CN108998356A - 尾菜分步发酵的沼气循环利用工程系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种尾菜分步发酵的沼气循环利用工程系统，厌氧池的顶部设有酸化池，厌氧池的顶部密封设有顶板，顶板为酸化池的池底A，厌氧池的一侧连通设有进料池、厌氧池相对于进料池的另一侧连通设有出料池，酸化池连通设有进料池进料管，出料池分别连通设有酸化池进料管、沼液抽液管和沼渣抽渣管，出料池还通过配料池与沼液浇灌槽连通，厌氧池的顶板通过沼气导气管与沼气储气罐连通。从上述结构可知，本发明的尾菜分步发酵的沼气循环利用工程系统，不仅保证了沼气的产量，另外还解决了尾菜直接入池带来的结壳问题和出料难问题，提高产气率，减少发酵液酸化风险。

Description

尾菜分步发酵的沼气循环利用工程系统

技术领域

本发明涉及沼气池发酵的技术领域，具体涉及一种尾菜分步发酵的沼气循环利用工程系统。

背景技术

尾菜是新鲜蔬菜必须去掉的残叶，俗称为烂菜叶子。尾菜可以作为沼气发酵的原料，而进行利用，但是在实际的使用中发现，尾菜在发酵后最终会在发酵液表面结壳，从而影响厌氧发酵产气效率。另外，厌氧池内的发酵液在经过一段时间的发酵之后，就需要对厌氧池底部的沼渣进行清除，以保证厌氧池内有足够发酵容积来进行产气，以保证厌氧池的产气量。而且，实际生产过程中发现，尾菜一般都会漂浮在发酵液上，导致尾菜的发酵不完全，与发酵液接触的一侧完全发酵，而位于沼液上方的部分则并未参与发酵，导致尾菜的利用率也并不高；另外由于尾菜的糖分含量较高，易于消化，发酵时容易发生酸的大量积累，直接入池易酸化，容易导致发酵失败。

发明内容

本发明的目的在于：克服现有技术的不足，提供一种尾菜分步发酵的沼气循环利用工程系统，通过单独设置的尾菜酸化池，使得尾菜可以提前进行酸化，然后将酸化尾菜后的酸化液加入顶部密封的厌氧池进行沼气发酵，不仅保证了沼气的产量，另外还解决了尾菜直接入池带来的结壳问题和出料难问题，提高产气率，减少发酵液酸化风险；通过将酸化池设于厌氧池的顶部，从而节约了建造成本，也节省了土地；通过尾菜酸化后作为有机肥直接还田，酸化液发酵后产生沼液、沼渣、沼气，直接作为有机肥和二氧化碳气肥使用，实现尾菜资源化的全方位循环利用；通过配料池的作用，可以根据不同的植物进行配料，从而使得沼液配置的肥料能够适用不同的植物；通过将厌氧池的池底倾斜设置成一定的坡度，从而使发酵产生的沼渣可自动流向出料池底部，沼液也聚积于出料池内，便于沼液和沼渣抽出，不需要人入池清理，出料操作简便、快捷、安全；通过将整个工程系统建设在设施温室（大棚）内、利用太能能增温，保证冬季能正常运转，连续生产“三沼”，供应蔬菜使用，提高蔬菜产出效益；通过防浮网的作用，使得尾菜完全浸没于酸化池的沼液中，使得尾菜能够完全酸化，提高了尾菜的利用率；通过溢流管的作用，可以避免酸化液、沼液从进料池或出料池中溢出；通过出料通孔检修人员可以方便的进入到厌氧池内进行检修。

本发明所采取的技术方案是：

尾菜分步发酵的沼气循环利用工程系统，包括厌氧池，所述厌氧池的顶部设有酸化池，所述厌氧池的顶部密封设有顶板，所述顶板为酸化池的池底A，所述厌氧池的一侧连通设有进料池、厌氧池相对于进料池的另一侧连通设有出料池，所述酸化池连通设有进料池进料管，所述出料池分别连通设有酸化池进料管、沼液抽液管和沼渣抽渣管，所述出料池还通过配料池与沼液浇灌槽连通，所述厌氧池的顶板通过沼气导气管与沼气储气罐连通，所述沼气导气管上设有阀门C。

