氣動擾流布菌的有機污染物厭氧發酵處理系統的制作方法
【專利摘要】本發明公布了氣動擾流布菌的有機污染物厭氧發酵處理系統，其包括發酵罐體、安裝于發酵罐體內的儲氣板、安裝于發酵罐體內的水壓間、將發酵罐體分隔的料口分隔板、與儲氣板連接的輔助儲氣裝置，發酵罐體為圓環型結構，水壓間還連接有擾流布菌裝置，所述的擾流布菌裝置為設置于水壓間上的中部排水管，中部排水管位于進料口端部排水管、出料口端部排水管之間；所述的中部排水管有多個并且沿著發酵路徑方向分布。
【專利說明】
氣動擾流布菌的有機污染物厭氧發酵處理系統
技術領域
[0001]本發明涉及一種新能源、發酵領域，特別涉及秸桿、動物糞便等原料發酵的微生物發酵處理系統。
【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，蛆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腔室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口處，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口出，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提高沼液對流效果并促進菌種均勻分布的發酵系統，并且利用輔助儲氣裝置增大系統的氣體存儲空間。
[0006]為實現上述技術目的，本發明所采用的技術方案如下。
[0007]氣動擾流布菌的有機污染物厭氧發酵處理系統，其包括發酵罐體、安裝于發酵罐體內的儲氣板、安裝于發酵罐體內的水壓間、將發酵罐體分隔的料口分隔板、與儲氣板連接的輔助儲氣裝置，發酵罐體為圓環型結構，發酵罐體包括罐體內壁、罐體外壁，罐體內壁與罐體外壁之間的區域為發酵腔室，并且發酵腔室為圓環形，儲氣板的形狀與發酵罐體的形狀相適應，儲氣板上安裝有導氣裝置，儲氣板的上板面與罐體內壁的頂部相連接并且儲氣板開口向下設置，料口分隔板的兩端分別為進料口、出料口，儲氣板靠近進料口一端設置有豎直方向的進料口擋氣板，儲氣板靠近出料口一端設置有豎直方向的出料口擋氣板;儲氣板的儲氣板壁部與罐體外壁之間間隔有擾流區間，并且擾流區間沿罐體外壁方向延伸，擾流區間內活動設置有攪拌裝置，攪拌裝置包括攪拌部、牽引部，攪拌部活動于發酵腔室內，牽引部活動于擾流區間內；水壓間安裝于儲氣板上方，水壓間對應擾流區間的側壁上設置有排水管;儲氣板的儲氣板壁部底部所在的水平面不高于進/出料口擋氣板底部所在的水平面，儲氣板壁部與發酵罐體底部之間設置有間隙，罐體內壁頂部所在的水平面低于罐體外壁頂部所在的水平面； 上述的排水管包括設置于出料口附近的出料口端部排水管，水壓間還連接有擾流布菌裝置，所述的擾流布菌裝置為設置于水壓間上的中部排水管，中部排水管位于進料口端部排水管、出料口端部排水管之間;所述的中部排水管有多個并且沿著發酵路徑方向分布；出料口端部排水管上設置有控制出料口內沼液單向流入水壓間的單向閥，中部排水管上設置有控制水壓間內的沼液單向流入發酵腔室的單向閥，料口分隔板與發酵罐體可拆卸連接；
輔助儲氣裝置，其包括安裝于發酵罐體中心部位的內水壓柱體、安裝于內水壓柱體并且延伸至發酵腔室的輔助儲氣板，罐體內壁上設置有第一水流孔，內水壓柱體的壁部設置有與第一水流孔相對應的第二水流孔;輔助儲氣板包括輔助上板、內豎直板、外豎直板，輔助上板通過第一水流孔、第二水流孔延伸至發酵腔室內，并且輔助上板位于發酵腔室一端設置有豎直方向的內豎直板，輔助上板位于內水壓柱體一端設置有豎直方向的外豎直板，輔助儲氣板開口向下設置；內水壓柱體的中心部位還設置有中央導水孔，外豎直板與內水壓柱體底部內壁之間設置有與中央導水孔相連通的間隔；外豎直板底部所在的水平面低于進/出料口擋氣板底部所在的水平面；內豎直板與儲氣板壁部貼合布置，內豎直板底部所在的水平面高于進/出料口擋氣板底部所在的水平面;輔助上板與儲氣板上壁之間緊密貼合。
[0008]上述技術方案的進一步改進，輔助上板位于內水壓柱體一端安裝有導氣裝置。
[0009]上述技術方案的進一步改進，上述的輔助儲氣裝置有多個，并且設置于內水壓柱體內的輔助儲氣板相互連通。
