一种高浓度秸秆沼气发酵池及发酵方法技术

本发明专利技术属于沼气设备技术领域，具体的说是一种高浓度秸秆沼气发酵池及发酵方法，包括沼气池，沼气池的外壁上固定安装有进料管，沼气池外壁上固定安装有排渣口，进料管与排渣口不接触；气动伸缩杆，沼气池内部的底部固定安装有均匀分布的气动伸缩杆，气动伸缩杆的顶部铰接有滤板，滤板的上表面开设有均匀分布的滤孔；通孔，沼气池底部的内壁中开设有均匀分布的气道一，沼气池的外壁上固定安装有与气道一固定连接的转接管，沼气池内部的侧壁中开设有均匀分布的气道二，转接管的另一端与气道二固定连接，气道二的侧壁上开设有面向沼气池内部均匀分布的通孔；本发明专利技术结构简单可解决沼气产量低且在沼气生产过程中无法实现对沼气池内残渣的清理问题。残渣的清理问题。残渣的清理问题。

【技术实现步骤摘要】
一种高浓度秸秆沼气发酵池及发酵方法


[0001]本专利技术属于沼气设备
，具体的说是一种高浓度秸秆沼气发酵池及发酵方法。

技术介绍

[0002]沼气池是一种制造沼气的设施；沼气是有机物质在厌氧环境中，在一定的温度、湿度、酸碱度的条件下，通过微生物发酵作用，产生的一种可燃气体。由于这种气体最初是在沼泽、湖泊、池塘中发现的，所以人们叫它沼气。
[0003]沼气发酵(厌氧消化)技术由于具有降解有机污染物和产生可再生能源—沼气的双重作用，在秸秆处理利用中得到了广泛推广应用；尽管处理秸秆的沼气发酵工艺类型众多，但是仍存在产气效率普遍不高，甚至冬季不产气等问题。
[0004]沼气生产过程中主要的影响因素为沼气池内微生物数量、微生物活性和微生物之间以及微生物与底物之间的传质效果，目前提升沼气池内沼气产量的主要方法是通过搅拌的方式提高沼气池内微生物与底物的接近程度，增加沼气池内部容积的有效利用，促进底物及代谢中间产物的均匀分布，提升有机物转化效率和甲烷产量，目前最为有效的搅拌方式是通过沼气搅拌，沼气搅拌是将产生的沼气通过防爆鼓风机再压回反应器内，通入的沼气分散成气泡并与发酵液充分混合，随着气泡上升到沼液液表面，创造一个轴向的搅拌作用，从能耗、成本和实用性上来看，沼气搅拌是很有前景的搅拌方式；但是沼气搅拌易受产气量的影响，较少的沼气量很难维持充分的搅拌，并且需要防爆鼓风机、阻火器、过滤器、安全阀等复杂的安全设施，成本方面大大增多。
[0005]鉴于此，本专利技术提出一种高浓度秸秆沼气发酵池及发酵方法，解决上述技术问题。

