CN109280615A - 一种含有布菌装置的垃圾处理站的有机分离物的无害化发酵处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种含有布菌装置的垃圾处理站的有机分离物的无害化发酵处理系统，该垃圾处理站的有机分离物的无害化发酵处理系统还包括布菌装置，布菌装置包括与发酵腔室形状相适应并且沿发酵腔室路径方向延伸的布菌管道，布菌管道上阵列有若干个均匀间隔并且竖直方向上贯穿的布菌孔，布菌管道上设置有若干个与水压间连接的连接管道，连接管道的一端连通布菌管道的内腔，连接管道的另一端连通水压间的内腔。

Description

一种含有布菌装置的垃圾处理站的有机分离物的无害化发酵 处理系统

本申请是以下申请的分案申请：申请日为2016年08月10日，申请号为201610650949.5，发明名称为垃圾处理站的有机分离物的无害化发酵处理系统。

技术领域

本发明涉及厌氧发酵处理系统，特别涉及一种清洁能源的发生系统，具体地，涉及利用有机物厌氧发酵并制取甲烷气体的系统。

背景技术

沼气，化学名；甲烷，顾名思义就是沼泽里的气体；随着中国沼气科学技术的发展和农村家用沼气的推广，根据当地使用要求和气温、地质等条件，家用沼气池有固定拱盖的水压式池、大揭盖水压式池、吊管式水压式池、曲流布料水压式池、顶返水水压式池、分离浮罩式池、半塑式池、全塑式池和罐式池。形式虽然多种多样，但是归总起来大体由水压式沼气池、浮罩式沼气池、半塑式沼气池和罐式沼气池四种基本类型变化形成的。

现有的多种沼气依然存在发酵效率低下，沼液对流效果差，发酵原料利用率低等诸多问题，阻碍了，沼气池的大范围推广以及应用。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的是提供一种可彻底解决发酵腔室阻塞问题以及发酵原料、菌种分布不均匀等问题的发酵系统，并且利用辅助储气系统，扩大发酵系统的沼气存储量，避免过盛沼气溢出造成浪费。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下。

一种含有布菌装置的垃圾处理站的有机分离物的无害化发酵处理系统，其包括发酵池体，发酵池体上设置有U型的发酵腔室，发酵腔室的一端为进料口，发酵腔室的另一端为出料口，发酵池体内还布置有位于发酵腔室内并且与发酵腔室形状相匹配的储气板，储气板开口向下设置，储气板由储气上板、储气侧壁、进料口挡气板、出料口挡气板组成，储气侧壁、进料口挡气板、出料口挡气板分别垂直连接于储气上板，储气上板水平方向垂直连接于发酵腔室 U型内侧壁部，储气板靠近进料口一端为进料口挡气板，储气板靠近出料口一端为出料口挡气板，储气板上设置有用于导出储气板内沼气的导气装置，储气侧壁与发酵腔室的形状相适应并且沿发酵腔室的路径方向布置，储气侧壁与发酵腔室外侧壁部之间设置有间隙并形成扰流通道，发酵池体内还设置有搅拌装置，搅拌装置由搅拌部、牵引部组成，牵引部与搅拌部连接并且牵引搅拌部运动，搅拌部活动于发酵腔室内，牵引部活动于扰流通道内；水压间安装于储气板顶部并且沿发酵腔室的路径方向延伸布置，水压间靠近进料口一端设置有进料口排水管，水压间靠近出料口一端设置有出料口排水管；发酵池体上还设置有连通进料口的进料口隔离槽，发酵池体上还设置有连通出料口的出料口隔离槽，进料口隔离槽与进料口连接位置处安装有进料口隔板，出料口隔离槽与出料口连接位置处安装有出料口隔板，进料口隔板、出料口隔板上均开设有透水孔，进料口排水管延伸至进料口隔离槽内，出料口排水管延伸至出料口隔离槽内；

上述无害化发酵处理系统还包括布菌装置，布菌装置包括与发酵腔室形状相适应并且沿发酵腔室路径方向延伸的布菌管道，布菌管道上阵列有若干个均匀间隔并且竖直方向上贯穿的布菌孔，布菌管道上设置有若干个与水压间连接的连接管道，连接管道的一端连通布菌管道的内腔，连接管道的另一端连通水压间的内腔；

上述的布菌装置的布菌管道应当低于进、出料口挡气板底部所在的水平面；

上述的布菌装置的布菌管道延伸至发酵腔室的各个区域。

附图说明

图1为本发明的沼气发酵系统的结构示意图。

图2为本发明的沼气发酵系统的结构示意图。

图3为本发明的沼气发酵系统的结构示意图。

图4为本发明的沼气发酵系统的结构示意图。

图5为本发明的沼气发酵系统的结构示意图。

图6为本发明的沼气发酵系统的结构示意图。

图7为本发明的沼气发酵系统的结构示意图。

图8为本发明的沼气发酵系统的结构示意图。

图9为本发明的沼气发酵系统的结构示意图。

图10为本发明的沼气发酵系统的结构示意图。

图11为本发明的沼气发酵系统的结构示意图。

图12为本发明的沼气发酵系统的结构示意图。

图13为本发明的沼气发酵系统的结构示意图。

图14为本发明的沼气发酵系统的结构示意图。

图15为本发明的沼气发酵系统的结构示意图。

图16为本发明的沼气发酵系统的结构示意图。

图17为本发明的沼气发酵系统的结构示意图。

图18为本发明的沼气发酵系统的结构示意图。

图19为本发明的搅拌装置的结构示意图。

图20为本发明定位伸缩夹体的立体结构示意图。

图21为本发明定位伸缩夹体的导柱立体结构示意图。

图22为本发明定位伸缩夹体的导柱剖面结构示意图。

图23为本发明定位伸缩夹体的弹性连接部件结构示意图。

图24为本发明定位伸缩夹体的弹性连接部件原理图。

图25为本发明定位伸缩夹体的U型弹片、拱形连接件、外壳体的连接关系图。

图26为本发明定位伸缩夹体的U型弹片结构示意图。

图27为本发明定位伸缩夹体的拱形连接件结构示意图。

图28为本发明定位伸缩夹体的夹体右推结构示意图。

图29为本发明定位伸缩夹体的夹体左推结构示意图。

图30为与定位伸缩夹体相连接的导柱剖面结构示意图。

图31为本发明的沼气发酵系统的辅助储气装置的结构示意图。

图32为本发明的沼气发酵系统的导气装置的结构示意图。

图33为本发明的沼气发酵系统的布菌装置的结构示意图。

图中标示为：

100、发酵池体；110、发酵腔室；111、进料口；112、出料口；113、进料口隔离槽；114、出料口隔离槽；115、进料口隔板；116、出料口隔板；117、进料口通孔；118、出料口通孔。