本发明进一步改进方案是，所述厌氧池的一侧侧壁外侧固定设有进料池，厌氧池相对进料池的另一侧侧壁外侧固定设有出料池，所述厌氧池的池底B与出料池的池底C为同一平面，所述厌氧池与出料池之间的侧壁底部设有出料通孔。

本发明更进一步改进方案是，所述出料通孔的顶部高度在50~100厘米范围内。

本发明更进一步改进方案是，所述进料池的侧壁底部通过厌氧池进料管与厌氧池内连通，所述厌氧池进料管斜向下伸入厌氧池内。

本发明更进一步改进方案是，所述配料池的侧壁通过连通管A与出料池连通，所述出料池与连通管A的连通处所在高度位于出料通孔的高度范围内，所述连通管A上设有阀门A。

本发明更进一步改进方案是，所述出料池的侧壁上部还通过溢流管与配料池连通。

本发明更进一步改进方案是，所述溢流管与出料池连接管口的下沿分别低于出料池的池口和进料池的池口。

本发明更进一步改进方案是，所述厌氧池的池底B，沿着由进料池向出料池的方向向下倾斜，倾斜角度小于等于15度。

本发明更进一步改进方案是，所述出料池内的液面的所在高度高于酸化池进料管与出料池的连接管口A的所在高度，所述酸化池进料管与出料池的连接管口A的所在高度高于沼液抽液管与出料池的连接管口B的所在高度，所述沼液抽液管与出料池的连接管口B的所在高度高于沼渣抽渣管与出料池的连接管口C的所在高度，所述连接管口C的下沿与出料池的池底C齐平。

本发明更进一步改进方案是，所述酸化池内的上部设有防浮网，所述防浮网的顶面的所在高度低于酸化池内的液面的所在高度。

本发明更进一步改进方案是，所述酸化池进料管、沼液抽液管和沼渣抽渣管上分别连通设有泵体。

本发明更进一步改进方案是，所述配料池通过浇灌主管分别与沼液浇灌槽各自的浇灌支管分别连通，所述浇灌主管低于沼液浇灌槽的槽底。

本发明更进一步改进方案是，所述沼气储气罐通过用气主管分别与用气端的用气支管分别连通。

本发明更进一步改进方案是，所述进料池进料管对应于酸化池的管口下沿与顶板的顶部贴合，所述进料池进料管对应于进料池的管口位于进料池的正上方，并设有阀门B。

本发明更进一步改进方案是，所述酸化池进料管对应于酸化池的管口向下、并且位于酸化池的正上方。

本发明更进一步改进方案是，所述配料池的内壁上设有指示液面高度刻度层。

本发明进一步改进方案是，所述酸化池、进料池和出料池位于设施温室或大棚的罩设范围内。

本发明的有益效果在于：

第一、本发明的尾菜分步发酵的沼气循环利用工程系统，通过单独设置的尾菜酸化池，使得尾菜可以提前进行酸化，然后将酸化尾菜后的酸化液加入顶部密封的厌氧池进行沼气发酵，不仅保证了沼气的产量，而且保证厌氧池内所发酵产生的沼气不会逸出，另外还解决了尾菜直接入池带来的结壳问题和出料难问题，提高产气率，减少发酵液酸化风险。

第二、本发明的尾菜分步发酵的沼气循环利用工程系统，通过将酸化池设于厌氧池的顶部，从而节约了建造成本，也节省了土地。

第三、本发明的尾菜分步发酵的沼气循环利用工程系统，通过尾菜酸化后作为有机肥直接还田，酸化液发酵后产生沼液、沼渣、沼气，直接作为有机肥和二氧化碳气肥使用，实现尾菜资源化的全方位循环利用。