技术实现思路

[0006]为了弥补现有技术的不足，解决沼气池在发酵过程中甲烷产量偏低的问题，本专利技术提出一种高浓度秸秆沼气发酵池及发酵方法。
[0007]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：本专利技术所述一种高浓度秸秆沼气发酵池及发酵方法，包括:
[0008]沼气池，所述沼气池的外壁上固定安装有进料管，所述沼气池外壁上固定安装有排渣口，所述进料管与所述排渣口不接触，所述沼气池的顶部固定安装有出气口，所述沼气池上的进料管与排渣口所在的平面相互平行；
[0009]气动伸缩杆，所述沼气池内部的底部固定安装有均匀分布的气动伸缩杆，所述气动伸缩杆的顶部铰接有滤板，所述滤板的上表面开设有均匀分布的滤孔，所述气动伸缩杆采用空心设计，所述气动伸缩杆分为大头部与小头部，所述大头部与所述沼气池内部的底部固定连接，所述大头部的内部套接有小头部；
[0010]通孔，所述沼气池底部的内壁中开设有均匀分布的气道一，所述沼气池的外壁上固定安装有与所述气道一相互导通的转接管，所述沼气池内部的侧壁中开设有均匀分布的
气道二，所述转接管的另一端与所述气道二相互导通，所述气道二的侧壁上开设有面向所述沼气池内部均匀分布的通孔，所述通孔的内部固定安装有弹性膜，所述转接管内固定安装有单向阀。
[0011]优选的，所述滤板分为一号板、二号板、三号板；所述二号板的两侧分别与所述一号板、三号板铰接，所述二号板位于所述一号板与所述三号板之间，所述二号板的俯视图近似为等腰梯形，所述二号板的较短的底边正对所述排渣口的下方；
[0012]所述气动伸缩杆均匀分布在所述一号板、二号板、三号板的下表面，从所述排渣口到所述进料管的各个所述气动伸缩杆伸缩量由低到高排列，位于所述二号板下方的所述气动伸缩杆的伸缩量低于位于所述一号板与所述三号板下方的所述气动伸缩杆的伸缩量，所述一号板与所述三号板下方的所述气动伸缩杆的伸缩量相一致；
[0013]各个所述气动伸缩杆单独供气；所述转接管的内部固定安装有止流阀，所述止流阀与所述单向阀不接触。
[0014]优选的，所述一号板与所述二号板铰接处的下表面固定安装有收集筒，所述三号板与所述二号板铰接处的下表面同样固定安装有收集筒，所述收集筒采用弹性材料制作；
[0015]所述收集筒的外壁上开设有漏槽，所述漏槽位于所述一号板与所述二号板铰接处和所述三号板与所述二号板铰接处的下方。
[0016]优选的，所述沼气池的底部固定安装有输气管，所述输气管通过所述沼气池的底部插入所述气动伸缩杆的内部，所述输气管的顶部与所述大头部的顶端相平齐，所述输气管的直径小于所述小头部的内径，所述输气管与所述大头部之间存在空隙。
[0017]优选的，所述沼气池的内壁上固定安装有均匀分布的凸点，所述凸点与所述排渣口位于同一高度。
[0018]优选的，所述凸点采用橡胶材料制作，所述凸点为空心设计，所述沼气池的内壁上固定安装有均匀分布的弹簧，所述弹簧位于所述凸点的内部，所述弹簧远离所述沼气池内壁的一端与所述凸点的内壁相接触。
[0019]优选的，所述弹簧远离所述沼气池内壁的一端固定安装有弧板，所述弧板的弧度与所述凸点内壁的弧度相一致，所述弧板的外壁与所述凸点的内壁相接触。
[0020]优选的，所述滤孔的截面呈下粗上窄的喇叭形状。
[0021]优选的，所述排渣口的内壁上开设有回流孔，所述回流孔远离所述排渣口的一端位于所述沼气池的内壁上，所述回流孔位于所述排渣口与所述沼气池的连接处。
[0022]优选的，所述气动伸缩杆的外壁上均套有橡胶套，所述滤板的整体涂有PTFE。
[0023]本专利技术的有益效果如下：
[0024]1.本专利技术所述一种高浓度秸秆沼气发酵池及发酵方法，在秸秆在沼气池中发酵的过程中，通过外接输气装置向气动伸缩杆的内部输气，气动伸缩杆在气体的推动作用下将滤板向出气口方向顶起，滤板在上升的过程中将沼渣提升至排渣口处；滤板达到与排渣口同一平面时，气体产生的动能消耗完毕，在滤板与滤板上沼渣的自身重力下使得气动伸缩杆开始下降，使得气动伸缩杆内的气体通过通孔排入到沼气池的内部，创造出一个短暂的微氧环境使得厌氧和好氧生物活性共存在一个反应器内；促进了颗粒性有机物的水解，进而提高甲烷的产量。