120、储气板；121、储气上板；122、储气侧板；123、扰流通道。

130、水压间；132、进料口排水管；134、出料口排水管；

140、内蓄水槽；150、辅助储气板；151、上板体；152、内板体；153、外板体；154、溢气孔；155、水流通道。

200、搅拌装置；210、搅拌部；220、牵引部；230、导柱；240、连接部。

300、定位伸缩夹体；320、内腔；330、锁紧部件；332、立向滑动腔室；334、立向弹片滑槽；336、立向推杆滑槽；338、定位挡片。

400、弹性连接部件；410、外壳体；412、推块滑槽；420、U型弹片；422、连接支撑部；424、弹片夹持部；426、滚球导向槽；428、横向推杆滑槽；429、挂钩；430、推块；440、推杆；450、拱形连接件；460、滚球。

500、导气装置；510、外管；520、导气管；530、盖体；540、泥封层；550、水润层； 560、防漏板；570、硬质防护层。

600、布菌装置；610、布菌管道；620、布菌孔；630、连接管道；640、端部通孔。

具体实施方式

如图1-18所示，一种含有布菌装置的垃圾处理站的有机分离物的无害化发酵处理系统，其包括发酵池体100，发酵池体100上设置有U型的发酵腔室110，发酵腔室110的一端为进料口111，发酵腔室110的另一端为出料口112，发酵池体100内还布置有位于发酵腔室110 内并且与发酵腔室110形状相匹配的储气板120，储气板120开口向下设置，储气板120由储气上板121、储气侧壁122、进料口挡气板、出料口挡气板组成，储气侧壁122、进料口挡气板、出料口挡气板分别垂直连接于储气上板121，储气上板121水平方向垂直连接于发酵腔室110U型内侧壁部，储气板120靠近进料口111一端为进料口挡气板，储气板120靠近出料口112一端为出料口挡气板，储气板120上设置有用于导出储气板内沼气的导气装置500，储气侧壁122与发酵腔室的形状相适应并且沿发酵腔室的路径方向布置，储气侧壁122与发酵腔室外侧壁部之间设置有间隙并形成扰流通道123，发酵池体100内还设置有搅拌装置，搅拌装置由搅拌部、牵引部组成，牵引部与搅拌部连接并且牵引搅拌部运动，搅拌部活动于发酵腔室内，牵引部活动于扰流通道123内；水压间安装于储气板顶部并且沿发酵腔室的路径方向延伸布置，水压间靠近进料口111一端设置有进料口排水管132，水压间靠近出料口112一端设置有出料口排水管134；尤为重要地，发酵池体100上还设置有连通进料口111的进料口隔离槽113，发酵池体100上还设置有连通出料口112的出料口隔离槽114，进料口隔离槽113与进料口连接位置处安装有进料口隔板115，出料口隔离槽114与出料口连接位置处安装有出料口隔板116，进料口隔板115、出料口隔板116上均开设有透水孔，进料口排水管132延伸至进料口隔离槽113内，出料口排水管134延伸至出料口隔离槽114内。

设置进料口隔离槽、出料口隔离槽的有益效果在于，(1)使得水压间的进料口与排料口与发酵腔室有所隔离，由于发酵腔室的进料口位置处含有较多的发酵原料等杂质，出料口位置处的沼液含有丰富的发酵菌种，但是出料口多为排渣口，沼渣堆积较多；发酵系统内的沼液流入或者流出过程中，容易将发酵腔室内较多的杂质带入循环系统，长时间的使用过程中，产生的沉淀，将使得发酵系统无法正常工作；(2)沼液、沼渣是灌溉农作物的天然肥料，富含大量的微量元素，并且可以有效的改善土壤，当农户提取沼液时，可通过进料口隔离槽、出料口隔离槽将沼液取出，避免发酵腔室内发酵原料等取出。

优选的，进料口隔板115上设置有与进料口排水管相匹配的进料口通孔117，出料口隔板上设置有与出料口排水管相匹配的出料口通孔118；降低进料口排水管、出料口排水管的安装难度，并且保证进料口排水管、出料口排水管的水平安装。

上述的进料口隔板115、出料口隔板116通过可拆卸的连接方式与发酵池体连接；可拆卸的连接方式，更加适应实际操作，当进/出料口隔离槽内漂浮有发酵原料或者沉淀有沼渣时，不易将进/出料口隔离槽内的物体清理，采用可拆卸的连接方式，将进/出料口隔板进行拆卸，更加便于将发酵原料等倒入至发酵系统内。

将发酵原料倒入至进料口中，通过拉动搅拌装置，使得搅拌部在发酵腔室的路径方向往复搅拌，促进发酵原料在发酵腔室内的均匀分布，发酵原料在发酵腔室内发酵产生沼气，产生的沼气积聚于储气板内，随着储气板内的沼气气压增大，在气压差的作用下，使得储气板内的沼液液面下降，并使得发酵腔室内的沼液液面上述，并且进料口隔离槽、出料口隔离槽中的沼液液面与发酵腔室内的沼液液面同步上升，当进料口隔离槽、出料口隔离槽中的沼液液面达到进料口排水管、出料口排水管时，进料口隔离槽、出料口隔离槽中的沼液将通过进料口排水管、出料口排水管流入至水压间中，随着沼气存储量的增大，流入至水压间内的沼液也越多，当储气板内的沼液液面达到进料口挡气板、出料口挡气板底部时，储气板内的沼气存储量达到最大值，继续发酵产生的沼气将通过进料口挡气板、出料口挡气板底部排出，与此同时，水压间内存储的沼液量也达到最大值。当使用储气板内存储的沼气时，储气板内的沼气气压下降，为补充丢失的沼气体积，水压间内存储的沼液将通过进、出料口排水管回流至进、出料口隔离槽内，并通过进、出料口隔离槽将存储的沼液回流至发酵腔室内，从而完成一次沼液的循环。

