促進沼液紊流的秸稈厭氧發酵處理系統產生甲烷方法
【專利摘要】本發明公布了促進沼液紊流的秸稈厭氧發酵處理系統產生甲烷方法，由于出料管端部排水管上設置有控制發酵管道內的沼液單向流入水壓間的單向閥，進料管端部排水管上設置有控制水壓間內的沼液單向流入發酵管道的單向閥，中間端部排水管上設置有控制水壓間內的沼液單向流入發酵管道的單向閥，當擾流區間內的沼液液面達到出料管端部排水管時，發酵管道內的沼液將通過出料管端部排水管單向流入水壓間內，并將富含菌種的沼液帶入水壓間中。
【專利說明】
促進沼液紊流的秸稈厭氧發酵處理系統產生甲烷方法
技術領域
[0001]本發明涉及一種新能源、發酵領域，特別涉及沼氣發酵系統。
【背景技術】
[0002]現有的沼氣發酵系統的導氣管采用大多采用混泥土澆筑并固定于儲氣板頂部，并且周邊的氣密性不高，周邊漏氣難堵；由于沼氣池的發酵原料大多采用家畜糞便，糞便腐爛過程中容易滋生各種蟲類，昆蟲爬入導氣管內造成阻塞，難清理；當導氣管內有集水時，難排出；最為突出的問題是，導氣管斷裂時，由于難更換，可以導致整個沼氣發酵系統的報廢。
[0003]目前的水壓式沼氣發酵系統的沼氣存儲空間是指設置于發酵管道兩端的進料管擋氣板、出料管擋氣板之間的區域，當較長時間不使用存儲的沼氣時，存儲的沼氣從進料管擋氣板、出料管擋氣板的底部溢出，并進入空氣中，從而造成浪費;現有的沼氣存儲空間有限。
[0004]影響沼氣發酵效率以及產氣量最重要的因素是發酵原料、菌種、溫度，當發酵原料、菌種的均勻分布，微生物充分分解發酵原料，產生出較多的沼氣并使得沼氣存儲腔室內的溫度升高，進一步促進發酵;現有的沼氣發酵系統由于沼液流動性差，造成發酵原料大量積聚于進料管處，經過長期發酵后并且含有大量菌種的沼液主要積聚于出料管出，從而造成發酵系統內的發酵原料與菌種的分布不均勻，抑制了發酵效率，降低產氣量。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提供一種促進沼液對流，促進菌種均勻分布的發酵系統，并且該系統采用泥封結構的出氣裝置，在出氣管損壞或阻塞情況下，可以快速更換或疏通;并且采用輔助儲氣裝置，增大沼氣的存儲空間。
[0006]為實現上述技術目的，本發明采用的技術方案如下。
[0007]疏通型促進沼液紊流的秸桿厭氧發酵處理系統，包括進料管、出料管、發酵管道，進料管、出料管分別布置于發酵管道的兩端，發酵管道為直筒型，發酵管道的上方布置有開口向下設置的儲氣板，儲氣板兩端分別布置有臨近進料管和出料管的擋氣板，儲氣板包括上板面、儲氣外板，儲氣板的上方布置有水壓間，發酵管道包括管道內壁、管道外壁，管道內壁的頂部所在水平面低于管道外壁頂部所在水平面，管道內壁頂部連接儲氣板的上板面，儲氣外板與管道外壁之間間隔有擾流區間，擾流區間內活動有攪拌桿;水壓間對應擾流區間的側壁上設置有排水管;儲氣外板底部所在的水平面不高于擋氣板底部所在的水平面；
儲氣板還連接有輔助儲氣裝置，輔助儲氣裝置包括外水壓罐體、安裝于外水壓罐體內并且開口向下設置的輔助儲氣板，上述管道內壁設置有第一水流孔，外水壓罐體上布置有與第一水流孔相連通的第二水流孔，輔助儲氣板包括輔助上板面、內豎直板、外豎直板，輔助上板面通過第一水流孔、第二水流孔延伸至發酵管道內，輔助上板面延伸至發酵管道內的一端設置有豎直方向的內豎直板，輔助上板面位于外水壓罐體一端設置有設置方向的外豎直板，輔助上板面與儲氣板的上板面貼合，內豎直板與儲氣外板貼合；內豎直板底部所在的水平面高于擋氣板底部所在的水平面，外豎直板底部所在的水平面低于擋氣板底部所在的水平面；
上述的排水管包括若干進料管端部排氣管、若干出料管端部排水管，所述的進料管端部排氣管布置于水壓間臨近進料管一端側，出料管端部排水管布置于水壓間臨近出料管一端側；
水壓間上還設置有布菌裝置，所述的布菌裝置為設置于水壓間上的若干中間端部排水管，所述的中間端部排水管布置于進料管端部排氣管、出料管端部排水管之間，若干個中間端部排水管沿著發酵路徑方向布置；
