CN104789458A - 促进菌种均匀分布的自活流动搅拌型沼气发酵系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公布了促进菌种均匀分布的自活流动搅拌型沼气发酵系统，其包括发酵池体、水压间、储气板，发酵池体内侧壁上设置有支撑装置，储气板放置于发酵池体内并固定于支撑装置上，储气板的四周和顶部密封并且其下端开口，储气板与发酵池体的发酵腔室形状相适应并且储气板的宽度小于发酵池体的发酵腔室的宽度；发酵系统还包括拉杆，所述的拉杆由横杆，竖杆组成，横杆至少一端侧连接有垂直的竖杆，竖杆顶部设置有位于两个竖杆之间的手握杆，拉杆放置于发酵腔室内并且两个竖杆分别位于储气板与发酵池体之间的间隙中。

Description

促进菌种均匀分布的自活流动搅拌型沼气发酵系统
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。
促进菌种均匀分布的自活流动搅拌型沼气发酵系统，其包括发酵池体、水压间、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，发酵池体内侧壁上设置有支撑装置，储气板放置于发酵池体内并固定于支撑装置上，储气板的四周和顶部密封并且其下端开口，储气板靠近进料口一端侧壁为进料口挡气板，储气板靠近出料口一端侧壁为出料口挡气板，储气板与发酵池体的发酵腔室形状相适应并且储气板的宽度小于发酵池体的发酵腔室的宽度；水压间固定于储气板上，水压间靠近进料口一端侧设置有进料口排水管，水压间靠近出料口一端侧设置有出料口排水管；发酵系统还包括拉杆，所述的拉杆由横杆，竖杆组成，横杆至少一端侧连接有垂直的竖杆，竖杆顶部设置有位于两个竖杆之间的手握杆，拉杆放置于发酵腔室内并且两个竖杆分别位于储气板与发酵池体之间的间隙中；在储气板上设置有位于进料口挡气板和出料口挡气板之间的多个挡板，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；发酵区的顶部设置有相互独立的导气管。
上述方案的进一步改进。
上述的支撑装置为固定于发酵腔室内侧壁上的支撑板。
上述方案的进一步改进。
水压间顶部密封并且水压间顶部连接有与大气连通的排气管。
上述方案的进一步改进。
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的手握杆。
上述方案的进一步改进。
上述的支撑装置为设置于储气板和发酵腔室之间的立柱。
上述方案的进一步改进。
横杆的一端侧连接垂直的竖杆，竖杆顶部连接一水平方向上并且与横杆同一侧面的手握杆。
上述方案的进一步改进。
横杆的剖面形状采用T型结构。
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为本发明的剖面结构示意图。
图3为本发明的储气板立体结构示意图。
图4为本发明的储气板更为优化的立体结构示意图。
图5为本发明的拉杆立体结构示意图。
图6为本发明的水压间立体结构示意图。
图中标示为：
10、发酵池体；12、进料口；14、出料口；16、发酵腔室；
20、水压间；22、排气孔；24、进料口排水管；26、出料口排水管；
30、储气板；32、进料口挡气板；34、出料口挡气板；35、第一挡板；36、第二挡板；
40、拉杆；42、横杆；44、竖杆；46、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，促进菌种均匀分布的自活流动搅拌型沼气发酵系统，主要由发酵池体10，水压间20，储气板30组成，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，发酵池体内侧壁上设置有支撑装置，储气板30放置于发酵池体10内并固定于支撑装置上，储气板30靠近进料口12一端侧壁为进料口挡气板32，储气板30靠近出料口14一端侧壁为出料口挡气板34，进料口挡气板32和出料口挡气板34最低点距离发酵腔室16地面的间隔应当大于10cm，方便发酵原料在发酵腔室16内流动；水压间20固定于储气板30上，水压间20靠近进料口12一端侧设置有进料口排水管24，水压间20靠近出料口14一端侧设置有出料口排水管26。
储气板30的四周和顶部密封并且其下端开口，储气板30与发酵池体10的发酵腔室16形状相适应，储气板30的宽度小于发酵池体10的发酵腔室16的宽度，即储气板30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。
