[发明专利]弯曲式甲烷发生系统提升沼液紊流装置产生甲烷的方法

说明书

技术领域

本发明涉及甲烷技术领域，特别涉及一种甲烷发酵系统。

背景技术

根据统计，我国目前存在的问题甲烷达到300万个左右，主意存在的问题有：1、用料不合理，造成池体发生严重漏气、漏水；2、甲烷池受力性能不好，降低甲烷池的结构强度，造成池体内部产生较宽的结构受力裂缝；3、进/出料管与池体连接处弯裂、剪裂甚至拉断、剪断引起甲烷池严重漏水、漏气；4、甲烷池发酵路线短，产气效率低，容易结壳，难清理，产生大量废池。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是甲烷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。

弯曲式甲烷发生系统提升沼液紊流效果的装置，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，出料管挡气板和进料管挡气板之间还设置至少有一个挡气板，进/出料管与相邻的挡气板之间或者相邻的挡气板之间形成一个发酵区，每个发酵区的顶部设置有独立的集气管；每个发酵区顶部都连接有独立的集气管，并且集气管上设置有阀体；水压间还连接有布菌装置，布菌装置包括排水管、布菌管道、布菌孔，布菌装置的排水管一端侧连接水压间，另一端连接布菌管道并且布菌管道水平放置，发酵管道内的每个发酵区内都连接有布菌装置的排水管，促进每个发酵区内的沼液流动，布菌管道上设置有多个竖直方向贯穿的布菌孔，布菌管道固定于U型发酵管道内并沿发酵管道内延伸至各个发酵区；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，水压间内设置有倾斜面，进料管排水孔位于水压间内的最低位置，出料管排水孔的最低点所在的水平面高于进料管排水孔最低点所在的水平面，布菌装置的排水管与水压间连接位置的最低点所在的水平面高于出料管排水孔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：各个发酵区内发酵产生甲烷时，会挤压发酵区内的沼液流动并流向相邻的发酵区中，沼液的对流搅拌效果好，并且沼液在对流搅拌过程中，有效的促进菌种的均匀分布以及促进进料，提高整个系统的发酵效率；进料管排水孔、出料管排水孔以及布菌装置排水管的位置高低关系，促进水压间中较多的沼液流入进料管中，并促进进料。

上述技术方案的进一步改进。

进/出料管挡气板在竖直方向上投影的长度大于位于进料管挡气板和出料管挡气板之间挡气板在竖直方向上投影的长度；充分利用发酵管道内甲烷的存储空间。

上述技术方案的进一步改进。

布菌管道的位置高于进/出料管挡气板的最低位置并低于位于进料管挡气板和出料管挡气板之间的挡气板最低位置。

上述技术方案的进一步改进。

发酵管道内设置有位于出料管挡气板和进料管挡气板之间的挡气板有一个或两个或三个或四个。

上述技术方案的进一步改进。

水压间顶部密封设置并且顶部连接一与大气连通的排气管，保证水压间内气压与外界气压一致。

弯曲式甲烷发生系统提升沼液紊流装置产生甲烷的方法，其步骤包括：

A、              发酵原料从进料管倒入并在发酵管道内发酵产生甲烷，甲烷分别集聚于由进/出料管与相邻的挡气板之间或者相邻的挡气板之间形成的发酵区内，甲烷占据发酵区内空间并挤压沼液对流，并流向进料管、出料管、布菌装置，随着进料管、出料管和布菌装置内沼液液面的升高，发酵管道内的沼液先通过出料管排水孔流入水压间内，待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，再通过布菌装置的排水管流入水压间内；

B、使用任意一个发酵区内的存储的甲烷，该发酵区内存储的甲烷气压下降，相邻的发酵区内沼液流向该发酵区，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并通过出料管排水孔和布菌装置的排水管回流至发酵管道内，补充发酵区内减少的甲烷空间，从而完成沼液循环流动；

C、按照上述A、B方法发酵产生甲烷以及使用甲烷。

上述发酵原料可以为动物粪便、秸秆等。

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，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。