[发明专利]沼液单向流动促进菌种均布的沼气发酵装置产生沼气方法

说明书

技术领域

本发明涉及沼气技术领域，特别涉及一种沼气发酵系统。

背景技术

中国沼气起源于20世纪70年代，已有近40年的发展史，经历了三起三落阶段，1971年至1981年为高速发展与回落阶段；1981年至1991为调整与重视科技阶段；1991年至2000年为回升与效益凸显阶段；2001年至2009年为全面提升与快速发展阶段；2009年后又趋于回落。

回顾中国沼气走过起起伏伏的发展历程，我们充分分析了中国沼气（户用）现有存在的问题：1、沼气发酵部分结构不合理，现推广的还是上世纪80年代的池型发酵系统，其进料难、出料难、产气慢；2、农户养殖的逐渐减少，现推广的户用沼气池是针对牲畜粪便设计的，缺少沼气发酵原料后不使用，空池多；3、建池工艺落后，建池难，建池慢，没有发挥产业化效益。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是沼气发酵系统中发酵路线短，沼液自循环效果差，沼液中菌种分布不均匀影响产气率。

为解决现有技术中存在的技术问题，本发明采用的技术方案是。

沼液单向流动促进菌种均匀分布的沼气发酵装置，其包括：进料管、出料管、U型发酵管道，U型发酵管道水平放置，进料管和出料管竖直连接U型发酵管道两端侧，Ｕ型发酵管道上部放置水压间，水压间与进料管连接位置为进料管排水孔，水压间与出料管连接位置为出料管排水孔，U型发酵管道与进料管连接位置处设置一进料管挡气板，U型发酵管道与出料管连接位置处设置一出料管挡气板，Ｕ型发酵管道上设置有集气管；水压间还连接布菌装置，布菌装置由排水管、U型布菌管、布菌孔组成，水压间偏离进料管和出料管一端侧连接布菌装置的排水管，排水管的另一端侧连接固定于发酵管道内的U型布菌管，U型布菌管与发酵管道的形状相适应并延伸至发酵管道内，U型布菌管上设置有多个竖直方向上的布菌孔；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，布菌装置的排水管上设置有控制发酵管道内的沼液单向流入水压间的单向阀；出料管排水孔最低点所在的水平面低于布菌装置的排水管最低点所在的水平面。

上述技术方案相对于现有技术取得的进步和优点在于：不需要手动的搅动沼液，既可以实现沼液的循环流动，并且可以将出料管中富含菌种的沼液流入进料管中，提高系统中的发酵效率，提高产气率。

进一步改进的方案。

水压间顶部采用密封结构，并且水压间顶部连接一排气孔。

进一步改进的方案。

发酵管道上连接有多个集气管，各个集气管之间相互连通；防止其中一个集气管堵塞时，还可以继续向外部输出沼气。

沼液单向流动促进菌种均布的沼气发酵装置产生沼气方法，其步骤包括：

A、              通过进料管将发酵原料倒入U型发酵管道内并发酵产生沼气，沼气集聚于U型发酵管道内的进料管挡气板和出料管挡气板之间的空间内，沼气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、布菌装置中，并先通过出料管排水孔单向流入水压间内，待水压间内沼液液面达到布菌装置的排水管最低位置时，再通过布菌装置的排水管单向流入水压间内；

B、 通过集气管向外部输出发酵管道内存储的沼气时，发酵管道内的沼气气压下降，水压间内存储的沼液通过进料管排水孔单向回流至发酵管道内，完成沼液的循环流动；

C、 按照上述A、B的方法使用反复的产生沼气以及使用沼气。

本发明的相对于现有技术取得的优点在于，采用Ｕ型通道式发酵装置，发酵路线长，利用水压差和单向阀的控制，实现沼液在系统内充分流动，并带动菌种的均匀分布，有效防止结壳现象，产气率高，适合规模化生产。

说明书附图

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。

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明的U型发酵池剖面结构示意图。

图3为本发明的进料管与出料管剖面结构示意图。

图4为本发明的布菌管结构示意图。

图中标示为：11、进料管；12、出料管；20、U型发酵管道； 22、进料管挡气板； 26、出料管挡气板；28、出料管排水孔；30、水压间；32、排气孔；40、集气管；50、排水管；52、布菌管；54、布菌孔。