[实用新型]无序紊流型超高效沼气发酵系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型能源发生装置，特别涉及沼气技术领域的发酵系统。

背景技术

水压式沼气池型有以下几个优点：（1）池体结构受力性能良好，而且充分利用土壤的承载能力，所以省工省料，成本比较低；（2）适于装填多种发酵原料，特别是大量的作物秸秆，对农村积肥十分有利；（3）为便于经常进料，厕所、猪圈可以建在沼气池上面，粪便随时都能打扫进池；（4）沼气池周围都与土壤接触，对池体保温有一定的作用。

水压式沼气池由于没有搅拌装置，池内浮渣容易结壳，又难于破碎，所以发酵原料的利用率不高，池容产气率（即每立方米池容积一昼夜的产气量）偏低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，传统的沼气发酵系统发酵路线短，沼液流动性差导致菌种分别不均匀以及容易结壳，并且导致发酵原料发酵不彻底等。

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。

无序紊流型超高效沼气发酵系统，其包括进料管、出料管、发酵管道、水压间，发酵管道为环形发酵管道，水压间放置于环形发酵管道顶部，环形发酵管道上设置有开口，该开口的中心位置处设置有延伸至环形发酵管道底部的隔板，进料管和出料管分别竖直的插入隔板的两侧，进料管和出料管的侧壁延伸至环形发酵管道的沼液液面以下位置；水压间与进料管之间连接有进料管排水管，水压间与出料管之间连接有出料管排水管，环形发酵管道内至少设置有一个挡气板，相邻的挡气板之间形成一个发酵区，发酵区的顶部设置有独立的导气管，导气管上设置有阀体；发酵系统还包括布菌装置，布菌装置包括排水管、布菌管道、布菌孔，排水管与水压间连接，布菌管道为圆环形，布菌管道固定于环形发酵管道内侧壁，布菌管道与环形发酵管道的形状相适应，布菌管道上设置有多个竖直方向上贯穿的布菌孔。

上述方案的进一步改进。

布菌管道上固定有多个与水压间连接的排水管；使得布菌管促进沼液流动的效果更加显著，并且可以有效的将环形发酵管道内各个部位的沼液带入水压间中，并且还可以将水压间中存储的沼液更加均匀的回流至环形发酵管道内的各个部位。

上述方案的进一步改进。

进料管和出料管深入环形发酵管道内的长度不超过环形发酵管道内径的三分之二；第一挡气板和第二挡气板在竖直方向上的投影长度不超过环形发酵管道内径的三分之二。

上述方案的进一步改进。

第一挡气板和第二挡气板深入沼液的长度小于进料管和出料管侧壁深入发酵管道内的沼液的长度。

上述方案的进一步改进。

环形发酵管道内设置有两个挡气板，环形发酵管道内形成三个发酵区；利用各个发酵区发酵效率不同以及产气量不同产生的气压差，促进沼液的流动以及菌种的均匀分布。

上述方案的进一步改进。

水压间顶部采用密封结构，水压间顶部设置有与大气连通的导气管；防止外界杂物落入水压间中，通过导气管可以保证水压间内气压与外部气压一致。

无序紊流型超高效沼气发酵系统产生沼气的方法，其步骤在于：

A、              将发酵原料倒入进料管中，环形发酵管道内由进/出料管侧壁与挡气板之间形成发酵区或者相邻的挡气板之间形成的发酵区产生沼气时，推动沼液流向相邻的发酵区，并推向进料管、出料管和布菌装置中；发酵区积满沼气时，继续发酵产生的沼气流向相邻的未积满的发酵区中，直至各个发酵区相互连通；环形发酵管道中的沼液液面达到进料管或者出料管侧壁最低位置时，继续发酵产生的沼气从发酵系统中溢出并排入大气中；

B、环形发酵管道内产生沼气过程中，进料管、出料管以及布菌装置中沼液液面不断上升，并通过进料管排水管、出料管排水管和布菌装置流入水压间中；

C、使用任意一个发酵区顶部的导气管向外部输出沼气时，该发酵区内的沼气空间减小，相邻的发酵区向使用沼气的发酵区输送沼液，水压间中存储的沼液通过进料管排水管、出料管排水管以及布菌装置回流至环形发酵管道内，水压间回流的沼液补充环形发酵管道内减少的沼气空间；

D、              再使用其余的发酵区中存储的沼气；

E、 不停的产生沼气以及使用沼气，如此循环。

本发明与现有技术相比取得的进步和优点在于，本发明采用环形发酵系统，发酵路线长，保证发酵充分；通过多个挡气板将发酵系统划分成多个发酵区，利用气压差，促进沼液、菌种、发酵原料的流动，提高发酵效率。

附图说明