为保证发酵原料进入发酵腔室中顺利流动，以及保证搅拌装置拥有足够的运动空间，上述的进/出料口挡气板、储气侧板的底部与发酵池体内底壁之间的间隙应当大于15cm。

本发明所采用的发酵原料为有机废物，主要包括植物秸秆、动物粪便、工业或生活污水等，通过发酵处理，将有机废物进行无害化处理，从而保护环境。

为保证有效利用储气板内的存储空间，上述的进料口挡气板的底部与出料口挡气板的底部位于同一水平面上，上述的储气侧板的底部所在的水平面不高于进/出料口挡气板底部所在的水平面。

更为优化地，上述储气侧板与发酵池体内壁部之间的间隙大于15cm，使得搅拌装置200 拥有足够的活动空间，提高搅拌效果。

上述的发酵池体、储气板可采用水泥浇筑制成，也可以采用玻璃钢材料制成；进料口排水管、出料口排水管可材料PVC材料制成，也可以采用玻璃钢材料制成。

对上述的搅拌装置进行更详细的描述以及提供更为优化的方案，上述的搅拌装置的搅拌部210为水平设置的搅拌杆体，上述的搅拌装置的牵引部220包括连接部240、导柱230以及连接导柱230与连接部240的定位伸缩夹体，连接部240垂直固定于搅拌杆体的一端。

如图20所示，定位伸缩夹体，包括设置于导柱230的内腔320中并且对称布置的两个锁紧部件330、与导柱230外侧壁滑动连接并且对应布置的两个弹性连接部件400。

如图20、21、22所示，导柱230内设置有沿导柱轴线方向布置的内腔320，导柱230的剖面形状可以为圆形、椭圆形、矩形等几何形状，导柱230的形状不影响本机构的功能。

如图20、21、22所示，锁紧部件330，包括沿导柱230轴线方向布置的立向滑动腔室332、设置于导柱230侧壁并且沿导柱230轴线方向布置的两个立向弹片滑槽334、设置于导柱230 侧壁并且沿导柱230轴线方向布置的立向推杆滑槽336、设置于导柱230内侧壁并且沿导柱 230轴线方向布置的若干定位挡片338，所述的立向弹片滑槽334、立向推杆滑槽336分别与立向滑动腔室332相连通，两个立向弹片滑槽334分布于立向推杆滑槽336两侧，所述的立向推杆滑槽336水平方向贯穿导柱230。

如图20、22-26所示，弹性连接部件400，包括外壳体410，布置于外壳体410内的U型弹片420、拱形连接件450，以及连接外壳体410、U型弹片420的推杆440，外壳体410与导柱230的侧壁滑动连接，优选的连接方式为滑槽连接方式，即导柱230上设置有与外壳体 410相匹配的壳体导向槽(图中没有示出)，由弹性铁片弯折而成的U型弹片420的两端向外部折叠并形成挂钩429，U型弹片420的开口方向朝向导柱230，具体地，U型弹片420包括连接支撑部422、弹片夹持部424，连接支撑部422的两端连接有同向弯曲的弹片夹持部424，弹片夹持部424的顶部设置有向外部折叠的挂钩429，连接支撑部422上设置有横向推杆滑槽428，弹片夹持部424上设置有滚球导向槽426；拱形连接件450与U型弹片420滑动连接，具体地，拱形连接件450的两端套接有滚球460，滚球460与U型弹片420的滚球导向槽426 相匹配并且与设置于外壳体410内侧壁的滚球滑动槽相匹配；推杆440沿水平直线方向延伸至外壳体410内部依次穿过U型弹片420、导柱230、并连接另一侧的拱形连接件450，推杆 440与设置于连接支撑部422上的横向推杆滑槽428滑动连接，推杆440上固定有与连接支撑部422底部相固定的推块430，推块430与外壳体410上的推块滑槽412相匹配。

如图20-29所示，U型弹片420的两端弹片夹持部424分别穿过立向弹片滑槽334，U型弹片420的挂钩429延伸至锁紧部件330内，挂钩429与竖直方向相邻的定位挡片338之间的区域相匹配，挂钩429在立向滑动腔室332内沿导柱230轴线方向自由运动；当挂钩429 落入相邻的定位挡片338之间时，实现锁紧定位功能；当挂钩落入立向滑动腔室332内时，实现移动功能。

另一种更为优化的U型弹片结构，与上述U型弹片结构不同之处在于，弹片夹持部424 的顶端焊接有水平的挂钩429，弹片夹持部424连接于挂钩429的中间位置；利用挂钩429 的两端进行锁紧定位，结构更加牢固，强度更高，能够承载的压力更大。

实现定量可调定位的方法，以及本发明的定位伸缩夹体的工作原理如下。

同时按动对应布置于导柱230两端并与导柱230外侧壁滑动连接的弹性连接部件400上的推杆440，两推杆440相向运动，推杆440上固定的推块430在弹性连接部件400的外壳体410上设置的推块滑槽412中滑动，推块430与设置于外壳体410内的U型弹片420底部的连接支撑部422固定，U型弹片420与外壳体410通过拱形连接件、滚球滑动连接，拱形连接件的两端套接有滚球460，U型弹片420的两端弹片夹持部424上设置有与滚球相匹配的滚球导向槽426，外壳体410的内侧壁上设置有与滚球460相匹配的滚球滑动槽；并且由于推杆400穿过布置于导柱侧壁并且沿导柱轴线方向分布的立向推杆滑槽336，推杆440的末端连接设置于另一侧弹性连接部件400内的拱形连接件450，使得两推杆430相向运动并且朝向导柱移动过程中，推动两端侧的U型弹片420相向运动并朝向导柱230移动，推动两端侧的拱形连接件450向相反方向运动并偏离导柱230，从而使得设置于U型弹片和外壳体之间的滚球460挤压U型弹片发生形变，U型弹片开口角度变小并且处于蓄能状态，由于导柱 230内布置有与两端弹性连接部件400相对应的两个锁紧部件330，弹片夹持部424穿过设置于导柱230外侧壁并沿导柱230轴线方向布置的立向弹片滑槽334，U型弹片朝向导柱移动过程中，设置于U型弹片420的弹片夹持部424顶部的挂钩429脱离布置于锁紧部件330内的相邻的定位挡片338，定位挡片338有多个，定位挡片338设置于导柱230内侧壁并且沿导柱230轴线方向布置；挂钩429落入锁紧部件330的立向滑动腔室332内，立向滑动腔室332 沿导柱230轴线方向布置，并且与立向弹片滑槽334、立向推杆滑槽336相连通，挂钩429 在立向滑动腔室332内沿竖直方向自由滑动。