上述支撑装置可以为固定于发酵腔室内侧壁上的支撑板，通过支撑板支撑并固定储气板30；还可以为设置于储气板和发酵腔室之间的立柱，通过立柱固定并支撑储气板30。
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22。
发酵原料进入发酵腔室16中，容易形成堆积，影响沼泥以及沼渣的流动，特别是以秸秆为原料时，秸秆堆积会造成发酵腔室的阻塞，如果阻塞于进料口和出料口通过棍子可以轻易解决，但是如果阻塞于发酵腔室内部，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40，所述的拉杆40由横杆42，竖杆44组成，横杆42的两端侧分别连接有垂直的竖杆44，竖杆44顶部设置有位于两个竖杆44之间的手握杆46，优选地，手握杆46之间留有间隙，节省材料。
拉杆40放置于发酵腔室16内并且两个竖杆44分别位于储气板30与发酵池体10之间的间隙中，通过拉动手握杆46带动拉杆40运动，可以有效的解决发酵腔室16内的阻塞问题，并且拉杆40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。
拉杆40的另一种实施方式，如果支撑装置采用设置于储气板和发酵腔室之间的立柱，拉杆40的结构将发生改变，横杆42的一端侧连接垂直的竖杆44，竖杆44顶部水平连接一与横杆42同一侧面的手握杆46，这种实施方式，可以方便取出拉杆50；将拉杆40沿着发酵池体10与储气板30之间的间隙放入发酵腔室16中，通过拉动手握杆46，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。
为增大横杆42的接触面积，横杆42的剖面形状采用T型结构。
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储气板中，储气板30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；发酵腔室内的沼液液面溢过储气板，并达到水压间的进料口排水管和出料口排水管位置，随着储气板内沼气的积聚，发酵腔室内的沼液通过进料口排水管和出料口排水管流入水压间内。
通过设置于储气板顶部的导气管（图中没有示出）向外部输出沼气，储气板30内的沼气气压下降，水压间内存储的沼液通过进料口排水管和出料口排水管回流至发酵腔室16中，补充储气板内缺少的沼气体积。
上述技术方案虽然可以解决现有的管道型沼气池容易阻塞问题，但是沼液的自循环流动性差，不能有效的利用水压完成菌种的均匀分布；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。
在储气板上设置有位于进料口挡气板和出料口挡气板之间的第一挡板和第二挡板，进料口挡气板与第一挡板之间形成第一发酵区，第一挡板和第二挡板之间形成第二发酵区，第二挡板和出料口挡气板之间形成第三发酵区；第一发酵区、第二发酵区和第三发酵区的顶部设置有相互独立的导气管。
为充分利用储气板内的沼气存储空间，第一挡板和第二挡板在竖直方向上投影的长度应当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；通过第一挡板和第二挡板将储气板分隔成三个发酵区，其目的在于，利用发酵腔室内的发酵原料、菌种等分布不均匀，造成发酵腔室内的各个发酵区发酵效率不同，从而促使沼液的对流并带动菌种的均匀分布。
发酵原料倒入进料口内并在发酵腔室内发酵产生沼气，沼气集聚于储气板的三个发酵区内，由于发酵原料、菌种等因素的分布不均匀，使得三个发酵区的发酵效率不一致，例如第二发酵区的发酵效率大于第一发酵区和第三发酵区，第二发酵区内发酵产生沼气集聚于第二发酵区内，并挤压第二发酵区内的沼液流向第一发酵区和第三发酵区，并使得发酵腔室内的沼液液面上升；当第二发酵区存储满沼气时，继续发酵产生的沼气将通过第一挡板和第二挡板流向第一发酵区和第二发酵区，直至三个发酵区相互连通；三个发酵区都挤满沼气时，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溢出发酵系统；发酵腔室发酵产生沼气过程中，发酵腔室内沼液的液面不断上升，发酵腔室内的沼液液面达到进料口排水管和出料口排水管最低点时，发酵腔室内的沼液将通过进料口排水管和出料口排水管流入水压间内。
通过设置于第一发酵区、第二发酵区以及第三发酵区顶部的相互的独立的导气管向外部输出沼气时，储气板内的沼气气压下降，水压间内存储的沼液通过进料口排水管和出料口排水管回流至发酵腔室内，补充缺少的沼气体积。