出料管端部排水管上設置有控制發酵管道內的沼液單向流入水壓間的單向閥，進料管端部排水管上設置有控制水壓間內的沼液單向流入發酵管道的單向閥，中間端部排水管上設置有控制水壓間內的沼液單向流入發酵管道的單向閥。
[0008]上述技術方案的進一步改進。
[0009]中間端部排水管與水壓間的連接位置低于進料管端部排水管與水壓間的連接位置。
[0010]上述技術方案的進一步改進。
[0011]儲氣板上設置有與擋氣板相匹配的豎直方向的通孔，儲氣板上還布置有與楔形塊相匹配并且位于通孔側邊處的楔形孔，儲氣板上布置有環繞通孔四周的密封擋板，密封擋板圍合成防漏氣腔室，防漏氣腔室內填充有位于儲氣板頂部并布置于擋氣板四周的第一泥封層，防漏氣腔室內還填充有位于第一泥封層上方的第一水潤層。
[0012]上述技術方案的進一步改進。
[0013]儲氣板上設置有導氣裝置，包括外管、導氣管，外管安裝于儲氣板的頂部，外管內設置有與設置于導氣管底部的凸起塊相匹配的空腔，外管的底部還設置有與導氣管底部凸起塊相匹配的限位臺階，導氣管的底部與儲氣板內腔連通，外管空腔內填充有位于導氣管底部凸起塊上部的第二泥封層，外管空腔內還填充有位于泥封層上部的第二水潤層。
[0014]上述技術方案的進一步改進。
[0015]進料管擋氣板與出料管擋氣板之間布置有多個輔助儲氣裝置，輔助儲氣板底部為輔助發酵區，進/出料管擋氣板與相鄰的輔助儲氣板的內豎直板之間形成一個子發酵區，相鄰的輔助儲氣板的內豎直板之間形成一個子發酵區。
[0016]上述技術方案的進一步改進。
[0017]上述的攪拌桿包括牽引桿、橫桿，橫桿的一端垂直設置有豎直方向的牽引桿，橫桿活動于發酵管道內，牽引桿活動于擾流區間中。
[0018]促進沼液紊流的秸桿厭氧發酵處理系統產生甲烷方法，其步驟包括:
進料以及均勻布料過程:將發酵原料倒入進料管內，將攪拌桿放入擾流區間內，并拉動攪拌桿的牽引桿帶動攪拌桿的橫桿在直筒型發酵管道內來回攪拌，促使發酵原料在發酵管道內的均勻分布；
發酵過程:發酵原料倒入進料管內，在發酵管道內發酵產生沼氣并積聚于儲氣板內，儲氣板內的沼氣氣壓逐步增大，將擠壓發酵管道內的沼液流向進料管、出料管、擾流區間，并使得進料管、出料管、擾流區間內的沼液液面逐步上升；由于出料管端部排水管上設置有控制發酵管道內的沼液單向流入水壓間的單向閥，進料管端部排水管上設置有控制水壓間內的沼液單向流入發酵管道的單向閥，中間端部排水管上設置有控制水壓間內的沼液單向流入發酵管道的單向閥，當擾流區間內的沼液液面達到出料管端部排水管時，發酵管道內的沼液將通過出料管端部排水管單向流入水壓間內，并將富含菌種的沼液帶入水壓間中；與此同時，由于儲氣板連接輔助儲氣裝置，輔助儲氣裝置包括外水壓罐體、安裝于外水壓罐體內并且開口向下設置的輔助儲氣板，上述管道內壁設置有第一水流孔，外水壓罐體上布置有與第一水流孔相連通的第二水流孔，輔助儲氣板包括輔助上板面、內豎直板、外豎直板，輔助上板面通過第一水流孔、第二水流孔延伸至發酵管道內，輔助上板面延伸至發酵管道內的一端設置有豎直方向的內豎直板，輔助上板面位于外水壓罐體一端設置有設置方向的外豎直板，輔助上板面與儲氣板的上板面貼合，內豎直板與儲氣外板貼合；內豎直板底部所在的水平面高于擋氣板底部所在的水平面，外豎直板底部所在的水平面低于擋氣板底部所在的水平面;進/出料管擋氣板與相鄰的輔助儲氣板的內豎直板之間形成一個子發酵區，相鄰的輔助儲氣板的內豎直板之間形成一個子發酵區，輔助儲氣板下方為輔助發酵區，由于發酵原料、菌種的分布不均勻，使得輔助發酵區與相鄰的子發酵區的沼氣氣壓不一致，從而促使沼液在輔助發酵區、子發酵區之間對流；當輔助儲氣板內的沼氣氣壓增大時，將擠壓輔助儲氣板位于發酵管道內一側的沼液流向相鄰的子發酵區，并且擠壓輔助儲氣板位于外水壓罐體一側底部的沼液通過導水通道進入輔助儲氣板上方；