按动两推杆440的同时拨动外壳体410运动，挂钩429沿着导柱轴线方向在立向滑动腔室332内滑动，并带动外壳体410位移，移动至指定位置时，撤销对推杆440的压力，U型弹片420释放弹性势能，挤压滚球460朝向导柱运动，带动两侧拱形连接件450相向运动并朝向导柱运动，与此同时，与拱形连接件450连接的推杆向相反方向运动并且偏离导柱230，推杆通过推块430与U型弹片底部的连接支撑部422固定，推杆在运动过程中带动U型弹片复位，从而使得挂钩429再次落入相邻的定位挡片338之间，从而定位。

从而实现与外壳体410相固定的连接部240相对于导柱230发生位移，从而实现伸缩功能。

上述的布置于导柱两端的对应外壳体410通过壳体连接件固定(图中没有示出)，从而确保两端的外壳体410同步发生移位。

现有的沼气发酵系统的导气装置大多采用混泥土浇筑于导气管周围并固定于储气板顶部，并且周边的气密性不高，周边漏气难堵；由于沼气池的发酵原料大多采用家畜粪便，粪便腐烂过程中容易滋生各种虫类，昆虫爬入导气管内造成阻塞，难清理；当导气管内有集水时，难排出；最为突出的问题是，导气管断裂时，由于难更换，可导致整个沼气发酵系统的报废。

如图32所示，上述的导气装置500，包括外管510、套接于外管510内的导气管520，外管510竖直插入储气板内并与储气板内腔相连通，外管510的外壁设置有沿其圆周方向布置的防漏板560，储气板130上设置有与防漏板560相匹配的防漏凹槽，防漏板560上还覆盖有硬质防护层570，通过硬质防护层570将防漏板560与储气板530压紧固定，从而阻断气体流出；该硬质防护层570可以为水泥、铁片、石盘等；外管510内设置有与导气管520 底部凸起块相匹配的空腔，外管510的底部还设置有与导气管520底部凸起块相匹配的限位台阶，导气管520的底部与储气板内腔连通，外管510的空腔内填充有位于导气管520底部凸起块上部的泥封层，外管510空腔内还填充有位于泥封层上部的水润层。

为进一步的阻挡气体流出并防止漏气，防漏板560与储气板130的接触处设置有密封圈，当硬质防护层570挤压防漏板560时，增强防漏气效果。

外管510上部还设置有盖体530，导气管520穿过盖体530的中心位置；通过盖体530将外管510的内腔与外部隔绝，防止外部杂物落入润水层中。

将导气管520插入固定于储气板130顶部的外管510内，导气管520底部的凸起块与设置于外管510底部的限位台阶接触并限定导气管520的位置，将泥土放置于导气管的凸起块上部并夯实，防止漏气，裸露放置几天，待泥土干燥形成坚硬的块状，从而稳固外管510的位置，再将一定量的清水倒入泥封层上部形成水润层，由于泥土干燥时会形成裂缝，清水渗入裂缝中，并保持泥封层上部的湿润；当储气板内积聚有沼气时，如果泥封层密封不完善，可在水润层中形成连续的气泡，则需要重新填埋泥封层；当导气管断裂或者导气管发生阻塞时，可通过清理

泥封层进行更换导气管或者疏通导气管，操作方便，便于维修。

现有的沼气发酵系统的沼气存储量由储气板内的容量决定，当储气板内的沼液液面抵达进、出料口挡气板底部时，储气板内的沼气存储量达到最大值，继续发酵产生的沼气将从进、出料口挡气板底部溢出，从而使得继续发酵产生的沼气不能得到收集，沼气存储量也是限制沼气产业发展的重要因素。

针对现有技术中的沼气存储难增大问题，本发明提供了一种辅助存储装置，解决沼气存储问题，使得沼气存储量大大提升，节约了能源的浪费。

如图1-18，31所示，辅助存储装置，其包括设置于发酵池体内侧壁部并且与储气板内腔相连通的溢气孔154、介于发酵腔室U型内侧壁部之间的内蓄水槽140、安装于内蓄水槽140 内并且延伸至储气板内腔的辅助储气板150，辅助储气板150包括上板体151、内板体152、外板体153，上板体151为U型板体并且与溢气孔的形状相适应，上板体151穿过溢气孔154 并且与溢气孔154的上方固定贴合，上板体151的外侧壁部延伸至储气板内腔中，上板体151 的内侧壁部位于内蓄水槽140内，内板体152竖直方向垂直连接于上板体151位于储气板内的侧边，外板体竖直方向垂直连接于上板体位于内蓄水槽140内的侧边，内板体152、上板体位于储气板内的部分以及发酵腔室的内侧壁部之间围合形成开口向下的内储气腔，外板体 153、上板体位于内蓄水槽140内的部分以及发酵腔室的内侧壁部之间围合形成开口向下的外储气腔，内储气腔与外储气腔通过溢气孔154连通。

由于发酵原料、菌种等因素的影响，使得发酵腔室内各个位置的发酵效率不同以及产气量不同，使得由储气板与内储气腔外壁之间组成的子发酵区与内储气腔内沼气存储量存在差异，从而使得子发酵区与内储气腔存在气压差，在气压差的作用下，促进沼液、发酵原料在发酵腔室内对流，促进菌种均匀分布。