第四、本发明的尾菜分步发酵的沼气循环利用工程系统，通过配料池的作用，可以根据不同的植物进行配料，从而使得沼液配置的肥料能够适用不同的植物。

第五、本发明的尾菜分步发酵的沼气循环利用工程系统，通过将厌氧池的池底倾斜设置成一定的坡度，从而使发酵产生的沼渣可自动流向出料池底部，沼液也聚积于出料池内，便于沼液和沼渣抽出，不需要人入池清理，出料操作简便、快捷、安全。

第六、本发明的尾菜分步发酵的沼气循环利用工程系统，通过将整个工程系统建设在设施温室（大棚）内、利用太能能增温，保证冬季能正常运转，连续生产“三沼”，供应蔬菜使用，提高蔬菜产出效益。

第七、本发明的尾菜分步发酵的沼气循环利用工程系统，通过防浮网的作用，使得尾菜完全浸没于酸化池的沼液中，使得尾菜能够完全酸化，提高了尾菜的利用率。

第八、本发明的尾菜分步发酵的沼气循环利用工程系统，通过溢流管的作用，可以避免沼液从进料池或出料池中溢出。

第九、本发明的尾菜分步发酵的沼气循环利用工程系统，通过出料通孔检修人员可以方便的进入到厌氧池内进行检修。

附图说明：

图1为尾菜分步发酵的沼气循环利用工程系统的主视剖视示意图。

具体实施方式：

如图1可知，本发明的尾菜分步发酵的沼气循环利用工程系统包括厌氧池1，所述厌氧池1的顶部设有酸化池2，所述厌氧池1的顶部密封设有顶板17，所述顶板17为酸化池2的池底A，所述厌氧池1的一侧连通设有进料池3、厌氧池1相对于进料池3的另一侧连通设有出料池4，所述酸化池2连通设有进料池进料管9，所述出料池4分别连通设有酸化池进料管12、沼液抽液管15和沼渣抽渣管16，所述出料池4还通过配料池6与沼液浇灌槽8连通，所述厌氧池1的顶板17通过沼气导气管13与沼气储气罐5连通，所述沼气导气管13上设有阀门C（说明书附图中未示出）；所述厌氧池1的一侧侧壁外侧固定设有进料池3，厌氧池1相对进料池3的另一侧侧壁外侧固定设有出料池4，所述厌氧池1的池底B20与出料池4的池底C为同一平面，所述厌氧池1与出料池4之间的侧壁底部设有出料通孔11；所述出料通孔11的顶部高度在50~100厘米范围内；所述进料池3的侧壁底部通过厌氧池进料管10与厌氧池1内连通，所述厌氧池进料管10斜向下伸入厌氧池1内；所述配料池6的侧壁通过连通管A14与出料池4连通，所述出料池4与连通管A14的连通处所在高度位于出料通孔11的高度范围内，所述连通管A14上设有阀门A（说明书附图中未示出）；所述出料池4的侧壁上部还通过溢流管28与配料池6连通；所述溢流管28与出料池4连接管口的下沿分别低于出料池4的池口和进料池3的池口；所述厌氧池1的池底B20，沿着由进料池3向出料池4的方向向下倾斜，倾斜角度小于等于15度；所述出料池4内的液面的所在高度高于酸化池进料管12与出料池4的连接管口A25的所在高度，所述酸化池进料管12与出料池4的连接管口A25的所在高度高于沼液抽液管15与出料池4的连接管口B26的所在高度，所述沼液抽液管15与出料池4的连接管口B26的所在高度高于沼渣抽渣管16与出料池4的连接管口C27的所在高度，所述连接管口C27的下沿与出料池4的池底C齐平；所述酸化池2内的上部设有防浮网18，所述防浮网18的顶面的所在高度低于酸化池2内的液面的所在高度；所述酸化池进料管12、沼液抽液管15和沼渣抽渣管16上分别连通设有泵体；所述配料池6通过浇灌主管23分别与沼液浇灌槽8各自的浇灌支管24分别连通，所述浇灌主管23低于沼液浇灌槽8的槽底；所述沼气储气罐5通过用气主管22分别与用气端的用气支管7分别连通；所述进料池进料管9对应于酸化池2的管口下沿与顶板17的顶部贴合，所述进料池进料管9对应于进料池3的管口位于进料池3的正上方，并设有阀门B；所述酸化池进料管12对应于酸化池2的管口向下、并且位于酸化池2的正上方；所述配料池6的内壁上设有指示液面高度刻度层；所述酸化池2、进料池3和出料池4位于设施温室或大棚的罩设范围内。