[0010]上述技術方案的進一步改進，上述的導氣裝置，包括外管、套接于外管內的導氣管，外管的上端部設置有臺階，儲氣板上設置有與臺階相匹配的凹槽，外管豎直方向安裝于儲氣板上，外管頂端的上表面與儲氣板上表面位于同一水平面上；導氣管底部設置有沿導氣管圓周方向的環形凸起部，導氣管通過環形凸起部與外管連接并且外管底部設置有與環形凸起部相連接的限位擋板;外管內填充有位于環形凸起部上方的泥封層，外管內還填充有位于泥封層上方的水潤層。
[0011 ]上述技術方案的進一步改進，上述的攪拌裝置為攪拌桿，攪拌桿包括橫桿、豎桿，橫桿的一端固定有豎直方向的豎桿，橫桿活動于發酵腔室內，豎桿活動于擾流區間內。
[0012]上述技術方案的進一步改進，發酵系統采用的發酵原料為植物秸桿和/或動物糞便。
[0013]上述技術方案的進一步改進，外管的頂部還匹配有蓋體。
[0014]氣動擾流布菌的厭氧發酵處理系統產生新能源的方法，其步驟包括:
進料及攪拌布料過程:當倒入發酵原料時，料口分隔板處于分隔狀態，再將發酵原料倒入進料口內，拉動攪拌桿在擾流區間內沿著進料口至出料口方向攪拌，促進發酵原料在發酵腔室內的均勾分布；
發酵過程:發酵原料倒入進料口內，通過拉動攪拌桿進行攪拌，促進發酵原料的均勻分布，發酵原料在發酵腔室內發酵并產生沼氣，產生的沼氣積聚于儲氣板內，儲氣板內的沼氣氣壓逐步增大，并擠壓發酵腔室內的沼液流向進料口、出料口、擾流區間，進料口、出料口、擾流區間的沼液液面也不斷上升，并使得出料口內的沼液通過出料口端部排水管單向水壓間內；與此同時，由于儲氣板內設置有子發酵區、輔助發酵區，輔助發酵區布置于輔助儲氣板下方，進/出料口擋氣板與相鄰的輔助發酵區的壁部之間或者相鄰的輔助發酵區的壁部之間形成相互獨立的發酵區，發酵原料、菌種的分布不均勻，造成輔助發酵區內的沼氣氣壓與相鄰的子發酵區內氣壓不一致，促使沼液在輔助發酵區與子發酵區之間對流；當發酵腔室內的沼液低于輔助儲氣板的內豎直板底部時，輔助儲氣板內的沼氣存儲量達到最大，輔助儲氣板內繼續收集的沼氣將通過內豎直板底部溢出；當發酵腔室內的沼液到達進/出料口擋氣板底部時，發酵系統的沼氣存儲量達到最大，即儲氣板內的沼氣存儲量與輔助儲氣板內的沼氣存儲量之和；
導氣過程:通過導氣裝置將儲氣板或輔助儲氣板內的沼氣導出時，沼氣總存儲量下降，水壓間內存儲的沼液回流并通過中部排水管單向流入至發酵腔室內，將富含菌種的沼液布置于發酵腔室內；待液面穩定后，將料口分隔板取出，拉動攪拌桿沿著進料口至出料口的環形方向攪拌，促進發酵原料均勻分布的同時，將出料口附近的沼渣帶入進料口附近，沼渣內富含大量菌種，在攪拌過程中，沼渣破碎，有效的促進菌種在發酵系統內的均勻分布，并且沼渣再次回流至發酵腔室內，對沼渣再次發酵處理，可以實現對發酵原料的多次發酵，促使其充分分解，提高能源的利用率。
[0015]本發明的優點在于:導氣裝置的外管埋入儲氣板內，避免外管的凸出造成外管破損，并且導氣裝置內的導氣管采用泥封層固定，在導氣管破損時易更換，阻塞時易疏通，還可以通過泥封層上部的水潤層，觀察導氣裝置的密封效果；系統還采用了輔助儲氣裝置，顯著提升了沼氣的最大容量;本發明還記載了十種提升沼液自對流，促進菌種均勻分布的方案，各個方案之間在結構不存在干涉的情況下，可以結合使用，提升整個發酵系統的沼液自對流。
【附圖說明】
[0016]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。
[0017]圖1為本發明的俯視圖。
[0018]圖2為本發明的剖面結構示意圖。
[0019]圖3為本發明的剖面結構示意圖。
[0020]圖4為本發明的剖面結構示意圖。
[0021]圖5為本發明的剖面結構示意圖。
[0022]圖6為本發明的水壓間排水管示意圖。
[0023]圖7為本發明的攪拌桿結構示意圖。
[0024]圖8為本發明的導氣裝置結構示意圖。
[0025]圖中標示為:
100、發酵罐體;110、罐體內壁;120、罐體外壁;130、發酵腔室；140、儲氣板;141、儲氣板壁部；150、水壓間；152、進料口端部排水管；154、出料口端部排水管；156、中部排水管；160、進料口； 17 O、出料口； 18 O、料口分隔板；19 O、擾流區間。
[0026]200、攪拌桿;210、豎桿;220、橫桿。
[0027]300、導氣裝置；310、外管；320、導氣管；330、蓋體；340、泥封層；350、水潤層；360、臺階。