導氣過程:通過導氣裝置將子發酵區或者輔助發酵區內的沼氣導出時，發酵系統內的沼氣存儲量下降，從而促使水壓間內的沼液通過進料管端部排水管、中間端部排水管回流，當水壓間內的沼液液面高于進料管端部排水管時，水壓間內的沼液將通過進料管端部排水管、中間端部排水管單向回流至發酵管道內，當水壓間內的沼液液面高于中間端部排水管時，水壓間內的沼液液面只能通過中間端部排水管單向回流至發酵管道內；水壓間的出液過程中，將富含菌種的沼液均勻布置于發酵管道內，并促使沼液對流，促進發酵原料的均勻分布，有效的促進了系統的發酵效率。
[0019]本發明的優點在于:通過泥封結構安裝導氣管，當導氣管斷裂或者阻塞時，方便更換或疏通，并且可以通過設置于泥封層上部的水潤層觀測是否漏氣；輔助儲氣裝置是采用分離水壓式結構，擴展沼氣存儲空間，并且結構穩定性強;通過多種沼液對流攪拌方案，高效促進菌種的均勻分布，提升系統的發酵效率。
【附圖說明】
[0020]為了更清楚地說明本發明實施例，下面將對實施例中所需要使用的附圖做簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0021]圖1為本發明的結構示意圖。
[0022]圖2為本發明的俯視圖。
[0023]圖3為本發明的導氣裝置結構示意圖。
[0024]圖4為本發明的輔助儲氣裝置結構示意圖。
[0025]圖5為本發明的輔助儲氣裝置結構示意圖。
[0026]圖6為本發明的擋氣板與儲氣板活動連接結構示意圖。
[0027]圖7為本發明的擋氣板與儲氣板活動連接結構示意圖。
[0028]圖8為本發明的儲氣板與輔助裝置連接結構示意圖。
[0029]圖9為本發明的水壓間排水管布置結構示意圖。
[0030]圖10為本發明的攪拌桿結構示意圖。
[0031]圖中標示為:
110、進料管；120、出料管；130、儲氣板；132、儲氣外板；140、發酵管道；142、管道內壁；144、管道外壁；150、水壓間；152、進料管端部排氣管；154、出料管端部排水管；156、中間端部排水管；158、透氣孔;160、擾流區間。
[0032]200、擋氣板;210、進料管擋氣板;220、出料管擋氣板;230、密封擋板;240、第一泥封層;250、第一水潤層;260、楔形塊。
[0033]300、導氣裝置;310、外管;320、導氣管;330、蓋板;340、第二泥封層;350、第二水潤層。
[0034]400、外水壓罐體;410、輔助儲氣板;420、內豎直板;430、外豎直板;440、導水通道；450、第一水流通道;460、第二水流通道。
[0035]500、攪拌桿；510、牽引桿；520、橫桿。
【具體實施方式】
[0036]下面結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下，所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護范圍。
[0037]如圖1-5所示，發酵系統，包括進料管110、出料管120、發酵管道140，進料管110、出料管120分別布置于發酵管道140的兩端，發酵管道140為直筒型，發酵管道140的上方布置有開口向下設置的儲氣板130，儲氣板130內分別布置有臨近進料管和出料管的擋氣板，儲氣板130包括上板面、儲氣外板132，儲氣板130的上方布置有水壓間150，發酵管道140包括管道內壁142、管道外壁144，管道內壁142的頂部所在水平面低于管道外壁144頂部所在水平面，管道內壁142頂部連接儲氣板130的上板面，儲氣外板132與管道外壁144之間間隔有擾流區間160，擾流區間160內活動有攪拌桿500;水壓間對應擾流區間160的側壁上設置有排水管;為充分利用發酵系統的沼氣存儲空間，儲氣外板132底部所在的水平面不高于擋氣板底部所在的水平面。
