CN104726324A - 自活流动防阻塞沼气发酵系统 - Google Patents

Abstract

本发明公布了自活流动防阻塞沼气发酵系统，其包括发酵池体，水压间，排水管，储气板，发酵池体的上侧壁通过排水管与水压间连接，储气板通过支撑装置固定于发酵腔室内，储气板靠近进料口的侧壁为进料口挡气板，储气板靠近出料口的侧壁为出料口挡气板，进料口挡气板和出料口挡气板之间还设置有多个挡板，进/出料口挡气板与相邻的挡板之间或者相邻的挡板之间形成一个发酵区，每个发酵区顶部都设置有独立的导气管；发酵系统还包括拉杆，拉杆由横杆，竖杆组成，拉杆放置于发酵腔室内并且两个竖杆位于储气板与发酵池体之间的间隙中。

Description

自活流动防阻塞沼气发酵系统

技术领域

本发明涉及一种沼气发酵系统。

背景技术

2002年发布的沼气池最新国家标准包括5种池型，即水压式圆筒形沼气池、分离浮罩式沼气池、曲流布料沼气池、预制块（圆筒形）沼气池和椭球形沼气池；圆筒形沼气池既为管道型沼气池，发酵原料进入发酵管道内发酵产生沼气，并在发酵管道内积聚，容易造成发酵管道的阻塞；如果阻塞部位较深，通常采用清除发酵管道内的所有杂物，再通过杆体戳筒。

本发明采用的沼气发酵系统，采用的是管道型发酵系统，其可以完全避免阻塞，并且可以通过手动的方式促进发酵原料的均匀分布，而且清除沼渣方便。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，现有的管道型沼气池容易阻塞，发酵原料、菌种分布不均匀，沼液流动性差等问题。

本发明为解决上述技术问题，采用的技术方案是。

自活流动防阻塞沼气发酵系统，其包括发酵池体，水压间，排水管，储气板，发酵池体内设置有发酵腔室，发酵池体左右两对应侧壁上设置有与发酵腔室相连通的进料口和出料口，发酵池体的上侧壁通过排水管与水压间连接，储气板的四周和顶部密封并且其下端开口，储气板通过支撑装置固定于发酵腔室内，储气板的上方侧壁和下方侧壁与发酵池体的上方侧壁和下方侧壁有间隙，储气板靠近进料口的侧壁为进料口挡气板，储气板靠近出料口的侧壁为出料口挡气板，进料口挡气板和出料口挡气板之间还设置有多个挡板，进料口挡气板与相邻的挡板之间形成的区域为第一发酵区，相邻的挡板之间形成的区域为第二发酵区，出料口挡气板与相邻的挡板之间的区域为第三发酵区，每个发酵区顶部都设置有独立的导气管；发酵系统还包括拉杆，所述的拉杆由横杆，竖杆组成，横杆至少一端连接竖直方向上的竖杆，拉杆放置于发酵腔室内并且两个竖杆位于储气板与发酵池体之间的间隙中。

上述方案的进一步改进。

挡板在竖直方向上的投影长度小于进料口挡气板和出料口挡气板在竖直方向上投影的长度。

上述方案的进一步改进。

上述横杆的两端侧分别连接有垂直的竖杆，竖杆顶部设置有位于两个竖杆之间连接有手握杆，手握杆之间留有间隙。

上述方案的进一步改进。

横杆的的剖面形状采用T型结构。

上述方案的进一步改进。

水压间采用密封结构，并且水压间上连接有排气管。

上述方案的进一步改进。

上述支撑装置为设置于发酵腔室四个边角上固定的四个支撑板。

上述方案的进一步改进。

上述支撑装置为设置于发酵腔室中间部位的立柱。

本发明的优点在于：通过拉杆的来回运动彻底解决管道型发酵装置的阻塞问题，并且可以促进发酵原料深入发酵系统内，提升沼液的流动性，带动菌种的均匀分布；本发明的发酵系统发酵效率高，产气量大，无阻塞，适合推广使用。

附图说明

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为本发明的立体结构示意图。

图3为本发明的发酵池体与拉杆和水压间的配合关系图。

图4为本发明的剖面结构示意图。

图5为本发明的拉杆第一种实施方式立体结构示意图。

图6为本发明的拉杆第二种实施方式立体结构示意图。

图7为本发明的发酵池体上设置的排水管结构示意图。

图8为本发明的拉杆的横杆剖面结构示意图。

图中标示为：

10、发酵池体；12、进料口；14、出料口；16、发酵腔室；18、支撑板。

20、水压间；22、排气管。

30、排水管；32、第一区排水管；34、第二区排水管；36、第三区排水管。

40、储气板；42、导气管；44、进料口挡气板；45、第一挡板；46、第二挡板；47、出料口挡气板。

50、拉杆；51、横杆；52、竖杆；53、手握杆。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护范围。