[0028]400、內水壓柱體;410、輔助儲氣板;420、內豎直板;430、外豎直板;440、中央導水孔;450、第一水流孔;460、第二水流孔;470、連通間隙。
[0029]510、進料口擋氣板;520、出料口擋氣板;530、主發酵區；540、輔助發酵區；550、第一擾流擋氣板;560、第二擾流擋氣板。
【具體實施方式】
[0030]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。
[0031]如圖1-6所示，發酵系統，其包括發酵罐體100、安裝于發酵罐體100內的儲氣板140、安裝于發酵罐體100內的水壓間150、將發酵罐體100分隔的料口分隔板，發酵罐體100為圓環型結構，發酵罐體100包括罐體內壁110、罐體外壁120，罐體內壁110與罐體外壁120之間的區域為發酵腔室130，并且發酵腔室130為圓環型結構，儲氣板140的形狀與發酵罐體100的形狀相適應，儲氣板140上安裝有導氣裝置，儲氣板140的上板面與罐體內壁110的頂部相連接并且儲氣板140開口向下設置，料口分隔板180的兩端分別為進料口 160、出料口170，儲氣板140靠近進料口 160—端設置有豎直方向的進料口擋氣板510，儲氣板140靠近出料口 170—端設置有豎直方向的出料口擋氣板520;儲氣板140的儲氣板壁部141與罐體外壁120之間間隔有擾流區間190，并且擾流區間190與罐體外壁120的形狀相適應，擾流區間190內活動設置有攪拌裝置，攪拌裝置包括攪拌部、牽引部，攪拌部活動于發酵腔室內，牽引部活動于擾流區間190內；水壓間150安裝于儲氣板140上方，水壓間對應于擾流區間190的側壁上設置有排水管;尤為重要地，進料口擋氣板510的底部與出料口擋氣板520底部位于同一水平面上，儲氣板140的儲氣板壁部141底部所在的水平面不高于進/出料口擋氣板底部所在的水平面，儲氣板壁部141與發酵罐體100底部之間設置有間隙，罐體內壁110頂部所在的水平面低于罐體外壁120頂部所在的水平面，罐體外壁120頂部所在的水平面高于水壓間150頂部所在的水平面。
[0032]上述的發酵罐體、儲氣板、水壓間均可以采用玻璃鋼制成。
[0033]本發酵系統所采用的發酵原料可以為植物秸桿、動物糞便、有機垃圾、工業或生活廢水等;現有的發酵系統流動性差，并且不能通過外力攪拌或者外力攪拌難以實施;本發酵系統的優點就是可通過攪拌桿沿著擾流區間進行攪拌，促進發酵原料在發酵腔室內的均勻分布，從而杜絕了發酵原料沉淀、阻塞等問題。
[0034]將發酵原料倒入進料口160內，通過拉動攪拌裝置的牽引部在擾流區間190內活動，并帶動攪拌部在發酵腔室內活動，沿著進料口 160至出料口 170方向移動，帶動發酵原料深入發酵腔室130內，并通過攪拌促進發酵原料的分布均勻；當發酵原料在發酵腔室內發酵產生沼氣時，產生的沼氣積聚于儲氣板內，并擠壓發酵腔室內的沼液流向進料口、出料口、擾流區間，進料口、出料口以及擾流區間內的沼液液面上升，當沼液液面達到排水管位置時，沼液將通過排水管流入水壓間內；將儲氣板內存儲的沼氣導出時，儲氣板內的沼氣氣壓下降，為補償丟失的沼氣體積，水壓間內積存的沼液將通過排水管回流，并使得進料口、出料口以及擾流區間內的沼液液面下降，從而完成一次循環，如此往復，即可獲得可再生沼氣。
[0035]如圖7所示，上述的攪拌裝置為攪拌桿，攪拌桿包括橫桿220、豎桿210，橫桿220的一端固定有豎直方向的豎桿210，橫桿220活動于發酵腔室內，豎桿210活動于擾流區間內；本發明的攪拌桿采用的結構便于取出，在不需要攪拌的時候，可將攪拌桿沿著擾流區間傾斜放置并取出；需要工作時，將擾流桿放入，并通過拉動豎桿210帶動橫桿220在發酵腔室內攪拌，促進發酵原料的在發酵腔室內的均勻分布以及菌種的均勻分布。
[0036]如圖8所示，上述的導氣裝置，包括外管310、套接于外管310內的導氣管320，外管310的上端部設置有臺階360，儲氣板140上設置有與臺階360相匹配的凹槽，外管310豎直方向安裝于儲氣板140上，優選地，外管310頂端的上表面與儲氣板140上表面位于同一水平面上，將外管310埋入儲氣板內，可以有效的避免外管310的損壞，增加外管310的使用壽命;導氣管320底部設置有沿環形凸起部，導氣管320通過環形凸起部與外管310連接并且外管310底部設置有與環形凸起部相連接的限位擋板;外管310內填充有位于環形凸起部上方的泥封層340，外管310內還填充有位于泥封層340上方的水潤層350。