尤为重要地，内板体152底部所在的水平面应当高于进、出料口挡气板底部所在的水平面，外板体153底部所在的水平面应当低于进、出料口挡气板底部所在的水平面；当子发酵区内的沼气气压小于内储气腔内气压时，内储气腔中的沼液液面低于子发酵区内的沼液液面，当内储气腔中的沼液液面达到内储气板壁部时，内储气腔内继续积聚的沼气将通过内储气板壁部底部溢出并流入子发酵区内，促使沼液对流并增大子发酵区内的沼气气压；当子发酵区内的沼液液面低于内储气板壁部底部时，子发酵区将与内储气腔连通，并且内蓄水槽140内的液面也不断上升；当发酵腔室内的沼液液面达到进、出料口挡气板底部所在的水平面时，发酵系统将达到沼气存储量最大值，即储气板内存储的沼气与外储气腔内存储的沼气总和，由于内储气腔与外储气腔相连通，发酵腔室内的沼液液面与外储气腔内的液面相同，如果外板体153底部所在的水平面高于进、出料口挡气板底部所在的水平面时，将极大的缩小了沼气存储空间。

尤为重要地，位于内蓄水槽140内的上板体151内侧壁部垂直连接的外板体153之间间隔有水流通道155，水流通道155经过外板体底部与外储气腔联通。当外储气腔内的液体在气压挤压下，可通过水流通道155流入至上板体151顶部，保证辅助储气装置的正常工作。

进一步优化，上述的外板体153底部应当高于内蓄水槽140内底部5cm以上，保证外储气腔内的液体正常流动。

进一步的优化，外储气腔内可存储清洁性液体，例如清洁水，此时，发酵池体内的沼液最高液面应当低于溢气孔154，将发酵腔室内的液体与外储气腔隔离，采用清洁水，可避免杂质在内蓄水槽中沉淀，保护装置的正常运转。

上板体151上设置有连通内储气腔或者外储气腔的导气装置，为便于导气以及便于后期维修，将导气装置安装于外储气腔的上部；该导气装置可采用传统的固定式导气管，也可以采用本发明中提供的上述导气装置。

本发明的沼气发酵系统在实际运用过程中，还需要增加沼液的自对流效果，通过增强沼液的自对流提高发酵原料、菌种的均匀分布，从而提升发酵系统的发酵效率。

为实现上述技术目的，本发明采用以下几种技术方案。

第一种促进沼液自对流的方案(简称第一种方案)。

进料口排水管上设置有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发酵腔室内的沼液单向流入水压间的单向阀。

发酵原料倒入至进料口内，拉动搅拌装置并驱动搅拌装置的搅拌部在发酵腔室内往复扰动，促进发酵原料的均匀分布，发酵原料在发酵腔室内发酵产生沼气并积聚于储气板内，随着储气板内的沼气气压增大，在沼气气压的作用下，推动储气板内的沼液流向进料口、出料口、扰流通道内，此时，储气板内的沼液液面逐步下降，发酵腔室内的沼液液面逐步上升；由于进料口排水管上设置有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发酵腔室内的沼液单向流入水压间的单向阀，当发酵腔室内的沼液液面进入出料口排水管内时，在单向阀的控制下，发酵腔室内的沼液单向流入至水压间中，当储气板内的沼液液面达到进/出料口挡气板底部时，储气板内的沼气存储量达到最大，水压间内存储的沼液也达到最大值，继续发酵产生的沼气将通过进/出料口挡气板底部溢出；当使用储气板内存储的沼气或者将储气板内的沼气导出时，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单向流入至发酵腔室内，从而完成一次沼液的循环流动。

本方案的优越性在于：出料口附近的沼液富含菌种，进料口附近的沼液含有的菌种较少，在单向阀的控制下，使得出料口附近富含菌种的沼液流入至进料口附近中，在沼液的自对流搅拌过程中，有效的促进了菌种的均匀分布，并且水压间内的沼液流入至进料口中时，沼液的冲刷可促进发酵原料的流动，进一步的促进发酵原料的均匀分布。

第二种促进沼液自对流的方案(简称第二种方案)。

本发酵还提供了布菌装置，布菌装置包括与发酵腔室形状相适应并且沿发酵腔室路径方向延伸的布菌管道610，布菌管道610上阵列有若干个均匀间隔并且竖直方向上贯穿的布菌孔620，布菌管道610上设置有若干个与水压间连接的连接管道630，连接管道630的一端连通布菌管道610的内腔，连接管道630的另一端连通水压间的内腔。

布菌装置的布菌管道应当低于进、出料口挡气板底部所在的水平面，使得布菌装置的布菌管道始终浸泡于沼液内，避免沼气通过布菌装置泄漏。

布菌装置的布菌管道延伸至发酵腔室的各个区域，可显著提高沼液的自对流性，并且提高布菌的效果，提升发酵系统的发酵效率。

发酵原料倒入至进料口内，拉动搅拌装置并驱动搅拌装置的搅拌部在发酵腔室内往复扰动，促进发酵原料的均匀分布，发酵原料在发酵腔室内发酵产生沼气并积聚于储气板内，随着储气板内的沼气气压增大，在沼气气压的作用下，推动储气板内的沼液流向进料口、出料口、扰流通道内，此时，储气板内的沼液液面逐步下降，发酵腔室内的沼液液面逐步上升，使得发酵腔室内的沼液流入至进料口排水管、出料口排水管、布菌装置的连接管道内，随着沼气气压的逐步提升，发酵腔室内的沼液将通过进料口排水管、出料口排水管、布菌装置的连接管道流入至水压间内，当储气板内的沼液液面达到进/出料口挡气板底部时，储气板内的沼气存储量达到最大，水压间内的沼液存储量也达到最大；当使用储气板内存储的沼气或者将储气板内的沼气导出时，储气板内的沼气气压下降，水压间内存储的沼液回流并补充丢失的沼气体积，从而完成一次沼液的循环流动。

本方案的优越性在于：无论是发酵腔室内的沼液流入至水压间，还是水压间内的沼液流入至发酵腔室中，通过布菌装置的布菌管道，可显著提升发酵腔室内各个部位的沼液对流性，从而促进菌种的均匀分布，并且布菌孔竖直方向贯穿设置，可有效解决发酵腔室内的杂质沉淀并阻塞布菌孔，保证布菌装置的扰流功能，提升发酵系统的发酵效率。