[0025]2.本专利技术所述一种高浓度秸秆沼气发酵池及发酵方法，当沼气之中的秸秆完全反
应完成后，启动外接输气装置向气动伸缩杆中注气，随着外接输气装置向气动伸缩杆中通气量的增加，气动伸缩杆带动滤板向上抬升，当气动伸缩杆带动滤板抬升至排渣口12的中心位置时，随着外接输气装置继续向气动伸缩杆中注气使气动伸缩杆继续带动的滤板抬升，最终使气动伸缩杆带动滤板呈簸箕状态，从而向排渣口倾倒沼渣，采用此方法可减少人工清理沼气池的麻烦，实现沼渣与沼液的有效分离，有利于沼液循环利用。
附图说明
[0026]下面结合附图对本专利技术作进一步说明。
[0027]图1是本专利技术的主体结构图；
[0028]图2是图1中A处的剖视图；
[0029]图3是本专利技术气动伸缩杆的结构图。
[0030]图中：1、沼气池；11、进料管；12、排渣口；2、气动伸缩杆；201、大头部；202、小头部；21、滤板；211、一号板；212、二号板；213、三号板；22、收集筒；23、漏槽；24、滤孔；3、通孔；31、气道一；311、气道二；32、转本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高浓度秸秆沼气发酵池及发酵方法，包括：沼气池(1)，所述沼气池(1)的外壁上固定安装有进料管(11)，所述沼气池(1)外壁上固定安装有排渣口(12)，所述进料管(11)与所述排渣口(12)不接触，所述沼气池(1)的顶部固定安装有出气口，所述沼气池(1)上的进料管(11)与排渣口(12)所在的平面相互平行；其特征在于：气动伸缩杆(2)，所述沼气池(1)内部的底部固定安装有均匀分布的气动伸缩杆(2)，所述气动伸缩杆(2)的顶部铰接有滤板(21)，所述滤板(21)的上表面开设有均匀分布的滤孔(24)，所述气动伸缩杆(2)采用空心设计，所述气动伸缩杆(2)分为大头部(201)与小头部(202)，所述大头部(201)与所述沼气池(1)内部的底部固定连接，所述大头部(201)的内部套接有小头部(202)；通孔(3)，所述沼气池(1)底部的内壁中开设有均匀分布的气道一(31)，所述沼气池(1)的外壁上固定安装有与所述气道一(31)相互导通的转接管(32)，所述沼气池(1)内部的侧壁中开设有均匀分布的气道二(311)，所述转接管(32)的另一端与所述气道二(311)相互导通，所述气道二(311)的侧壁上开设有面向所述沼气池(1)内部均匀分布的通孔(3)，所述通孔(3)的内部固定安装有弹性膜，所述转接管(32)内固定安装有单向阀。2.根据权利要求1所述一种高浓度秸秆沼气发酵池及发酵方法，其特征在于：所述滤板(21)分为一号板(211)、二号板(212)、三号板(213)；所述二号板(212)的两侧分别与所述一号板(211)、三号板(213)铰接，所述二号板(212)位于所述一号板(211)与所述三号板(213)之间，所述二号板(212)的俯视图近似为等腰梯形，所述二号板(212)的较短的底边正对所述排渣口(12)的下方；所述气动伸缩杆(2)均匀分布在所述一号板(211)、二号板(212)、三号板(213)的下表面，从所述排渣口(12)到所述进料管(11)的各个所述气动伸缩杆(2)伸缩量由低到高排列，位于所述二号板(212)下方的所述气动伸缩杆(2)的伸缩量低于位于所述一号板(211)与所述三号板(213)下方的所述气动伸缩杆(2)的伸缩量，所述一号板(211)与所述三号板(213)下方的所述气动伸缩杆(2)的伸缩量相一致；各个所述气动伸缩杆(2)单独供气；所述转接管(32)的内部固定安装有止流阀，所述止流阀与所述单向阀不接触。3.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔文中，陈伟，
申请(专利权)人：孔文中，
类型：发明
国别省市：