[0037]外管310的頂部還匹配有蓋體330，設置蓋體330將外管內腔與外界分離，避免外部的雜物落入外管內。
[0038]通過水泥澆筑、或強力膠體、或過盈配合將外管310定位于儲氣板140上部，避免沼氣從外管310的側壁處溢出；布置于環形凸起部上方的泥封層340需要通過多次擠壓、夯實，并干燥放置一定時間，一般干燥放置時間不得低于24小時，將泥封層上部的水分蒸發，泥土干燥后會在泥封層上部形成裂縫;再倒入一定量的清潔水，清潔水沿著裂縫深入泥封層上部，并可以再次填補裂縫，并可保持泥封層上部的濕潤；當儲氣板內存儲有沼氣時，如果在水潤層中出現連續的氣泡，則說明泥封層密封不合格，需要重新填埋，直至水潤層中沒有出現連續的氣泡；導管破損或阻塞時，可以通過清理泥封層，將導氣管取出進行更換或者疏通;從而實現損壞易更換、阻塞易疏通的效果。
[0039]如圖2、4、5所示，本發明還包括輔助儲氣裝置，其包括安裝于發酵罐體100中心部位的內水壓柱體400、安裝于內水壓柱體400并且延伸至發酵腔室的輔助儲氣板410，罐體內壁110上設置有第一水流孔450，內水壓柱體400的壁部設置有與第一水流孔450相對應的第二水流孔460;輔助儲氣板410包括輔助上板、內豎直板420、外豎直板430，輔助上板通過第一水流孔、第二水流孔延伸至發酵腔室內，并且輔助上板位于發酵腔室一端設置有豎直方向的內豎直板420，輔助上板位于內水壓柱體400—端設置有豎直方向的外豎直板430，輔助儲氣板410開口向下設置；內水壓柱體400的中心部位還設置有中央導水孔440，外豎直板430與內水壓柱體400底部內壁之間設置有與中央導水孔440相連通的間隔，從而使得外儲氣板內的液體可通過中央導水孔進入內水壓柱體400上部，實現排水過程;尤為重要地，為充分利用沼氣存儲空間，外豎直板430底部所在的水平面低于進/出料口擋氣板底部所在的水平面，內豎直板底部所在的水平面高于進/出料口擋氣板底部所在的水平面。
[0040]尤為重要地，進料口擋氣板的底部與出料口擋氣板底部位于同一水平面上，儲氣板的儲氣板壁部底部所在的水平面不高于進/出料口擋氣板底部所在的水平面，儲氣板壁部與發酵罐體底部之間設置有間隙，罐體內壁頂部所在的水平面低于罐體外壁頂部所在的水平面，罐體外壁頂部所在的水平面高于水壓間頂部所在的水平面。
[0041 ]輔助上板位于內水壓柱體400—端安裝有導氣裝置，安裝相對簡單，通過導氣裝置可以有效的將輔助儲氣板內的沼氣導出。
[0042]當內豎直板420與儲氣板壁部141貼合布置時，內豎直板420底部所在的水平面高于進/出料口擋氣板底部所在的水平面;輔助上板與儲氣板上壁之間緊密貼合;從而使得進/出料口擋氣板與相鄰的內豎直板之間形成一個獨立的子副發酵區，或相鄰的輔助儲氣板的內豎直板之間形成一個獨立的子副發酵區，即輔助儲氣板將發酵腔室分隔成多個子副發酵區，由于沼氣氣壓差的作用，將促使各個子副發酵區與輔助發酵區之間對流攪拌。
[0043]當內豎直板420與儲氣板壁部141之間設置有間隙時，內豎直板420底部所在的水平面沒有嚴格限制，為保證沼渣、沼液的順利環流，內豎直板420底部所在的水平面不低于儲氣板壁部141底部所在的水平面。
[0044]上述的輔助儲氣裝置最佳實施方案為，上述的輔助儲氣裝置有多個并且輔助儲氣板位于內水壓柱體的一端相互連通；內豎直板420與儲氣板壁部141貼合布置，內豎直板底部所在的水平面高于儲氣板壁部底部所在的水平面，儲氣板壁部底部所在的水平面不高于進/出料口擋氣板底部所在的水平面，并且輔助上板與儲氣板內壁的頂部之間設置有連通間隙470 ；儲氣板內設置有由內豎直板420、輔助上板、罐體內壁之間圍合成輔助發酵區540以及由內豎直板外壁與儲氣板內壁之間形成的主發酵區530;由于輔助儲氣板位于內水壓柱體的一端相互連通，使得各個輔助發酵區內的氣壓保持一致；由于發酵原料、菌種等不均勻分布，導致主發酵區530內的沼氣氣壓與輔助發酵區540內的沼氣氣壓不一致，由于存在氣壓差，將促使沼液在主發酵區530與輔助發酵區540之間相互對流;從而促進了菌種的均勾分布。