第三种促进沼液自对流的方案(简称第三种方案)。

进料口排水管与水压间连接位置高于出料口排水管与水压间连接位置，布菌装置的连接管道与水压间连接位置低于出料口排水管与水压间连接位置。

发酵原料倒入至进料口内，拉动搅拌装置并驱动搅拌装置的搅拌部在发酵腔室内往复扰动，促进发酵原料的均匀分布，发酵原料在发酵腔室内发酵产生沼气并积聚于储气板内，随着储气板内的沼气气压增大，在沼气气压的作用下，推动储气板内的沼液流向进料口、出料口、扰流通道内，此时，储气板内的沼液液面逐步下降，发酵腔室内的沼液液面逐步上升，发酵腔室内的沼液先进入布菌装置的连接管道内并通过连接管道进入水压间内；当发酵腔室内的沼液液面继续上升并进入出料口排水管内时，发酵腔室内的沼液可通过布菌装置的连接管道以及出料口排水管流入至水压间内；当发酵腔室内的沼液液面持续上升并进入进料口排水管时，发酵腔室内的沼液可通过布菌装置的连接管道、出料口排水管以及进料口排水管流入至水压间内，直至储气板内的沼液液面达到进/出料口挡气板底部，此时，水压间内沼液存储量达到最大；当使用储气板内存储的沼气或者利用导气装置将储气板内的沼气导出时，储气板内的沼气气压下降，水压间内存储的沼液回流并补充丢失的沼气体积，当水压间内存储的沼液液面高于进料口排水管时，水压间内沼液可通过进料口排水管、出料口排水管、布菌装置的连接管道回流至发酵腔室内；当水压间内存储的沼液液面低于进料口排水管并高于出料口排水管时，水压间内存储的沼液可通过出料口排水管、布菌装置的连接管道回流至发酵腔室内；当水压间内存储的沼液液面低于出料口排水管时，水压间内存储的沼液只能通过布菌装置的连接管道回流至发酵腔室内，从而完成一次沼液的循环流动。

本方案的优越性在于：布菌装置的布菌管延伸至发酵腔室的各个部位，当发酵腔室内的沼液流入至水压间时，可促进发酵腔室各个部位的沼液对流，提升发酵系统中的沼液对流性，并且出料口附近的沼液富含菌种，将出料口附近的沼液带入至水压间中，在沼液对流搅拌下，促进了系统内的菌种均匀分布；当水压间内的沼液回流过程中，通过沼液的冲击搅拌，进一步的提升系统内的沼液对流，从而提升发酵系统的发酵效率。

第四种促进沼液自对流的方案(简称第四种方案)。

进料口排水管上设置有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发酵腔室内的沼液单向流入水压间的单向阀，布菌装置的连接管道上设置有发酵腔室内的沼液单向流入水压间的单向阀。

进一步的优化，出料口排水管与水压间的连接位置低于布菌装置的连接管道与水压间的连接位置；由于出料口附近的沼液富含菌种，可以将更多的富含菌种的沼液带入至水压间内，通过沼液的对流搅拌，促进菌种的均匀分布。

发酵原料倒入至进料口内，拉动搅拌装置并驱动搅拌装置的搅拌部在发酵腔室内往复扰动，促进发酵原料的均匀分布，发酵原料在发酵腔室内发酵产生沼气并积聚于储气板内，随着储气板内的沼气气压增大，在沼气气压的作用下，推动储气板内的沼液流向进料口、出料口、扰流通道内，此时，储气板内的沼液液面逐步下降，发酵腔室内的沼液液面逐步上升，由于出料口排水管与水压间的连接位置低于布菌装置的连接管道与水压间的连接位置，并且进料口排水管上设置有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发酵腔室内的沼液单向流入水压间的单向阀，布菌装置的连接管道上设置有发酵腔室内的沼液单向流入水压间的单向阀，发酵腔室内的沼液液面达到出料口排水管时，发酵腔室内的沼液先通过出料口排水管单向进入至水压间内；当发酵腔室内的沼液液面达到布菌装置的连接管道时，发酵腔室内的沼液可通过出料口排水管单向流入至水压间以及通过连接管道单向流入至水压间内；当使用储气板内存储的沼气或者利用导气装置将储气板内的沼气导出时，储气板内的沼气气压下降，水压间内的存储的沼液将通过进料口排水管单向回流至发酵腔室内，从而完成一次沼液的循环。

本方案的优越性在于：出料口附近的沼液富含菌种，当发酵腔室内的沼液流入至水压间时，通过单向阀的设置，可以将更多富含菌种的菌种带入至水压间中，并且通过布菌装置的作用，可提升发酵腔室内各个区域的沼液对流性，促进发酵原料、菌种的均匀分布；当水压间内存储的沼液回流时，通过沼液的冲击，将大量沼液送入至进料口内，促进沼液的对流，提升沼气的发酵效率。

第五种促进沼液自对流的方案(简称第五种方案)。

进料口排水管上设置有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发酵腔室内的沼液单向流入水压间的单向阀，布菌装置的连接管道上设置有水压间内的沼液单向流入发酵腔室的单向阀。

进一步的优化，进料口排水管与水压间的连接位置低于布菌装置的连接管道与水压间的连接位置；可更多富含菌种的沼液导入至进料口附近，不仅提升进料口附近的沼液对流性，而且提升进料口附近的菌种含量。

发酵原料倒入至进料口内，拉动搅拌装置并驱动搅拌装置的搅拌部在发酵腔室内往复扰动，促进发酵原料的均匀分布，发酵原料在发酵腔室内发酵产生沼气并积聚于储气板内，随着储气板内的沼气气压增大，在沼气气压的作用下，推动储气板内的沼液流向进料口、出料口、扰流通道内，此时，储气板内的沼液液面逐步下降，发酵腔室内的沼液液面逐步上升，由于进料口排水管上设置有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发酵腔室内的沼液单向流入水压间的单向阀，布菌装置的连接管道上设置有水压间内的沼液单向流入发酵腔室的单向阀，在单向阀的控制下，发酵腔室内的沼液只能通过出料口排水管流入至水压间内；当使用储气板内存储的沼气或者将储气板内的沼气导出时，由于进料口排水管与水压间的连接位置低于布菌装置的连接管道与水压间的连接位置，当水压间内存储的沼液液面高于布菌装置的连接管道与水压间连接位置时，水压间内存储的沼液可通过连接管道单向回流至发酵腔室内以及通过进料口排水管单向流入至发酵腔室内；当水压间内存储的沼液液面低于布菌装置的连接管道与水压间连接位置时，水压间内存储的沼液只能通过进料口排水管单向回流至发酵腔室内，从而完成一次沼液循环。