[0038]發酵原料倒入進料管內，拉動攪拌桿沿著進料管至出料管方向攪拌，促使發酵原料深入發酵管道140內，從而促使發酵原料、菌種的均勻分布，提高系統的發酵效率，發酵管道內發酵產生的沼氣積聚于發酵管道上部的儲氣板內，儲氣板內的沼氣氣壓增大，將促使發酵管道內的沼液流向進料管、出料管、擾流區間，當擾流區間內的沼液液面達到布置于水壓間上的排水管時，發酵管道內的沼液將通過排水管流入水壓間內；將儲氣板內的沼氣導出時，儲氣板內的沼氣氣壓下降，為補償儲氣板內丟失的沼氣體積，水壓間內存儲的沼液通過排水管回流至發酵管道內，從而促使的沼液的循環對流;并且本發酵系統的優點在于，當發酵管道內發生阻塞或者流通不暢時，可通過攪拌桿在擾流區間內的往復攪拌實現疏通功能，從而避免發酵管道的阻塞或者流出不暢造成發酵系統不能正常運行。
[0039]上述的發酵原料可以為植物秸桿、動物糞便、有機垃圾等，通過厭氧發酵處理即可獲取甲烷氣體。
[0040]上述的擋氣板200包括設置于進料管端部的進料管擋氣板210、設置于出料管端部的出料管擋氣板220。
[0041 ] 上述的攪拌桿500包括牽引桿510、橫桿520，橫桿520的一端垂直設置有豎直方向的牽引桿510，橫桿520活動于發酵管道140內，牽引桿510活動于擾流區間160中，通過拉動牽引桿510在擾流區間內的運動，即可帶動橫桿520在發酵管道140內的往復攪拌;并且轉動牽引桿510使得橫桿520與擾流區間平行時，即可將攪拌桿取出；從而本發明中的攪拌桿便與放入以及取出。
[0042]為保持水壓間內的氣壓與外部氣壓一致，防止形成密閉的腔室，為此在水壓間的上部設置有透氣孔158。
[0043]如圖4、5、8所示，儲氣板130還連接有輔助儲氣裝置，輔助儲氣裝置包括外水壓罐體400、安裝于外水壓罐體400內并且開口向下設置的輔助儲氣板410，上述管道內壁設置有第一水流孔450，外水壓罐體400上布置有與第一水流孔450相匹配的第二水流孔460，輔助儲氣板410包括輔助上板面、內豎直板420、外豎直板430，輔助上板面通過第一水流孔、第二水流孔延伸至發酵管道140內，輔助上板面延伸至發酵管道140內的一端設置有豎直方向的內豎直板420，輔助上板面位于外水壓罐體一端設置有設置方向的外豎直板430，輔助上板面與儲氣板的上板面貼合，內豎直板420與儲氣外板132貼合;為充分利用發酵系統的沼氣存儲空間，尤為重要地，內豎直板420底部所在的水平面高于設置于臨近進料管和出料管的擋氣板底部所在的水平面，外豎直板430底部所在的水平面低于設置于臨近進料管和出料管的擋氣板底部所在的水平面。
[0044]如圖8所示，進料管擋氣板210與出料管擋氣板220之間布置有多個輔助儲氣裝置，輔助儲氣板410底部為輔助發酵區，進/出料管擋氣板與相鄰的輔助儲氣板的內豎直板之間形成一個子發酵區，相鄰的輔助儲氣板的內豎直板之間形成一個子發酵區；由于發酵原料、菌種等分布不均勻，造成發酵管道內各個區域的發酵效率不同，從而使得相鄰的子發酵區與輔助發酵區之間產生氣壓差，在氣壓差的作用下，促使沼液的相互對流，沼液的對流過程中促使了菌種的均勻分布。
[0045]如圖6、7所示，儲氣板130上設置有與擋氣板200相匹配的豎直方向的通孔，儲氣板上還布置有與楔形塊260相匹配并且位于通孔側邊處的楔形孔，儲氣板130上布置有環繞通孔四周的密封擋板230，密封擋板230圍合成防漏氣腔室，防漏氣腔室內填充有位于儲氣板頂部并布置于擋氣板四周的第一泥封層240，防漏氣腔室內還填充有位于第一泥封層240上方的第一水潤層250。
[0046]在進料時，可通過調節進料管擋氣板210的位置，即向上拉起進料管擋氣板210，使得進料管底部的腔室增大，從而更方便進料；當出料時，可通過調節出料管擋氣板220的位置，即向上拉起出料管擋氣板220，使得出料管底部的空間增大，從而便于取出沼渣。
[0047]上述的第一泥封層240需要通過多次擠壓、夯實，并在干燥環境中干燥不低于24小時，待第一泥封層240干燥完成時，倒入一定量的清潔水形成水潤層，由于第一泥封層干燥后會在表面形成裂紋，清潔水將滲透至表層，保持第一泥封層上表層的潮濕;當儲氣板內積聚有沼氣時，如果在第一水潤層中觀測有連續的氣泡，則說明密封不完備，需要重新填埋第一泥封層;直至第一水潤層中不產生連續的氣泡，則說明擋氣板與儲氣板密封完備，即可正常運行。