[0045]當發酵原料進入發酵腔室內發酵產生沼氣時，沼氣積聚于儲氣板中的主發酵區以及輔助發酵區內，并且由于發酵原料、菌種的分布不均勻導致主發酵區、輔助發酵區內的沼氣氣壓不一致，存在氣壓差，促使沼液在主發酵區與輔助發酵區之間對流，促進菌種均勻分布；隨著儲氣板內的沼氣氣壓逐步增大，將擠壓發酵腔室內的沼液流向進料口、出料口、擾流區間，并通過設置有水壓間上的排水管進入水壓間內；與此同時，輔助儲氣板內的沼氣氣壓逐步增大，將擠壓內水壓柱體內的液體通過中央導水孔進入輔助儲氣板的上方；當輔助發酵區內的沼液液面低于內豎直板底部時，輔助發酵區內繼續積聚的沼氣將通過內豎直板的底部溢入主發酵區內；當發酵腔室內的沼液液面達到進/出料口擋氣板底部時，發酵系統的沼氣存儲量達到最大，即主發酵區內積聚的沼氣量與內水壓柱體內積聚的沼氣量之和。
[0046]為進一步的提升沼液的自循環效果，促進菌種的均勻分布，本發明采用的多種方案，通過控制沼液的流動或者利用氣壓擾動的方式，促進沼液的自循環。
[0047]第一種促進沼液的對流并促進菌種均勻分布的方案(簡稱第一方案)。
[0048]如圖6所示，上述的排水管包括設置于進料口的附近的進料口端部排水管152、設置于出料口附近的出料口端部排水管154。
[0049]進料口附近的沼液含有的發酵原料較多、菌種較少，而出料口附近的沼液含有的發酵原料較少、菌種較多；將排水管布置于進料口與出料口附近可以有效的促進發酵原料與菌種的混合，對促進發酵原料以及菌種的均勻分布有積極作用。
[0050 ]第二種促進沼液的對流并促進菌種均勻分布的方案(簡稱第二方案)。
[0051 ]進料口端部排水管上設置有水壓間內沼液單向流入進料口的單向閥，出料口端部排水管上設置有出料口中沼液單向流入水壓間的單向閥。
[0052]發酵原料在發酵腔室內發酵產生沼氣并積聚于發酵腔室內，沼氣積聚于儲氣板中并使得儲氣板內的沼氣氣壓逐步增大，隨著沼氣氣壓的增大，沼氣將擠壓發酵腔室內的沼液流向進料口、出料口、擾流區間，進料口、出料口、擾流區間內的沼液液面逐步上升；當沼液液面達到進料口端部排水管、出料口端部排水管時，在單向閥的控制下，出料口內富含菌種的沼液通過出料口端部排水管單向流入水壓間內；使用儲氣板內積聚的沼氣時，通過將儲氣板內的沼氣導出，儲氣板內的沼氣氣壓下降，進料口、出料口、擾流區間處的沼液液面回落，為補償儲氣板內丟失的氣體體積，水壓間內儲存的沼液將通過進料口端部排水管單向回流至進料口內，并將富含菌種的沼液帶入進料口中，沼液回流過程中，將沖擊進料口附近的發酵原料并將發酵原料帶入發酵腔室內，從而促進發酵原料、菌種的均勻分布，提升系統的發酵效率。
[0053]第三種促進沼液的對流并促進菌種均勻分布的方案(簡稱第三方案)。
[0054]如圖3所示，儲氣板上設置有若干位于進料口擋氣板、出料口擋氣板之間的擾流擋氣板，進、出料口擋氣板與相鄰的擾流擋氣板之間形成一個子發酵區，相鄰的擾流擋氣板之間形成一個子發酵區;每個子發酵區的頂部都設置有相互獨立的導氣裝置。
[0055]為充分利用儲氣板內的存儲空間，進、出料口擋氣板底部位于同一水平面上，進、出料口擋氣板底部所在的水平面低于設置于進、出料口擋氣板之間的擾流擋氣板底部所在的水平面。
[0056]上述的多個輔助儲氣裝置與第三方案相結合時，輔助儲氣裝置的數量與子發酵區的數量相同并且分別分布于各個子發酵區內，輔助儲氣板位于內水壓柱體的一端相互連通；內豎直板420與儲氣板壁部141貼合布置，并且輔助上板與儲氣板內壁的頂部之間設置有連通間隙470;實現相鄰的子發酵區之間沼液對流以及子發酵區與輔助發酵區之間沼液對流，從而使得系統內的沼液對流效果顯著提高。
[0057]儲氣板上設置有位于進料口擋氣板、出料口擋氣板之間的第一擾流擋氣板550、第二擾流擋氣板560，進料口擋氣板與第一擾流擋氣板550之間為第一子發酵區，第一擾流擋氣板550與第二擾流擋氣板560為第二子發酵區，第二擾流擋氣板560與出料口擋氣板之間為第三子發酵區；由于發酵原料、菌種等因素的分布不均勻，使得第一子發酵區、第二子發酵區、第三子發酵區的發酵效率不一致，造成相鄰的子發酵區之間存在氣壓差，在氣壓差的作用下，促使相鄰的子發酵區之間的沼液自對流，從而促使菌種的均勻分布。
[0058]第四種促進沼液的對流并促進菌種均勻分布的方案(簡稱第四方案)。