如图1、2、3、4所示，自活流动防阻塞沼气发酵系统，主要由发酵池体10，水压间20，排水管30，储气板40组成，发酵池体10的与水压间20之间连接有排水管30，储气板40设置于发酵池体10内，发酵原料进入发酵池体10内发酵产生沼气，挤压发酵池体10内的沼液通过排水管30流向水压间20内，使用发酵池体10内存储的沼气时，水压间内存储的沼液再通过排水管30流入发酵池体10中，完成沼液的循环流动。

发酵池体10内设置有发酵腔室16，发酵池体10左右两对应侧壁上设置有与发酵腔室16相连通的进料口12和出料口14，发酵腔室16的四个边角上固定有四个支撑板18，支撑板18最低点所在的水平面高于发酵腔室16底面10cm以上，方便发酵原料在发酵腔室16内流动。

储气板40的四周和顶部密封并且其下端开口，储气板40与发酵池体10的发酵腔室16形状相适应并且固定于支撑板18上，储气板40靠近进料口12的侧壁为进料口挡气板44，储气板40靠近出料口14的侧壁为出料口挡气板47；优选地，进料口挡气板44和出料口挡气板47之间还设置有两个挡板，分别为第一挡板45和第二挡板46，储气板40的宽度小于发酵池体10的发酵腔室16的宽度，即储气板40的上方侧壁和下方侧壁与发酵池体10的上方侧壁和下方侧壁有间隔。

进料口挡气板44与第一挡板45之间形成的区域为第一发酵区，第一挡板45与第二挡板46之间形成的区域为第二发酵区，第二挡板46与出料口挡气板47之间的区域为第三发酵区，为充分利用储气板40内的空间，第一挡板45、第二挡板46在竖直方向上的投影长度小于进料口挡气板44和出料口挡气板47在竖直方向上投影的长度。

第一发酵区、第二发酵区以及第三发酵区顶部设置有相互独立的导气管42，通过导气管42分别输出第一发酵区、第二发酵区以及第三发酵区内存储的沼气。

发酵池体10上方侧壁与水压间20之间连接有排水管30，排水管30包括第一区排水管32、第二区排水管34、第三区排水管36，第一区排水管32正对第一发酵区，第二区排水管34正对第二发酵区，第三区排水管36正对第三发酵区；为保证排水管的阻塞以及保证沼液流动顺畅，第一区排水管、第二区排水管以及第三区排水管分别设置为两个。

水压间20顶部密封并且水压间20顶部连接有与大气连通的排气管。

发酵原料通过进料口12进入发酵腔室16内并发酵产生沼气，产生的沼气分别聚集于第一发酵区、第二发酵区以及第三发酵区中，储气板40内聚集的沼气占据储气板内沼液的空间，挤压沼液对流并使得发酵腔室16内的沼液液面上升；由于菌种、发酵原料等分布不均匀，造成各个发酵区内的发酵效率以及产气量的不同，假设第二发酵区的产气效率高并且产气量大，第二发酵区内首先集满沼气，第二发酵区内继续发酵产生的沼气分别流向第一发酵区和第二发酵区，直至第一发酵区、第二发酵区以及第三发酵区相互都收集满沼气并相互连通，直至储气板内收集满沼气，再继续发酵产生的沼气将通过进料口挡气板和出料口挡气板底部流入发酵系统外部；储气板40内收集沼气过程中，沼液液面不断上升，沼液液面达到排水管30最低点所在的水平面是，发酵腔室16内存储的沼液通过排水管流入水压间中。

通过第一发酵区、第二发酵区、第三发酵区顶部相互独立的导气管42向外部输出沼气，储气板40内的沼气气压下降，水压间内存储的沼液通过排水管30回流至发酵腔室16中，补充缺少的沼气体积。

发酵原料进入发酵腔室16中，存在阻塞的可能性，如果阻塞于进料口和出料口通过棍子可以轻易解决，但是如果阻塞于第一挡板或者第二挡板位置，将很难清理。

为彻底解决上述的阻塞问题，本发酵系统还包括拉杆50，所述的拉杆50由横杆51，竖杆52组成，横杆51的两端侧分别连接有垂直的竖杆52，竖杆52顶部设置有位于两个竖杆52之间连接有手握杆53，优选地，手握杆53之间留有间隙。