[0048]導氣裝置布置于儲氣板上，所述的導氣裝置300，包括外管310、導氣管320，外管310安裝于儲氣板130的頂部，外管310可通過水泥澆筑或強力膠固定于儲氣板130頂端，夕卜管310內設置有與導氣管320底部凸起塊相匹配的空腔，外管310的底部還設置有與導氣管320底部凸起塊相匹配的限位臺階，導氣管320的底部與儲氣板內腔連通，外管310空腔內填充有位于導氣管320底部凸起塊上部的第二泥封層，外管310空腔內還填充有位于泥封層上部的第二水潤層。
[0049]外管310上部還設置有蓋板330;通過蓋板330將外管310的內腔與外部隔絕，防止外部雜物落入潤水層中。
[0050]將導氣管320插入固定于儲氣板130頂部的外管310內，導氣管320底部的凸起塊與設置于外管310底部的限位臺階接觸并限定導氣管320的位置，將泥土放置于導氣管的凸起塊上部并夯實，防止漏氣，裸露放置幾天，待泥土干燥形成堅硬的塊狀，從而穩固外管310的位置，再將一定量的清水倒入第二泥封層上部形成第二水潤層，由于泥土干燥時會形成裂縫，清水滲入裂縫中，并保持泥封層上部的濕潤；當儲氣板內積聚有沼氣時，如果泥封層密封不完善，可在第二水潤層中形成連續的氣泡，則需要重新填埋第二泥封層；當導氣管斷裂或者導氣管發生阻塞時，可通過清理第二泥封層進行更換導氣管或者疏通導氣管，操作方便，便于維修。
[0051 ]發酵原料進入發酵管道內，在沒有外力干擾的情況下，沼液的自循環流動性較差，從而導致發酵原料、菌種的分布不均勻，進一步的遏制發酵，從而導致系統的發酵效率降低，產氣量下降，為提高系統的自循環效果，促進發酵原料與菌種的均勻分布，本發明采用了以下八種方式。
[0052]第一種提升沼液對流效果，促進菌種均勻分布的方案(第一方案)。
[0053]如圖9所述，上述的排水管包括若干進料管端部排氣管152、若干出料管端部排水管154，所述的進料管端部排氣管152布置于水壓間臨近進料管一端側，出料管端部排水管154布置于水壓間臨近出料管一端側。
[0054]發酵原料在發酵管道內發酵產生沼氣時，沼氣積聚于儲氣板內，隨著沼氣氣壓的逐步增大，將擠壓發酵管道內的沼液流向進料管、出料管、擾流區間，并使得進料管、出料管、擾流區間內的沼液液面逐步上升，擾流區間內的沼液液面達到進料管端部排氣管、出料管端部排水管時，擾流區間內的沼液將通過進料管端部排氣管、出料管端部排水管流入水壓間內；當儲氣板內的沼氣導出時，儲氣板內的沼氣氣壓下降，為補償儲氣板內丟失的沼氣體積，水壓間內存儲的沼液通過進料管端部排氣管、出料管端部排水管回流至發酵管道內，從而完成沼液的一次對流，沼液的對流過程中，有效的促進了出料管附近富含菌種的沼液流向進料管附近并驅使進料管附近的發酵原料均勻布置于發酵管道內，從而提升系統的發酵效率。
[0055 ]第二種提升沼液對流效果，促進菌種均勻分布的方案(第二方案)。
[0056]進料管端部排氣管152上設置有水壓間內的沼液單向流入發酵管道的單向閥，出料管端部排水管154上設置有控制發酵管道內的沼液單向流入水壓間的單向閥。
[0057]發酵原料倒入進料管內，在發酵管道內發酵產生沼氣并積聚于儲氣板內，儲氣板內的沼氣氣壓逐步增大，將擠壓發酵管道內的沼液流向進料管、出料管、擾流區間，并使得進料管、出料管、擾流區間內的沼液液面逐步上升；當擾流區間內的沼液液面達到出料管端部排水管時，擾流區間內的沼液將通過出料管端部排水管單向流入水壓間內，并將出料管附近富含菌種的沼液帶入水壓間中；當導出儲氣板內存儲的沼氣時，儲氣板內的沼氣氣壓下降，為補償儲氣板內丟失的沼氣體積，水壓間內存儲的沼液將通過進料管端部排水管單向回流至發酵管道內，從而將富含菌種的沼液流入進料管附近，并且水壓間內的沼液回流過程中，沖擊進料管附近的發酵原料，促使發酵原料均勻分布于發酵管道中，從而有效的提升了系統的發酵效率。