本方案的优越性在于：水压间内存储的沼液都是出料口附近富含菌种的沼液，当水压间内积存的沼液通过布菌装置回流时，可促进发酵腔室内各个部位的沼液对流，并将大量富含菌种的沼液带入至发酵腔室的各个部位；水压间内积存的沼液大部分是通过进料口回流，提升进料口附近的含菌量，并利用沼液的冲击，促进发酵原料深入发酵系统内。

第六种促进沼液自对流的方案(简称第六种方案)。

进料口排水管上设置有发酵腔室内的沼液单向流入水压间的单向阀，出料口排水管上设置有发酵腔室内的沼液单向流入水压间的单向阀，布菌装置的连接管道上设置有水压间内的沼液单向流入发酵腔室的单向阀。

进一步的优化，进料口排水管与水压间的连接位置高于出料口排水管与水压间的连接位置；发酵腔室内的沼液流入至水压间时，可将更多的富含菌种的沼液带入至水压间中，并与从进料口附近含菌量少的沼液混合，从而促进了菌种的混合。

发酵原料倒入至进料口内，拉动搅拌装置并驱动搅拌装置的搅拌部在发酵腔室内往复扰动，促进发酵原料的均匀分布，发酵原料在发酵腔室内发酵产生沼气并积聚于储气板内，随着储气板内的沼气气压增大，在沼气气压的作用下，推动储气板内的沼液流向进料口、出料口、扰流通道内，此时，储气板内的沼液液面逐步下降，发酵腔室内的沼液液面逐步上升，由于进料口排水管上设置有发酵腔室内的沼液单向流入水压间的单向阀，出料口排水管上设置有发酵腔室内的沼液单向流入水压间的单向阀，布菌装置的连接管道上设置有水压间内的沼液单向流入发酵腔室的单向阀，并且进料口排水管与水压间的连接位置高于出料口排水管与水压间的连接位置，发酵腔室内的沼液先通过出料口排水管单向流入至水压间内，待发酵腔室内的沼液液面达到进料口排水管时，发酵腔室内的沼液可通过出料口排水管单向流入至水压间以及通过进料口排水管单向流入至水压间中；当使用储气板内存储的沼气或者利用导气装置将储气板内存储的沼气导出时，储气板内的沼气气压下降，水压间内存储的沼液将通过布菌装置的连接管道以及与连接管道连通的布菌管道流入至发酵腔室内，从而完成一次沼液的循环。

本方案的优越性在于：在进料口分离槽作用下，可有效避免进料口附近的发酵原料进入水压间，避免沉淀阻塞，当水压间内存储的沼液回流时，可将出料口附近富含菌种的沼液带入至发酵腔室的各个部位，通过沼液的对流搅拌，促进了菌种的均匀混合。

第七种促进沼液自对流的方案(简称第七种方案)。

进料口排水管上设置有发酵腔室内的沼液单向流入水压间的单向阀，出料口排水管上设置有水压间内的沼液单向流入至发酵腔室的单向阀，布菌装置的连接管道上设置有发酵腔室内沼液单向流入至水压间的单向阀。

进一步的改进，进料口排水管与水压间的连接位置高于布菌装置的连接管道与水压间的连接位置。

发酵原料倒入至进料口内，拉动搅拌装置并驱动搅拌装置的搅拌部在发酵腔室内往复扰动，促进发酵原料的均匀分布，发酵原料在发酵腔室内发酵产生沼气并积聚于储气板内，随着储气板内的沼气气压增大，在沼气气压的作用下，推动储气板内的沼液流向进料口、出料口、扰流通道内，此时，储气板内的沼液液面逐步下降，发酵腔室内的沼液液面逐步上升，由于进料口排水管上设置有发酵腔室内的沼液单向流入水压间的单向阀，出料口排水管上设置有水压间内的沼液单向流入至发酵腔室的单向阀，布菌装置的连接管道上设置有发酵腔室内沼液单向流入至水压间的单向阀，并且进料口排水管与水压间的连接位置高于布菌装置的连接管道与水压间的连接位置，发酵腔室内的沼液先进入布菌装置的连接管道内，并通过布菌装置的连接管道单向流入至水压间内，随着储气板内的沼气气压进一步增大，发酵腔室内的沼液液面进入进料口排水管，此时，发酵腔室内的沼液可通过布菌装置的连接管道单向流入至水压间以及通过进料口排水管单向流入至水压间中；当使用储气板内存储的沼气或者利用导气装置将储气板内存储的沼气导出时，储气板内的沼气气压下降，水压间内存储的沼液只能通过出料口排水管单向回流至发酵腔室内，从而完成一次沼液的循环。

本方案的优越性在于：发酵腔室内的沼液通过布菌装置以及进料口排水管单向流入至水压间，特别是通过布菌装置单向流入至水压间中时，可促进发酵腔室内各个区域的沼液对流搅拌；当水压间内存储的沼液回流至发酵腔室时，沼液的倒流推动出料口附近富含菌种的沼液再次深入至发酵腔室中，从而促进了菌种的均匀分布。

第八种促进沼液自对流的方案(简称第八种方案)。

舍弃进料口排水管，出料口排水管上设置有发酵腔室内的沼液单向流入至水压间的单向阀，布菌装置的连接管道上设置有水压间内的沼液单向流入至发酵腔室的单向阀。

发酵原料倒入至进料口内，拉动搅拌装置并驱动搅拌装置的搅拌部在发酵腔室内往复扰动，促进发酵原料的均匀分布，发酵原料在发酵腔室内发酵产生沼气并积聚于储气板内，随着储气板内的沼气气压增大，在沼气气压的作用下，推动储气板内的沼液流向进料口、出料口、扰流通道内，此时，储气板内的沼液液面逐步下降，发酵腔室内的沼液液面逐步上升，发酵腔室内的沼液将通过出料口排水管单向流入至水压间内；当使用储气板内存储的沼气或者利用导气装置将储气板内存储的沼气导出时，储气板内的沼气气压下降，并使得水压间内存储的沼液通过布菌装置的连接管道单向回流至发酵腔室内，从而完成一次沼液的循环。