[0059]水壓間還連接有擾流布菌裝置，所述的擾流布菌裝置為設置于水壓間上的中部排水管，中部排水管位于進料口端部排水管、出料口端部排水管之間;所述的中部排水管有多個并且沿著發酵路徑方向分布。
[0060]發酵原料在發酵腔室內發酵產生沼氣時并積聚于儲氣板內，儲氣板內的沼氣氣壓增大，并擠壓發酵腔室內的沼液流向進料口、出料口、擾流區間，進料口、出料口、擾流區間內的沼液液面逐步上升，并通過進料口端部排水管、出料口端部排水管、中部排水管進入水壓間內，由于中部排水管分布于發酵腔室上部，可以將發酵腔室部位的沼液帶入水壓間內；當使用儲氣板內的沼氣時，將儲氣板內的沼氣導出，儲氣板內的沼氣氣壓下降，水壓間內的沼液通過進料口端部排水管、出料口端部排水管、中部排水管回流至發酵腔室內；由于中部排水管布置于發酵腔室上部，水壓間的進液、出液過程中對發酵腔室中的沼液攪拌效果顯著，對促進發酵原料、菌種的均勻分布有積極效果。
[0061]第五種促進沼液的對流并促進菌種均勻分布的方案(簡稱第五方案)。
[0062]進料口端部排水管上設置有控制水壓間內的沼液單向流入進料口的單向閥，出料口端部排水管上設置有控制出料口內的沼液單向流入水壓間的單向閥，中部排水管與水壓間的連接位置高于出料口端部排水管。
[0063]發酵原料通過進入發酵腔室內發酵產生沼氣時，使得儲氣板內的沼氣氣壓增大，擠壓發酵腔室內的沼液流向進料口、出料口、擾流區間，在單向閥以及連接位置的限定下，使得出料口內的沼液先通過出料口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中部排水管頂部時，發酵腔室內的沼液也將經過中部排水管流入水壓間內；當使用儲氣板內存儲的沼氣時，儲氣板內的沼氣氣壓下降，水壓間內存儲的沼液回流，當水壓間內的沼液液面高于中部排水管時，將通過中部排水管回流至發酵腔室內以及通過進料口端部排水管單向回流至進料口內；當水壓間內的沼液液面低于中部排水管時，水壓間內存儲的沼液只能通過進料口端部排水管流入進料口中，從而完成沼液的一次循環對流。
[0064]第六種促進沼液的對流并促進菌種均勻分布的方案(簡稱第六方案)。
[0065]舍去出料口端部排水管，中部排水管上設置有控制發酵腔室內的沼液單向流入水壓間的單向閥，進料口端部排水管上設置有水壓間內的沼液單向流入進料口的單向閥；料口分隔板與發酵罐體之間可拆卸連接。
[0066]當倒入發酵原料時，料口分隔板必須要插入發酵罐體內，將進料口與出料口分隔，避免發酵原料從出料口直接進入，造成在除渣過程中，將沒有發酵充分的發酵原料取出，造成能源浪費；當不放入新的發酵原料以及不需要取出沼渣時，即可將料口分隔板拆卸，從而將進料口與出料口連通，通過攪拌桿攪拌促使出料口附近富含菌種的沼液流入進料口附近，并可以將發酵原料分布于出料口附近，從而有效的促進發酵原料、菌種的在發酵系統內的均勻分布。
[0067]料口分隔板處于分隔狀態，發酵原料倒入進料口內，通過拉動攪拌桿進行攪拌，促進發酵原料的均勻分布，發酵原料在發酵腔室內發酵并產生沼氣，產生的沼氣積聚于儲氣板內，儲氣板內的沼氣氣壓逐步增大，并擠壓發酵腔室內的沼液流向進料口、出料口、擾流區間，進料口、出料口、擾流區間的沼液液面不斷上升，并使得發酵腔室內的沼液通過中部排水管單向流入水壓間內；當使用沼氣時，將儲氣板內的沼氣導出，儲氣板內的沼氣氣壓下降，水壓間內存儲的沼液回流，并通過進料口端部排水管單向流入進料口內，將富含菌種的沼液帶入進料口中；待液面穩定后，將料口分隔板取出，拉動攪拌桿沿著進料口至出料口的環形方向攪拌，促進發酵原料均勻分布的同時，將出料口附近的沼渣帶入進料口附近，沼渣內富含大量菌種，在攪拌過程中，沼渣破碎，有效的促進菌種在發酵系統內的均勻分布，并且沼渣再次回流至發酵腔室內，對沼渣再次發酵處理，可以實現對發酵原料的多次發酵，促使其充分分解，提高能源的利用率。
[0068]第七種促進沼液的對流并促進菌種均勻分布的方案(簡稱第七方案)。
[0069]進料口端部排水管上設置有控制水壓間內的沼液單向流入進料口的單向閥，出料口端部排水管上設置有控制出料口內的沼液單向流入水壓間的單向閥，中部排水管上設置有控制發酵腔室內的沼液單向流入水壓間的單向閥。