并且尤为重要地，当发酵原料进入发酵腔室内，特别是以秸秆为发酵原料进入发酵腔室内，容易在第一挡板和第二挡板底部阻塞，如果采用普通的管道式结构，将很难处理；本发明的创新点在于，利用拉杆在发酵腔室内的来回运动，从而解决阻塞问题，并可以促进发酵原料的均匀分布，促进沼液的循环流动，并带动菌种的均匀分布。
第二种方案。
进料口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，出料口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。
进料口附近的沼液较为浑浊并且含有较多的杂质，出料口附近的沼液富含菌种并且含有的杂质较少，发酵腔室内的沼液通过进料口排水管流入水压间内，容易将较多的杂质带入水压间内，并在水压间内沉淀。
发酵原料倒入进料口内并在发酵腔室内发酵产生沼气，沼气聚集于储气板内，并挤压储气板内的沼液流出，使得发酵腔室内的沼液液面上升；当发酵腔室内的沼液液面达到出料口挡气板最低点所在的水平面时，发酵腔室内的沼液将通过出料口排水管单向流入水压间内，并将富含菌种的沼液带入水压间中，进料口排水管处设置的单向阀，可以有效的防止含有较多杂质的沼液流入水压间中；通过设置于储气板上的导气管向外部输出沼气时，储气板内的沼气气压下降，水压间内存储的沼液将通过进料口排水管单向流入发酵腔室中，从而完成沼液的循环流动，水压间中的沼液回流过程中，并将富含菌种的沼液带入进料口内，从而促使菌种的均匀分布，提高整个系统的发酵效率。
第三种方案。
进料口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，出料口排水管的最低点所在的水平面高于进料口排水管最低点所在的水平面。
进料口附近的沼液较为浑浊并且含有较多的杂质，出料口附近的沼液富含菌种并且含有的杂质较少，发酵腔室内的沼液通过进料口排水管流入水压间内，容易将较多的杂质带入水压间内，并在水压间内沉淀。
发酵原料倒入进料口内并在发酵腔室内发酵产生沼气，沼气聚集于储气板内，并挤压储气板内的沼液流出，使得发酵腔室内的沼液液面上升；当发酵腔室内的沼液液面达到出料口挡气板最低点所在的水平面时，发酵腔室内的沼液将通过出料口排水管流入水压间内，并将富含菌种的沼液带入水压间内；通过设置于储气板上的导气管向外部输出沼气时，储气板内的沼气气压下降，水压间内存储的沼液将通过进料口排水管单向流入发酵腔室中以及通过出料口排水管回流至出料口内，由于出料口排水管最低点所在的水平面高于进料口排水管最低点所在的水平面，从而水压间内存储的沼液大部分通过进料口排水管单向流入发酵腔室中，从而完成沼液的循环流动，水压间中的沼液回流过程中，并将富含菌种的沼液带入进料口内，从而促使菌种的均匀分布，提高整个系统的发酵效率。
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 (4)

1.促进菌种均匀分布的自活流动搅拌型沼气发酵系统，其特征在于，其包括发酵池体、水压间、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，发酵池体内侧壁上设置有支撑装置，储气板放置于发酵池体内并固定于支撑装置上，储气板的四周和顶部密封并且其下端开口，储气板靠近进料口一端侧壁为进料口挡气板，储气板靠近出料口一端侧壁为出料口挡气板，储气板与发酵池体的发酵腔室形状相适应并且储气板的宽度小于发酵池体的发酵腔室的宽度；水压间固定于储气板上，水压间靠近进料口一端侧设置有进料口排水管，水压间靠近出料口一端侧设置有出料口排水管；发酵系统还包括拉杆，所述的拉杆由横杆，竖杆组成，横杆至少一端侧连接有垂直的竖杆，竖杆顶部设置有位于两个竖杆之间的手握杆，拉杆放置于发酵腔室内并且两个竖杆分别位于储气板与发酵池体之间的间隙中；在储气板上设置有位于进料口挡气板和出料口挡气板之间的多个挡板，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；发酵区的顶部设置有相互独立的导气管。
2.根据权利要求1所述的促进菌种均匀分布的自活流动搅拌型沼气发酵系统，其特征在于，上述的支撑装置为固定于发酵腔室内侧壁上的支撑板。
3.根据权利要求2所述的促进菌种均匀分布的自活流动搅拌型沼气发酵系统，其特征在于，水压间顶部密封并且水压间顶部连接有与大气连通的排气管。
4.根据权利要求3所述的促进菌种均匀分布的自活流动搅拌型沼气发酵系统，其特征在于，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的手握杆。
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