[0058]第三種提升沼液對流效果，促進菌種均勻分布的方案(第三方案)。
[0059]水壓間上還設置有布菌裝置，所述的布菌裝置為設置于水壓間上的若干中間端部排水管，所述的中間端部排水管布置于進料管端部排氣管152、出料管端部排水管154之間，若干個中間端部排水管沿著發酵路徑方向布置。
[0060]優選地，出料管端部排水管與水壓間的連接位置低于中間端部排水管、進料管端部排水管與水壓間的連接位置;促使較多的富含菌種的沼液流入水壓間內，更有利于布菌。
[0061]發酵原料倒入進料管內，在發酵管道內發酵產生沼氣并積聚于儲氣板內，儲氣板內的沼氣氣壓逐步增大，將擠壓發酵管道內的沼液流向進料管、出料管、擾流區間，并使得進料管、出料管、擾流區間內的沼液液面逐步上升；當擾流區間內的沼液液面先達到出料管端部排水管，并通過出料管端部排水管流入水壓間內，使得富含菌種的沼液流入水壓間中，當水壓間內的沼液液面上升至中間端部排水管與水壓間的連接位置時，擾流區間內的沼液將通過出料管端部排水管、中間端部排水管流入水壓間中，當水壓間內的沼液液面達到進料管端部排水管時，擾流區間內的沼液將通過進料管端部排水管、出料管端部排水管、中間端部排水管流入水壓間中；當導出儲氣板內存儲的沼氣時，儲氣板內的沼氣氣壓下降，為補充丟失的沼氣體積，水壓間內的存儲的沼液回流，當水壓間內的沼液液面高于進料管端部排水管時，水壓間內的沼液將通過進料管端部排水管、出料管端部排水管、中間端部排水管回流至擾流區間內，當水壓間內的沼液液面高于中間端部排水管時，水壓間內的沼液將通過中間端部排水管、出料管端部排水管回流至擾流區間內，水壓間內的沼液液面僅高于出料管端部排水管時，將通過出料管端部排水管回流至擾流區間。
[0062]水壓間的進液過程中，使得較多的富含菌種的沼液與含菌量較少的沼液混合，促使菌種的均勻分布，并且在進液過程中，將漂浮狀的發酵原料進入水壓間內，促使發酵原料的混合;在出液時，由于沼液的再次對流，將有效的促使發酵原料與菌種的均勻分布，從而有效的提示了系統的發酵效率。
[0063]第四種提升沼液對流效果，促進菌種均勻分布的方案(第四方案)。
[0064]撤銷進料管端部排水管，中間端部排水管上設置有控制水壓間內的沼液單向流入發酵管道內的單向閥，出料管端部排水管上設置有控制發酵管道內的沼液單向流入水壓間的單向閥。
[0065]將上述的進料管端部排水管撤銷，避免較多的發酵原料通過進料管端部排水管流入水壓間內；發酵原料倒入進料管內，在發酵管道內發酵產生沼氣并積聚于儲氣板內，儲氣板內的沼氣氣壓逐步增大，將擠壓發酵管道內的沼液流向進料管、出料管、擾流區間，并使得進料管、出料管、擾流區間內的沼液液面逐步上升;擾流區間內的沼液液面達到出料管端部排水管時，將使得發酵管道內的沼液通過出料管端部排水管單向流入水壓間內，并使得出料管附近富含菌種的沼液流入水壓間內；當導出儲氣板內的沼氣時，儲氣板內的沼氣氣壓下降，為補償儲氣板內丟失的沼氣體積，水壓間內的沼液將回流，在單向閥的控制下，使得水壓間內的沼液只能通過中間端部排水管單向回流至發酵管道內，并使得富含菌種的沼液布置于發酵管道各處，從而有效的促進均勻布菌。
[0066]第五種提升沼液對流效果，促進菌種均勻分布的方案(第五方案)。
[0067]撤銷出料管端部排水管，中間端部排水管上設置有控制發酵管道內的沼液單向流入水壓間的單向閥，進料管端部排水管上設置有控制水壓間內的沼液單向流入發酵管道的單向閥。
[0068]發酵原料倒入進料管內，在發酵管道內發酵產生沼氣并積聚于儲氣板內，儲氣板內的沼氣氣壓逐步增大，將擠壓發酵管道內的沼液流向進料管、出料管、擾流區間，并使得進料管、出料管、擾流區間內的沼液液面逐步上升;在單向閥的控制下，當擾流區間內的沼液液面到中間端部排水管時，發酵管道內的沼液將通過中間端部排水管單向流入水壓間內，促使發酵管道內的沼液對流；當導出儲氣板內存儲的沼氣時，儲氣板內的沼氣氣壓下降，為補充儲氣板內的沼氣體積，水壓間內的沼液將通過進料管端部排水管單向回流至發酵管道中，水壓間內的沼液回流過程中，沖擊進料管附近的發酵原料，推動發酵原料深入發酵管道內，有效的促進發酵原料的均勻分布，從而提升系統的發酵效率。