拉杆50放置于发酵腔室16内并且两个竖杆52分别位于储气板40与发酵池体10之间的间隙中，通过拉动手握杆53带动拉杆50运动，可以有效的解决发酵腔室16内的阻塞问题，并且拉杆50运动过程中可以促进发酵原料深入发酵系统内并均匀分布，还可以促进沼液的流动，从而促进菌种的均匀分布。

如图6所示，拉杆50的另一种实施方式， 横杆51的一端侧连接垂直的竖杆52，竖杆52顶部水平连接一与横杆51同一侧面的手握杆53，这种实施方式，可以方便取出拉杆50；将拉杆50沿着发酵池体10与储气板40之间的间隙放入发酵腔室16中，通过拉动手握杆53，解决阻塞或者带动发酵原料的均匀分布，促进沼液流动，带动菌种均匀分布。

如图8所示，为增大横杆51的接触面积，横杆51的剖面形状采用T型结构。

本发明可以采用其他支撑装置，例如采用立柱设置于发酵腔室中间部位，上述的拉杆50优选采用第二种实施方式，并且拉杆50的横杆51长度应当小于立柱与发酵腔室内侧壁的距离。

现有的水压式沼气发酵系统沼液自循环能力差，不能有效的利用沼液的流动促进菌种均匀分布，从而造成发酵系统的发酵效率低下，产气量低，为提升本发明的沼液循环流动性以及促进菌种的均匀分布，本发明采用多种技术方案。

第一种方案。

第三区排水管最低点所在的水平面低于第二区排水管最低点所在的水平面，第二区排水管最低点所在的水平面低于第一区排水管最低点所在的水平面。

发酵原料进入发酵腔室内发酵产生沼气，并积聚于储气板内，占据储气板内的空间，并挤压储气板下方的沼液先通过第三区排水管流入水压间中，由于第三区排水管靠近出料口，第三发酵区内的沼液富含菌种；随着发酵腔室内产生的沼气量越大，发酵腔室中流入水压间内的沼液越多，水压间内存储的沼液液面达到第二区排水管最低点所在的水平面时，发酵腔室内的沼液再通过第二区排水管流入水压间中；同样地，水压间内存储的沼液液面达到第一区排水管最低点所在的水平面时，发酵腔室内的沼液再通过第一区排水管流入水压间中。

由于第一发酵区靠近进料口，第一发酵区内含有的杂物较多，先通过第三区排水管将第三发酵区内的富含菌种的沼液流入水压间内，再沼液回流过程中，可以有效的促进菌种均匀分布，并且不易造成排水管阻塞。

第二种方案。

第一区排水管上设置有控制水压间内的沼液单向流入发酵腔室的单向阀，第三区排水管上设置有控制发酵腔室内的沼液单向流入水压间的单向阀，第一区排水管最低点与第三区排水管最低点位于同一个水平面上，第二区排水管最低点所在的水平面高于第一区排水管最低点所在的水平面。

发酵原料进入发酵腔室内发酵产生沼气，并积聚于储气板内，占据储气板内的空间，并挤压储气板下方的沼液先通过第三区排水管单向流入水压间中，由于第三区排水管靠近出料口，第三发酵区内的沼液富含菌种带入水压间内；随着储气板内积聚的沼气量越大，储气板下方的沼液流入水压间越多，水压间内存储的沼液液面达到第二区排水管最低点所在的水平面时，发酵腔室内沼液可以通过第二区排水管流入水压间中。

通过导气管向外部输出沼气时，储气板内存储的沼气体积下降，水压间内存储的沼液先通过第一区排水管单向回流至发酵腔室中以及通过第二区排水管回流至发酵腔室内；当水压间内存储的沼液液面低于第二区排水管最低点所在的水平面时，水压间内的沼液只能通过第一区排水管单向回流至发酵腔室中，从而完成沼液的循环流动。

其优点在于：第一发酵区中杂物较多，通过单向阀的控制，可以避免杂物进入水压间内，并且第三发酵区中的沼液富含菌种，水压间内的沼液回流时，可以将富含的菌种带入第一发酵区内，促进菌种的均匀分布，提高发酵系统内的发酵效率。

第三种方案。

第一区排水管上设置有控制水压间内的沼液单向流入发酵腔室的单向阀，第二区排水管上设置有控制水压间内的沼液单向流入发酵腔室的单向阀，第三区排水管上设置有控制发酵腔室内的沼液单向流入水压间的单向阀。

发酵原料进入发酵腔室内发酵产生沼气，并积聚于储气板内，占据储气板内的空间，并挤压储气板下方的沼液通过第三区排水管单向流入水压间中，由于第三区排水管靠近出料口，第三发酵区内的沼液富含菌种带入水压间内；通过导气管将储气板内存储的沼气向外部输出时，储气板内沼气气压下降，水压间内存储的沼液通过第一区排水管以及第二区排水管单向回流至发酵腔室中，并将富含菌种的沼液带入第一发酵区和第二发酵区内，促进菌种的均匀分布。