[0070]優選地，布菌裝置與水壓間的連接位置處低于出料口端部排水管;發酵原料在發酵腔室內發酵產生沼氣時，沼氣積聚于儲氣板內并擠壓發酵腔室內的沼液流向進料口、出料口、擾流區間，隨著進料口、出料口、擾流區間內的沼液液面不斷上升，使得發酵腔室內的沼液先通過中部排水管單向流入水壓間內，水壓間內的沼液液面上升至出料口端部排水管位置時，出料口內的沼液將通過出料口端部排水管單向流入水壓間內；當使用儲氣板內存儲的沼氣時，儲氣板內的沼氣氣壓下降，水壓間內積聚的沼液回流并通過進料口端部排水管單向流入進料口內，補充儲氣板內減少的沼氣體積，從而完成一次沼液自循環對流，在沼液對流過程中，促進了菌種的均勻分布，提升系統的發酵效率。
[0071 ]第八種促進沼液的對流并促進菌種均勻分布的方案(簡稱第八方案)。
[0072]進料口端部排水管上設置有水壓間內的沼液單向流入進料口的單向閥，出料口端部排水管上設置有出料口內的沼液單向流入水壓間的單向閥，中部排水管上設置有水壓間內的沼液單向流入發酵腔室的單向閥。
[0073]優選地，進料口端部排水管與水壓間的連接位置高于中部排水管與水壓間的連接位置;發酵原料在發酵腔室內發酵產生沼氣時，沼氣積聚于儲氣板內并擠壓發酵腔室內的沼液流向進料口、出料口、擾流區間，隨著進料口、出料口、擾流區間內的沼液液面不斷上升，使得出料口內的沼液通過出料口端部排水管單向流入水壓間內；使用儲氣板內存儲的沼氣時，儲氣板內的沼氣氣壓下降，當水壓間內存儲的沼液液面高于進料口端部排水管時，水壓間內存儲的沼液將通過進料口端部排水管單向流入進料口內并通過中部排水管單向流入至發酵腔室內，當水壓間內的沼液液面低于進料口端部排水管時，水壓間內存儲的沼液只能通過中部排水管單向回流至發酵腔室內，從而完成一次沼液自循環對流，在沼液對流過程中，促進了菌種的均勻分布，提升系統的發酵效率。
[0074]第九種促進沼液的對流并促進菌種均勻分布的方案(簡稱第九方案)。
[0075]舍棄進料口端部排水管，出料口端部排水管上設置有控制出料口內沼液單向流入水壓間的單向閥，中部排水管上設置有控制水壓間內的沼液單向流入發酵腔室的單向閥，料口分隔板與發酵罐體可拆卸連接。
[0076]當倒入發酵原料時，料口分隔板必須要插入發酵罐體內，將進料口與出料口分隔，避免發酵原料從出料口直接進入，造成在除渣過程中，將沒有發酵充分的發酵原料取出，造成能源浪費；當不放入新的發酵原料以及不需要取出沼渣時，即可將料口分隔板180拆卸，從而將進料口與出料口連通，通過攪拌桿攪拌促使出料口附近富含菌種的沼液流入進料口附近，并可以將發酵原料分布于出料口附近，從而有效的促進發酵原料、菌種的在發酵系統內的均勻分布。
[0077]料口分隔板處于分隔狀態，發酵原料倒入進料口內，通過拉動攪拌桿進行攪拌，促進發酵原料的均勻分布，發酵原料在發酵腔室內發酵并產生沼氣，產生的沼氣積聚于儲氣板內，儲氣板內的沼氣氣壓逐步增大，并擠壓發酵腔室內的沼液流向進料口、出料口、擾流區間，進料口、出料口、擾流區間的沼液液面也不斷上升，并使得出料口內的沼液通過出料口端部排水管單向水壓間內；當使用沼氣時，將儲氣板內的沼氣導出，儲氣板內的沼氣氣壓下降，水壓間內存儲的沼液回流并通過中部排水管單向流入至發酵腔室內，將富含菌種的沼液布置于發酵腔室內；待液面穩定后，將料口分隔板取出，拉動攪拌桿沿著進料口至出料口的環形方向攪拌，促進發酵原料均勻分布的同時，將出料口附近的沼渣帶入進料口附近，沼渣內富含大量菌種，在攪拌過程中，沼渣破碎，有效的促進菌種在發酵系統內的均勻分布，并且沼渣再次回流至發酵腔室內，對沼渣再次發酵處理，可以實現對發酵原料的多次發酵，促使其充分分解，提高能源的利用率。
[0078]第十種促進沼液的對流并促進菌種均勻分布的方案(簡稱第十方案)。
[0079]進料口端部排水管上設置有控制進料口內的沼液單向流入水壓間的單向閥，出料口端部排水管上設置有控制出料口內的沼液單向流入水壓間的單向閥，中部排水管上設置有控制水壓間內的沼液單向流入發酵腔室的單向閥。
[0080]優選地，出料口端部排水管的位置低于進料口端部排水管的位置;發酵原料在發酵腔室內發酵產生的沼氣積聚于儲氣板內，并擠壓發酵腔室內的沼液流向進料口、出料口、擾流區間，進料口、出料口、擾流區間內的沼液液面不斷上升，出料口內的沼液液面達到出料口端部排水管時，將通過出料口端部排水管單向流入水壓間內，待水壓間內的沼液液面達到進料口端部排水管時，發酵腔室內的沼液可通過進料口端部排水管、出料口端部排水管單向流入水壓間內；當使用儲氣板內存儲的沼氣時，儲氣板內的沼氣氣壓下降，使得水壓間內的沼液通過中部排水管回流至發酵腔室內，實現沼液的自循環流動。