本发明第一次使用的时候，关闭阀门A、阀门B 和阀门C，然后在酸化池2中进行分层堆放尾菜，无需特别处理，保持合适水分（有条件可添加腐熟剂，加速沤制过程），堆放的量以不超过防浮罩位置为宜；在沤制完成后，然后在酸化池2内、位于尾菜的上方设有防浮网18，并再加水、粪水或沼液，直至酸化池2内的液面高于防浮网18启动，由于尾菜与水的比重小于1，所以此时在防浮网18的作用下，酸化池2内由下至上形成了酸化液层、尾菜层19和酸化液层，尾菜能够完全浸没在酸化池2中的酸化液中；然后打开阀门B，将酸化池2内的酸化液通过进料池进料管9加入进料池3，并通过进料池3向厌氧池1内加入酸化液；重复上述步骤，直至当厌氧池1内的经酸化的发酵液量足够之后，关闭阀门B，并加入牛粪或沼渣沼液接种物启动。

每当酸化池2内的尾菜完全酸化之后，将防护网18取下，并将尾菜层19的尾菜捞出；待酸化池中的酸化液排完的时候堆放新的尾菜进行沤制，再将防护网18装上；待沤制结束后再上酸化池2内加入水、粪水或沼液，直至酸化池2内的液面高于防浮网18，以继续将尾菜进行酸化；捞出的酸化后的尾菜残渣直接作为有机肥还田。

每当酸化池2中的酸化液达到要求之后，打开进料池进料管9的阀门B，使酸化池2中的完成酸化的酸化液进入进料池3，并在进料池3内添加畜禽粪便或者氮肥补充氮源，保证发酵所需正常的碳氮比，再通过进料池3的缓释作用后进入到厌氧池继续进行发酵产生沼气；当酸化池2内的酸化液的液面降低至尾菜层19的底部接近进料池进料管9的时候，关闭阀门B；然后酸化池进料管12将出料池4中的沼液抽排至酸化池2内，直至酸化池2内的酸化液的液面再次没过防浮网18的顶部，以继续将尾菜进行酸化。

厌氧池1内所产生的的沼气量随着酸化发酵液的不断发酵而逐渐增加，导致厌氧池1内的液面与顶板7之间储存了一定压力的沼气量，并且随着沼气的增加，沼气的压力大于大气压而使与厌氧池连通的进料池3内的液面和出料池4内的液面上升；打开阀门C，沼气经沼气导气管13进入沼气储气罐5内；当沼气压力足够大而使出料池4的液面达到了溢流管28的高度之后，沼液也会通过溢流管直接进入配料池6内，避免沼液漫出。

当各用气端需要用气的时候，用气主管22和各用气支管7将沼气连通至各用气端，用气主管22和用气支管7上分别连通设有各自的阀门（说明书附图中未示出），用于控制用气主管22和用气支管7的通闭。

当需要对农田浇灌沼液的时候，将阀门A打开，使出料池4与配料池6连通，当配料池6内的沼液液面达到指定刻度位置处的时候，关闭阀门A，另外，按照配比再向配料池6中加入一定量的水和或其它肥料之后，再通过浇灌主管23和各浇灌支管24连通至各沼液浇灌槽8，浇灌主管23和浇灌支管23上分别连通设有各自的阀门（说明书附图中未示出），用于控制浇灌主管23和浇灌支管23的通闭。

当厌氧池1内需要进行清洗的时候，将防护网18取下，并将尾菜层19的尾菜捞出，打开进料池进料管9的阀门A，然后通过沼液抽液管15和沼渣抽渣管16将厌氧池1和出料池4中的沼液和沼渣全部抽出；以便对厌氧池1进行清洗。