[0069 ]第六種提升沼液對流效果，促進菌種均勻分布的方案(第六方案)。
[0070]出料管端部排水管上設置有控制發酵管道內的沼液單向流入水壓間的單向閥，進料管端部排水管上設置有控制水壓間內的沼液單向流入發酵管道的單向閥，中間端部排水管上設置有控制水壓間內的沼液單向流入發酵管道的單向閥。
[0071]優選地，中間端部排水管與水壓間的連接位置低于進料管端部排水管與水壓間的連接位置。
[0072]發酵原料倒入進料管內，在發酵管道內發酵產生沼氣并積聚于儲氣板內，儲氣板內的沼氣氣壓逐步增大，將擠壓發酵管道內的沼液流向進料管、出料管、擾流區間，并使得進料管、出料管、擾流區間內的沼液液面逐步上升;在單向閥的控制下，當擾流區間內的沼液液面達到出料管端部排水管時，發酵管道內的沼液將通過出料管端部排水管單向流入水壓間內，并將富含菌種的沼液帶入水壓間中；當導出儲氣板內存儲的沼氣時，儲氣板內的沼氣氣壓下降，從而促使水壓間內的沼液通過進料管端部排水管、中間端部排水管回流，當水壓間內的沼液液面高于進料管端部排水管時，水壓間內的沼液將通過進料管端部排水管、中間端部排水管單向回流至發酵管道內，當水壓間內的沼液液面高于中間端部排水管時，水壓間內的沼液液面只能通過中間端部排水管單向回流至發酵管道內；水壓間的出液過程中，將富含菌種的沼液均勻布置于發酵管道內，并促使沼液對流，促進發酵原料的均勻分布，有效的促進了系統的發酵效率。
[0073]第七種提升沼液對流效果，促進菌種均勻分布的方案(第七方案)。
[0074]出料管端部排水管上設置有控制發酵管道內的沼液單向流入水壓間的單向閥，進料管端部排水管上設置有控制水壓間內的沼液單向流入發酵管道的單向閥，中間端部排水管上設置有控制發酵管道內的沼液單向流入水壓間的單向閥。
[0075]優選地，中間端部排水管與水壓間的連接位置高于出料管端部排水管與水壓間的連接位置。
[0076]發酵原料倒入進料管內，在發酵管道內發酵產生沼氣并積聚于儲氣板內，儲氣板內的沼氣氣壓逐步增大，將擠壓發酵管道內的沼液流向進料管、出料管、擾流區間，并使得進料管、出料管、擾流區間內的沼液液面逐步上升;在單向閥的控制下，當擾流區間內的沼液液面達到出料管端部排水管時，使得發酵管道內的沼液通過出料管端部排水管單向流入水壓間中，并將富含菌種的沼液帶入水壓間內，當水壓間內的沼液液面達到中間端部排水管時，擾流區間內的沼液方可通過中間端部排水管單向流入水壓間中，有效的促進沼液的對流攪拌；當導出儲氣板內的沼氣時，儲氣板內的沼氣氣壓下降，為補充儲氣板內丟失的沼氣體積，水壓間內存儲的沼液將通過進料管端部排水管單向回流至發酵管道內，水壓間內的沼液回流過程中，沖擊進料管附近的發酵原料，并推動發酵原料深入發酵管道內，促進發酵原料的均勻分布，有效的提升系統的發酵效率。
[0077]第八種提升沼液對流效果，促進菌種均勻分布的方案(第八方案)。
[0078]進、出料管端部排水管上設置有控制發酵管道內的沼液單向流入水壓間的單向閥，中間端部排水管上設置有控制水壓間內的沼液單向流入發酵管道的單向閥，進料管端部排水管與水壓間的連接位置高于出料管端部排水管與水壓間的連接位置。
[0079]發酵原料倒入進料管內，在發酵管道內發酵產生沼氣并積聚于儲氣板內，儲氣板內的沼氣氣壓逐步增大，將擠壓發酵管道內的沼液流向進料管、出料管、擾流區間，并使得進料管、出料管、擾流區間內的沼液液面逐步上升;在單向閥的控制下，當擾流區間內的沼液液面達到出料管端部排水管時，擾流區間內的沼液將通過出料管端部排水管單向流入水壓間中，當水壓間內的沼液液面達到進料管端部排水管時，擾流區間內的沼液將通過進料管端部排水管單向流入水壓間內，水壓間的進液過程中，將出料管附近富含菌種的沼液帶入水壓間內，并與進料管附近含有較少菌種的沼液對流，有效的促進菌種均勻分布；當導出儲氣板內存儲的沼氣時，儲氣板內的沼氣氣壓下降，為補充儲氣板內丟失的沼氣體積，水壓間內存儲的沼液將通過中間端部排水管單向回流至發酵管道內，從而有效的促進菌種在發酵管道內的均勻分布，并提升沼液的對流效果，促進發酵原料的均勻分布。