[0081]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.氣動擾流布菌的有機污染物厭氧發酵處理系統，其特征在于，其包括發酵罐體、安裝于發酵罐體內的儲氣板、安裝于發酵罐體內的水壓間、將發酵罐體分隔的料口分隔板、與儲氣板連接的輔助儲氣裝置，發酵罐體為圓環型結構，發酵罐體包括罐體內壁、罐體外壁，罐體內壁與罐體外壁之間的區域為發酵腔室，并且發酵腔室為圓環形，儲氣板的形狀與發酵罐體的形狀相適應，儲氣板上安裝有導氣裝置，儲氣板的上板面與罐體內壁的頂部相連接并且儲氣板開口向下設置，料口分隔板的兩端分別為進料口、出料口，儲氣板靠近進料口一端設置有豎直方向的進料口擋氣板，儲氣板靠近出料口一端設置有豎直方向的出料口擋氣板;儲氣板的儲氣板壁部與罐體外壁之間間隔有擾流區間，并且擾流區間沿罐體外壁方向延伸，擾流區間內活動設置有攪拌裝置，攪拌裝置包括攪拌部、牽引部，攪拌部活動于發酵腔室內，牽引部活動于擾流區間內；水壓間安裝于儲氣板上方，水壓間對應擾流區間的側壁上設置有排水管;儲氣板的儲氣板壁部底部所在的水平面不高于進/出料口擋氣板底部所在的水平面，儲氣板壁部與發酵罐體底部之間設置有間隙，罐體內壁頂部所在的水平面低于罐體外壁頂部所在的水平面； 上述的排水管包括設置于出料口附近的出料口端部排水管，水壓間還連接有擾流布菌裝置，所述的擾流布菌裝置為設置于水壓間上的中部排水管，中部排水管位于進料口端部排水管、出料口端部排水管之間;所述的中部排水管有多個并且沿著發酵路徑方向分布； 出料口端部排水管上設置有控制出料口內沼液單向流入水壓間的單向閥，中部排水管上設置有控制水壓間內的沼液單向流入發酵腔室的單向閥，料口分隔板與發酵罐體可拆卸連接； 輔助儲氣裝置，其包括安裝于發酵罐體中心部位的內水壓柱體、安裝于內水壓柱體并且延伸至發酵腔室的輔助儲氣板，罐體內壁上設置有第一水流孔，內水壓柱體的壁部設置有與第一水流孔相對應的第二水流孔;輔助儲氣板包括輔助上板、內豎直板、外豎直板，輔助上板通過第一水流孔、第二水流孔延伸至發酵腔室內，并且輔助上板位于發酵腔室一端設置有豎直方向的內豎直板，輔助上板位于內水壓柱體一端設置有豎直方向的外豎直板，輔助儲氣板開口向下設置；內水壓柱體的中心部位還設置有中央導水孔，外豎直板與內水壓柱體底部內壁之間設置有與中央導水孔相連通的間隔；外豎直板底部所在的水平面低于進/出料口擋氣板底部所在的水平面；內豎直板與儲氣板壁部貼合布置，內豎直板底部所在的水平面高于進/出料口擋氣板底部所在的水平面;輔助上板與儲氣板上壁之間緊密貼合。2.根據權利要求1所述的氣動擾流布菌的有機污染物厭氧發酵處理系統，其特征在于，輔助上板位于內水壓柱體一端安裝有導氣裝置。3.根據權利要求1所述的氣動擾流布菌的有機污染物厭氧發酵處理系統，其特征在于，上述的輔助儲氣裝置有多個，并且設置于內水壓柱體內的輔助儲氣板相互連通。4.根據權利要求2所述的氣動擾流布菌的有機污染物厭氧發酵處理系統，其特征在于，上述的導氣裝置，包括外管、套接于外管內的導氣管，外管的上端部設置有臺階，儲氣板上設置有與臺階相匹配的凹槽，外管豎直方向安裝于儲氣板上，外管頂端的上表面與儲氣板上表面位于同一水平面上；導氣管底部設置有沿導氣管圓周方向的環形凸起部，導氣管通過環形凸起部與外管連接并且外管底部設置有與環形凸起部相連接的限位擋板;外管內填充有位于環形凸起部上方的泥封層，外管內還填充有位于泥封層上方的水潤層。5.根據權利要求2或3所述的氣動擾流布菌的有機污染物厭氧發酵處理系統，其特征在于，上述的攪拌裝置為攪拌桿，攪拌桿包括橫桿、豎桿，橫桿的一端固定有豎直方向的豎桿，橫桿活動于發酵腔室內，豎桿活動于擾流區間內。6.根據權利要求1-4中任意一項所述的氣動擾流布菌的有機污染物厭氧發酵處理系統，其特征在于，發酵系統采用的發酵原料為植物秸桿和/或動物糞便。
【文檔編號】C12P5/02GK105907610SQ201610386318
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年6月4日
【發明人】李俊
【申請人】李俊