[发明专利]一种防堵塞喷头及其在提高甲烷产气效率中的应用和提高甲烷产气效率的方法

说明书

本发明涉及沼气发酵领域，特别是涉及一种防堵塞喷头及其在提高甲烷产气效率中的应用和提高甲烷产气效率的方法。本发明提供的防堵塞喷头有效避免沼液回流时的堵塞现象，降低沼气发酵运行故障率，使发酵工艺运行更加高效，从而提高了甲烷产气效率；另外，本发明提供的防堵塞喷头还可以可以使沼液混合更均匀，从而使沼液均匀喷洒在发酵物料上，进而提高甲烷产气效率；并且本发明通过变频喷淋的方式可以营造最佳干法厌氧发酵条件，提高甲烷产量，进一步提高了甲烷产气效率。

技术领域

本发明涉及沼气发酵领域，特别是涉及一种防堵塞喷头及其在提高甲烷产气效率中的应用和提高甲烷产气效率的方法。

背景技术

我国固体农业农村废弃物产生量巨大，厌氧干发酵技术作为一条规模化处理农业废弃物实现资源化利用的技术去应用。但是厌氧干发酵技术中的发酵物料含固率大，渗滤过的沼液杂质较多，直接回流沼液进行喷淋不仅容易造成沼液中未发酵的物质无法与均匀的喷洒在物料上，而且由于回流沼液中含有的杂质较多容易造成喷头堵塞，影响产气效率。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种防堵塞喷头及其在提高甲烷产气效率中的应用和提高甲烷产气效率的方法。本发明提供的防堵塞喷头不仅可以是回流沼液均匀的喷洒在物料上，而且可以有效防治堵塞。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供了一种防堵塞喷头，所述防堵塞喷头包括喷头腔体1和固定在喷头腔体1内部的平台2；

所述平台包括相互平行的第一平台3、第二平台4和第三平台5；

所述第一平台3设置在喷头腔体1的出液口；所述从第一平台3至喷头腔体1内的入液口间依次设置第二平台4和第三平台5；

所述第一平台3的中心孔的面积为1.1～2.2cm²；所述第一平台3在喷头腔体1内的直径为1.5～3cm；

所述第二平台4的中心孔的面积为1.4～2.2cm²；所述第二平台4在喷头腔体1内的直径为1.8～2.3cm；

所述第三平台5的中心孔的面积为2～3.5cm²；所述第三平台5在喷头腔体1内的直径为2.3～4cm。

优选的，所述第一平台3与第二平台4的垂直距离为1～2cm；

所述第二平台4与第三平台5的垂直距离为2～3.5cm；

所述第三平台5与喷头腔体1内的入液口的垂直距离为2.5～4cm。

优选的，所述喷头腔体1还包括连接结构6；所述连接结构6设置在喷头腔体1的入液口。

优选的，所述入液口的面积为2.3～4cm²。

优选的，所述第一平台3、第二平台4和第三平台5的厚度分别为0.3～0.5cm。

本发明还提供了上述防堵塞喷头在提高甲烷产气效率中的应用。

本发明还提供了一种提高甲烷产气效率的方法，包括以下步骤：

利用上述防堵塞喷头将外源沼液喷淋在发酵物料上，启动厌氧发酵；

将厌氧发酵产生的沼液取出，回流至发酵体系中；调整喷淋的频率，使发酵产生的沼液pH值为6.8～7.2；

当发酵产生的沼液中的有机酸浓度≥4g/L/d时，喷淋频率为每隔半小时喷淋5分钟；当有机酸＜4g/L/d时，调整喷淋的频率，使发酵产生的沼液pH值为6.8～7.2；喷淋一分钟的沼液量为发酵物料干物质质量的10％～15％；

当ORP值≥-180时停止喷淋，当ORP值＜-180时继续喷淋，使发酵产生的沼液pH值为6.8～7.2。