵区，并且挤压辅助储气板位于外水压罐体一侧底部的沼液通过导水通道进入辅助储气板上方；导气过程：通过导气装置将子发酵区或者辅助发酵区内的沼气导出时，发酵系统内的沼气存储量下降，从而使得水压间内的沼液通过排水管回流至发酵管道内，从而完成一次沼液对流搅拌。本专利技术的优点在于：通过泥封结构安装导气管，当导气管断裂或者阻塞时，方便更换或疏通，并且可以通过设置于泥封层上部的水润层观测是否漏气；辅助储气装置是采用分离水压式结构，扩展沼气存储空间，并且结构稳定性强；通过多种沼液对流搅拌方案，高效促进菌种的均匀分布，提升系统的发酵效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例，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专利技术的一些实施例，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。图1为本专利技术的结构示意图。图2为本专利技术的俯视图。图3为本专利技术的导气装置结构示意图。图4为本专利技术的辅助储气装置结构示意图。图5为本专利技术的辅助储气装置结构示意图。图6为本专利技术的挡气板与储气板活动连接结构示意图。图7为本专利技术的挡气板与储气板活动连接结构示意图。图8为本专利技术的储气板与辅助装置连接结构示意图。图9为本专利技术的水压间排水本文档来自技高网...

【技术保护点】
无阻塞型超长发酵路径的厌氧发酵系统产生甲烷方法，其步骤包括：进料以及均匀布料过程：将发酵原料倒入进料管内，将搅拌杆放入扰流区间内，并拉动搅拌杆的牵引杆带动搅拌杆的横杆在直筒型发酵管道内来回搅拌，促使发酵原料在发酵管道内的均匀分布；发酵过程：发酵原料在发酵管道内发酵产生沼气并积聚于发酵管道上方的储气板内，随着储气板内的沼气气压增大，储气板内的沼气将挤压发酵管道内的沼液流向进料管、出料管、扰流区间中，随着沼气气压的逐步增大，进料管、出料管、扰流区间内的沼液液面也逐步上升，当达到布置于水压间上并且对应扰流区间侧面上的排水管时，扰流区间内沼液将通过排水管流入水压间内；与此同时，由于储气板连接辅助储气装置，辅助储气装置包括外水压罐体、安装于外水压罐体内并且开口向下设置的辅助储气板，上述管道内壁设置有第一水流孔，外水压罐体上布置有与第一水流孔相连通的第二水流孔，辅助储气板包括辅助上板面、内竖直板、外竖直板，辅助上板面通过第一水流孔、第二水流孔延伸至发酵管道内，辅助上板面延伸至发酵管道内的一端设置有竖直方向的内竖直板，辅助上板面位于外水压罐体一端设置有设置方向的外竖直板，辅助上板面与储气板的上板面贴合，内竖直板与储气外板贴合；内竖直板底部所在的水平面高于挡气板底部所在的水平面，外竖直板底部所在的水平面低于挡气板底部所在的水平面；进/出料管挡气板与相邻的辅助储气板的内竖直板之间形成一个子发酵区，相邻的辅助储气板的内竖直板之间形成一个子发酵区，辅助储气板下方为辅助发酵区，由于发酵原料、菌种的分布不均匀，使得辅助发酵区与相邻的子发酵区的沼气气压不一致，从而促使沼液在辅助发酵区、子发酵区之间对流；当辅助储气板内的沼气气压增大时，将挤压辅助储气板位于发酵管道内一侧的沼液流向相邻的子发酵区，并且挤压辅助储气板位于外水压罐体一侧底部的沼液通过导水通道进入辅助储气板上方；导气过程：通过导气装置将子发酵区或者辅助发酵区内的沼气导出时，发酵系统内的沼气存储量下降，从而使得水压间内的沼液通过排水管回流至发酵管道内，从而完成一次沼液对流搅拌。...

【技术特征摘要】
1.无阻塞型超长发酵路径的厌氧发酵系统产生甲烷方法，其步骤包括：进料以及均匀布料过程：将发酵原料倒入进料管内，将搅拌杆放入扰流区间内，并拉动搅拌杆的牵引杆带动搅拌杆的横杆在直筒型发酵管道内来回搅拌，促使发酵原料在发酵管道内的均匀分布；发酵过程：发酵原料在发酵管道内发酵产生沼气并积聚于发酵管道上方的储气板内，随着储气板内的沼气气压增大，储气板内的沼气将挤压发酵管道内的沼液流向进料管、出料管、扰流区间中，随着沼气气压的逐步增大，进料管、出料管、扰流区间内的沼液液面也逐步上升，当达到布置于水压间上并且对应扰流区间侧面上的排水管时，扰流区间内沼液将通过排水管流入水压间内；与此同时，由于储气板连接辅助储气装置，辅助储气装置包括外水压罐体、安装于外水压罐体内并且开口向下设置的辅助储气板，上述管道内壁设置有第一水流孔，外水压罐体上布置有与第一水流孔相连通的第二水流孔，辅助储气板包括辅助上板面、内竖直板、外竖直板，辅助上板面通过第一水流孔、第二水流孔延伸至发酵管道内，辅助上...

【专利技术属性】
技术研发人员：李俊，
申请(专利权)人：李俊，
类型：发明
国别省市：安徽;34