当厌氧池1内需要进行检修的时候，将防护网18取下，并将尾菜层19的尾菜捞出，打开进料池进料管9的阀门A，然后通过沼液抽液管15和沼渣抽渣管16将厌氧池1和出料池4中的沼液和沼渣全部抽出；然后检修人员进入到出料池4内，并通过出料通孔11进入到厌氧池1内进行检修。

Claims (10)

1.尾菜分步发酵的沼气循环利用工程系统，其特征在于：包括厌氧池（1），所述厌氧池（1）的顶部设有酸化池（2），所述厌氧池（1）的顶部密封设有顶板（17），所述顶板（17）为酸化池（2）的池底A，所述厌氧池（1）的一侧连通设有进料池（3）、厌氧池（1）相对于进料池（3）的另一侧连通设有出料池（4），所述酸化池（2）连通设有进料池进料管（9），所述出料池（4）分别连通设有酸化池进料管（12）、沼液抽液管（15）和沼渣抽渣管（16），所述出料池（4）还通过配料池（6）与沼液浇灌槽（8）连通，所述厌氧池（1）的顶板（17）通过沼气导气管（13）与沼气储气罐（5）连通，所述沼气导气管（13）上设有阀门C。

2.如权利要求1所述的尾菜分步发酵的沼气循环利用工程系统，其特征在于：所述厌氧池（1）的一侧侧壁外侧固定设有进料池（3），厌氧池（1）相对进料池（3）的另一侧侧壁外侧固定设有出料池（4），所述厌氧池（1）的池底B（20）与出料池（4）的池底C为同一平面，所述厌氧池（1）与出料池（4）之间的侧壁底部设有出料通孔（11）。

3.如权利要求2所述的尾菜分步发酵的沼气循环利用工程系统，其特征在于：所述进料池（3）的侧壁底部通过厌氧池进料管（10）与厌氧池（1）内连通，所述厌氧池进料管（10）斜向下伸入厌氧池（1）内。

4.如权利要求2所述的尾菜分步发酵的沼气循环利用工程系统，其特征在于：所述配料池（6）的侧壁通过连通管A（14）与出料池（4）连通，所述出料池（4）与连通管A（14）的连通处所在高度位于出料通孔（11）的高度范围内，所述连通管A（14）上设有阀门A。

5.如权利要求2所述的尾菜分步发酵的沼气循环利用工程系统，其特征在于：所述厌氧池（1）的池底B（20），沿着由进料池（3）向出料池（4）的方向向下倾斜，倾斜角度小于等于15度。

6.如权利要求1所述的尾菜分步发酵的沼气循环利用工程系统，其特征在于：所述出料池（4）内的液面的所在高度高于酸化池进料管（12）与出料池（4）的连接管口A（25）的所在高度，所述酸化池进料管（12）与出料池（4）的连接管口A（25）的所在高度高于沼液抽液管（15）与出料池（4）的连接管口B（26）的所在高度，所述沼液抽液管（15）与出料池（4）的连接管口B（26）的所在高度高于沼渣抽渣管（16）与出料池（4）的连接管口C（27）的所在高度，所述连接管口C（27）的下沿与出料池（4）的池底C齐平。

7.如权利要求1所述的尾菜分步发酵的沼气循环利用工程系统，其特征在于：所述酸化池（2）内的上部设有防浮网（18），所述防浮网（18）的顶面的所在高度低于酸化池（2）内的液面的所在高度。

8.如权利要求1所述的尾菜分步发酵的沼气循环利用工程系统，其特征在于：所述酸化池进料管（12）、沼液抽液管（15）和沼渣抽渣管（16）上分别连通设有泵体。

9.如权利要求1所述的尾菜分步发酵的沼气循环利用工程系统，其特征在于：所述配料池（6）通过浇灌主管（23）分别与沼液浇灌槽（8）各自的浇灌支管（24）分别连通，所述浇灌主管（23）低于沼液浇灌槽（8）的槽底。

10.如权利要求1所述的尾菜分步发酵的沼气循环利用工程系统，其特征在于：所述沼气储气罐（5）通过用气主管（22）分别与用气端的用气支管（7）分别连通。