[0080]對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明；對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本發明中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或者范圍的情況下，在其他實施例中實現。因此，本發明將不會被限定于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【主權項】
1.促進沼液紊流的秸桿厭氧發酵處理系統產生甲烷方法，其步驟包括: 進料以及均勻布料過程:將發酵原料倒入進料管內，將攪拌桿放入擾流區間內，并拉動攪拌桿的牽引桿帶動攪拌桿的橫桿在直筒型發酵管道內來回攪拌，促使發酵原料在發酵管道內的均勻分布； 發酵過程:發酵原料倒入進料管內，在發酵管道內發酵產生沼氣并積聚于儲氣板內，儲氣板內的沼氣氣壓逐步增大，將擠壓發酵管道內的沼液流向進料管、出料管、擾流區間，并使得進料管、出料管、擾流區間內的沼液液面逐步上升；由于出料管端部排水管上設置有控制發酵管道內的沼液單向流入水壓間的單向閥，進料管端部排水管上設置有控制水壓間內的沼液單向流入發酵管道的單向閥，中間端部排水管上設置有控制水壓間內的沼液單向流入發酵管道的單向閥，當擾流區間內的沼液液面達到出料管端部排水管時，發酵管道內的沼液將通過出料管端部排水管單向流入水壓間內，并將富含菌種的沼液帶入水壓間中；與此同時，由于儲氣板連接輔助儲氣裝置，輔助儲氣裝置包括外水壓罐體、安裝于外水壓罐體內并且開口向下設置的輔助儲氣板，上述管道內壁設置有第一水流孔，外水壓罐體上布置有與第一水流孔相連通的第二水流孔，輔助儲氣板包括輔助上板面、內豎直板、外豎直板，輔助上板面通過第一水流孔、第二水流孔延伸至發酵管道內，輔助上板面延伸至發酵管道內的一端設置有豎直方向的內豎直板，輔助上板面位于外水壓罐體一端設置有設置方向的外豎直板，輔助上板面與儲氣板的上板面貼合，內豎直板與儲氣外板貼合；內豎直板底部所在的水平面高于擋氣板底部所在的水平面，外豎直板底部所在的水平面低于擋氣板底部所在的水平面;進/出料管擋氣板與相鄰的輔助儲氣板的內豎直板之間形成一個子發酵區，相鄰的輔助儲氣板的內豎直板之間形成一個子發酵區，輔助儲氣板下方為輔助發酵區，由于發酵原料、菌種的分布不均勻，使得輔助發酵區與相鄰的子發酵區的沼氣氣壓不一致，從而促使沼液在輔助發酵區、子發酵區之間對流；當輔助儲氣板內的沼氣氣壓增大時，將擠壓輔助儲氣板位于發酵管道內一側的沼液流向相鄰的子發酵區，并且擠壓輔助儲氣板位于外水壓罐體一側底部的沼液通過導水通道進入輔助儲氣板上方； 導氣過程:通過導氣裝置將子發酵區或者輔助發酵區內的沼氣導出時，發酵系統內的沼氣存儲量下降，從而促使水壓間內的沼液通過進料管端部排水管、中間端部排水管回流，當水壓間內的沼液液面高于進料管端部排水管時，水壓間內的沼液將通過進料管端部排水管、中間端部排水管單向回流至發酵管道內，當水壓間內的沼液液面高于中間端部排水管時，水壓間內的沼液液面只能通過中間端部排水管單向回流至發酵管道內；水壓間的出液過程中，將富含菌種的沼液均勻布置于發酵管道內，并促使沼液對流，促進發酵原料的均勻分布，有效的促進了系統的發酵效率。
【文檔編號】C02F11/04GK105886358SQ201610386301
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年6月4日
【發明人】李俊
【申請人】李俊