本方案的优越性在于：改变了传统的沼液循环流动方式，特别是通过布菌装置将水压间内的沼液导入至发酵腔室中，可将出料口附近富含菌种的沼液带入至发酵腔室中的各个部位，促进了菌种的均匀分布，从而提升了发酵系统的发酵效率。

第九种促进沼液自对流的方案(简称第九种方案)。

舍去出料口排水管，进料口排水管上设置有水压间内的沼液单向流入至发酵腔室的单向阀，布菌装置的连接管道上设置有发酵腔室内的沼液单向流入至水压间的单向阀。

发酵原料倒入至进料口内，拉动搅拌装置并驱动搅拌装置的搅拌部在发酵腔室内往复扰动，促进发酵原料的均匀分布，发酵原料在发酵腔室内发酵产生沼气并积聚于储气板内，随着储气板内的沼气气压增大，在沼气气压的作用下，推动储气板内的沼液流向进料口、出料口、扰流通道内，此时，储气板内的沼液液面逐步下降，发酵腔室内的沼液液面逐步上升，发酵腔室内的沼液将通过布菌装置的连接管道单向流入至水压间内，随着储气板内沼气存储量增大，发酵腔室内流入水压间内中的沼液量也增大；当使用储气板内存储的沼气或者利用导气装置将储气板内存储的沼气导出时，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回流至发酵腔室内，从而完成一次沼液的循环。

本方案的优越性在于：布菌装置的布菌管道延伸至发酵腔室的各个区域，发酵腔室内的沼液流入至水压间中时，通过布菌装置的扰流作用，提升发酵腔室内的沼液流动性，促进发酵原料、菌种的均匀分布；水压间内存储的沼液通过进料口排水管单向回流至发酵腔室时，通过沼液的冲击，促进进料口附近的发酵原料流入发酵腔室内。

第十种促进沼液自对流的方案(简称第十种方案)。

舍弃进料口排水管，出料口排水管上设置有水压间内的沼液单向流入至发酵腔室的单向阀，布菌装置的连接管道上设置有发酵腔室内沼液单向流入至水压间的单向阀。

发酵原料倒入至进料口内，拉动搅拌装置并驱动搅拌装置的搅拌部在发酵腔室内往复扰动，促进发酵原料的均匀分布，发酵原料在发酵腔室内发酵产生沼气并积聚于储气板内，随着储气板内的沼气气压增大，在沼气气压的作用下，推动储气板内的沼液流向进料口、出料口、扰流通道内，此时，储气板内的沼液液面逐步下降，发酵腔室内的沼液液面逐步上升，发酵腔室内存储的沼液只能通过布菌装置的连接管道单向流入至水压间中；当使用储气板内存储的沼气或者利用导气装置将储气板内存储的沼气导出时，储气板内的沼气气压下降，水压间内存储的沼液通过出料口排水管单向回路至发酵腔室内，从而完成一次沼液的循环。

本方案的优越性在于：布菌装置的布菌管道延伸至发酵腔室的各个区域，发酵腔室内的沼液流入至水压间中时，通过布菌装置的扰流作用，提升发酵腔室内的沼液流动性，促进发酵原料、菌种的均匀分布；水压间内存储的沼液只能通过出料口排水管单向回流至发酵腔室，从而推动出料口附近富含菌种的沼液倒流至发酵腔室内，促进菌种的均匀分布。

Claims (1)

1.一种含有布菌装置的垃圾处理站的有机分离物的无害化发酵处理系统，其特征在于：其包括发酵池体，发酵池体上设置有U型的发酵腔室，发酵腔室的一端为进料口，发酵腔室的另一端为出料口，发酵池体内还布置有位于发酵腔室内并且与发酵腔室形状相匹配的储气板，储气板开口向下设置，储气板由储气上板、储气侧壁、进料口挡气板、出料口挡气板组成，储气侧壁、进料口挡气板、出料口挡气板分别垂直连接于储气上板，储气上板水平方向垂直连接于发酵腔室U型内侧壁部，储气板靠近进料口一端为进料口挡气板，储气板靠近出料口一端为出料口挡气板，储气板上设置有用于导出储气板内沼气的导气装置，储气侧壁与发酵腔室的形状相适应并且沿发酵腔室的路径方向布置，储气侧壁与发酵腔室外侧壁部之间设置有间隙并形成扰流通道，发酵池体内还设置有搅拌装置，搅拌装置由搅拌部、牵引部组成，牵引部与搅拌部连接并且牵引搅拌部运动，搅拌部活动于发酵腔室内，牵引部活动于扰流通道内；水压间安装于储气板顶部并且沿发酵腔室的路径方向延伸布置，水压间靠近进料口一端设置有进料口排水管，水压间靠近出料口一端设置有出料口排水管，发酵池体上还设置有连通进料口的进料口隔离槽，发酵池体上还设置有连通出料口的出料口隔离槽，进料口隔离槽与进料口连接位置处安装有进料口隔板，出料口隔离槽与出料口连接位置处安装有出料口隔板，进料口隔板、出料口隔板上均开设有透水孔，进料口排水管延伸至进料口隔离槽内，出料口排水管延伸至出料口隔离槽内；

上述无害化发酵处理系统还包括布菌装置，布菌装置包括与发酵腔室形状相适应并且沿发酵腔室路径方向延伸的布菌管道，布菌管道上阵列有若干个均匀间隔并且竖直方向上贯穿的布菌孔，布菌管道上设置有若干个与水压间连接的连接管道，连接管道的一端连通布菌管道的内腔，连接管道的另一端连通水压间的内腔；

上述的布菌装置的布菌管道应当低于进、出料口挡气板底部所在的水平面；

上述的布菌装置的布菌管道延伸至发酵腔室的各个区域。