第四种方案。

第一区排水管上设置有控制水压间内的沼液单向流入发酵腔室的单向阀，第二区排水管上设置有控制水压间内的沼液单向流入发酵腔室的单向阀，第三区排水管最低所在的水平面高于第一区排水管和第二区排水管最低点所在的水平面。

发酵原料进入发酵腔室内发酵产生沼气，并积聚于储气板内，占据储气板内的空间，并挤压储气板下方的沼液通过第三区排水管流入水压间中，由于第三区排水管靠近出料口，第三发酵区内的沼液富含菌种带入水压间内；通过导气管将储气板内存储的沼气向外部输出时，储气板内沼气气压下降，水压间内存储的沼液通过第一区排水管以及第二区排水管单向回流至发酵腔室中，并将富含菌种的沼液带入第一发酵区和第二发酵区内，促进菌种的均匀分布。

其优点在于：第三区排水管上未设置有单向阀，利用第三区排水管的最低点位置高于第一区排水管和第二区排水管最低点，可以将富含菌种的沼液带入第一发酵区和第二发酵区内；如果第一区排水管的最低点低于第二区排水管最低点时，较多的富含菌种的沼液将流入第一发酵区内，提高第一发酵区的发酵效率；同样地，第一区排水管的最低点所在的水平面高于第二区排水管最低点时，水压间内较多的富含菌种的沼液将流入第二发酵区内，提高第二发酵区的发酵效率。

第五种方案。

省略第二区排水管，第一区排水管上设置有控制水压间内的沼液单向流入发酵腔室的单向阀，第三区排水管上设置有控制发酵腔室内的沼液单向流入水压间的单向阀。

发酵原料进入发酵腔室内发酵产生沼气，并积聚于储气板内，占据储气板内的空间，并挤压储气板下方的沼液通过第三区排水管单向流入水压间中，由于第三区排水管靠近出料口，第三发酵区内的沼液富含菌种带入水压间内；通过导气管将储气板内存储的沼气向外部输出时，储气板内沼气气压下降，水压间内存储的沼液通过第一区排水管单向流入第一发酵区中，并将大量的菌种带入第一发酵区内，促进菌种的均匀分布，以及沼液的循环流动。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本发明中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或者范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限定于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.自活流动防阻塞沼气发酵系统，其特征在于，其包括发酵池体，水压间，排水管，储气板，发酵池体内设置有发酵腔室，发酵池体左右两对应侧壁上设置有与发酵腔室相连通的进料口和出料口，发酵池体的上侧壁通过排水管与水压间连接，储气板的四周和顶部密封并且其下端开口，储气板通过支撑装置固定于发酵腔室内，储气板的上方侧壁和下方侧壁与发酵池体的上方侧壁和下方侧壁有间隙，储气板靠近进料口的侧壁为进料口挡气板，储气板靠近出料口的侧壁为出料口挡气板，进料口挡气板和出料口挡气板之间还设置有多个挡板，进料口挡气板与相邻的挡板之间形成的区域为第一发酵区，相邻的挡板之间形成的区域为第二发酵区，出料口挡气板与相邻的挡板之间的区域为第三发酵区，每个发酵区顶部都设置有独立的导气管；发酵系统还包括拉杆，所述的拉杆由横杆，竖杆组成，横杆至少一端连接竖直方向上的竖杆，拉杆放置于发酵腔室内并且两个竖杆位于储气板与发酵池体之间的间隙中。

2.根据权利要求1所述的自活流动防阻塞沼气发酵系统，其特征在于，挡板在竖直方向上的投影长度小于进料口挡气板和出料口挡气板在竖直方向上投影的长度。

3.根据权利要求2所述的自活流动防阻塞沼气发酵系统，其特征在于，上述横杆的两端侧分别连接有垂直的竖杆，竖杆顶部设置有位于两个竖杆之间连接有手握杆，手握杆之间留有间隙。

4.根据权利要求3所述的自活流动防阻塞沼气发酵系统，其特征在于，横杆的的剖面形状采用T型结构。

5.根据权利要求4所述的自活流动防阻塞沼气发酵系统，其特征在于，水压间采用密封结构，并且水压间上连接有排气管。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的自活流动防阻塞沼气发酵系统，其特征在于，上述支撑装置为设置于发酵腔室四个边角上固定的四个支撑板。

7.根据权利要求1-5中任意一项所述的自活流动防阻塞沼气发酵系统，其特征在于，上述支撑装置为设置于发酵腔室中间部位的立柱。