氣壓促進(jìn)沼液循環(huán)流動(dòng)的超高效沼氣發(fā)生裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及沼氣技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種沼氣發(fā)酵系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]中國(guó)沼氣起源于20世紀(jì)70年代，已有近40年的發(fā)展史，經(jīng)歷了三起三落階段，1971年至1981年為高速發(fā)展與回落階段；1981年至1991為調(diào)整與重視科技階段；1991年至2000年為回升與效益凸顯階段；2001年至2009年為全面提升與快速發(fā)展階段；2009年后又趨于回落。
[0003]回顧中國(guó)沼氣走過(guò)起起伏伏的發(fā)展歷程，我們充分分析了中國(guó)沼氣(戶用)現(xiàn)有存在的問(wèn)題:1、沼氣發(fā)酵部分結(jié)構(gòu)不合理，現(xiàn)推廣的還是上世紀(jì)80年代的池型發(fā)酵系統(tǒng)，其進(jìn)料難、出料難、產(chǎn)氣慢；2、農(nóng)戶養(yǎng)殖的逐漸減少，現(xiàn)推廣的戶用沼氣池是針對(duì)牲畜糞便設(shè)計(jì)的，缺少沼氣發(fā)酵原料后不使用，空池多；3、建池工藝落后，建池難，建池慢，沒(méi)有發(fā)揮產(chǎn)業(yè)化效益。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是沼氣發(fā)酵系統(tǒng)中發(fā)酵路線短，沼液自循環(huán)效果差，沼液中菌種分布不均勾影響產(chǎn)氣率。
[0005]為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是。
[0006]氣壓促進(jìn)沼液循環(huán)流動(dòng)的超高效沼氣發(fā)生裝置，其包括:進(jìn)料管、出料管、U型發(fā)酵管道，U型發(fā)酵管道水平放置，進(jìn)料管和出料管豎直連接U型發(fā)酵管道兩端側(cè)，U型發(fā)酵管道上部放置水壓間，水壓間與進(jìn)料管連接位置為進(jìn)料管排水孔，水壓間與出料管連接位置為出料管排水孔，U型發(fā)酵管道與進(jìn)料管連接位置處設(shè)置一進(jìn)料管擋氣板，U型發(fā)酵管道與出料管連接位置處設(shè)置一出料管擋氣板；U型發(fā)酵管道上設(shè)置有集氣管，進(jìn)料管排水孔上設(shè)置有控制水壓間中沼液?jiǎn)蜗蛄魅脒M(jìn)料管的單向閥，進(jìn)料管排水孔的位置低于出料管排水孔的位置。
[0007]上述技術(shù)方案相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)取得的進(jìn)步和優(yōu)點(diǎn)在于:不需要手動(dòng)的攪動(dòng)沼液，既可以實(shí)現(xiàn)沼液的循環(huán)流動(dòng)，并且可以將出料管中富含菌種的沼液流入進(jìn)料管中，提高系統(tǒng)中的發(fā)酵效率，提高產(chǎn)氣率。
[0008]進(jìn)一步改進(jìn)的方案。
[0009]水壓間頂部采用密封結(jié)構(gòu)，并且水壓間頂部連接一排氣孔。
[0010]進(jìn)一步改進(jìn)的方案。
[0011]發(fā)酵管道上連接有多個(gè)集氣管，各個(gè)集氣管之間相互連通；防止其中一個(gè)集氣管堵塞時(shí)，還可以繼續(xù)向外部輸出沼氣。
[0012]氣壓促進(jìn)沼液循環(huán)流動(dòng)的超高效沼氣發(fā)生裝置產(chǎn)生沼氣的方法，其步驟包括:
[0013]A、通過(guò)進(jìn)料管將發(fā)酵原料倒入U(xiǎn)型發(fā)酵管道內(nèi)并發(fā)酵產(chǎn)生沼氣，沼氣集聚于U型發(fā)酵管道內(nèi)的進(jìn)料管擋氣板和出料管擋氣板之間的空間內(nèi)，沼氣占據(jù)發(fā)酵管道內(nèi)的空間并擠壓發(fā)酵管道內(nèi)的沼液流向進(jìn)料管和出料管中，并通過(guò)出料管排水孔流入水壓間內(nèi)；
[0014]B、通過(guò)集氣管向外部輸出發(fā)酵管道內(nèi)存儲(chǔ)的沼氣時(shí)，發(fā)酵管道內(nèi)的沼氣氣壓下降，水壓間內(nèi)存儲(chǔ)的沼液通過(guò)進(jìn)料管排水孔單向回流至發(fā)酵管道內(nèi)并通過(guò)出料管排水孔回流至發(fā)酵管道內(nèi)，完成沼液的循環(huán)流動(dòng)；
[0015]C、按照上述A、B的方法使用反復(fù)的產(chǎn)生沼氣以及使用沼氣。
[0016]本發(fā)明的相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)取得的優(yōu)點(diǎn)在于，采用U型通道式發(fā)酵裝置，發(fā)酵路線長(zhǎng)，利用水壓差和單向閥的控制，實(shí)現(xiàn)沼液在系統(tǒng)內(nèi)充分流動(dòng)，并帶動(dòng)菌種的均勻分布，有效防止結(jié)殼現(xiàn)象，產(chǎn)氣率高，適合規(guī)?；a(chǎn)。
[0017]說(shuō)明書(shū)附圖
[0018]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖做簡(jiǎn)單的介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1為本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2為本發(fā)明的U型發(fā)酵池剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖3為本發(fā)明的進(jìn)料管與出料管剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖4為本發(fā)明的布菌管結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖中標(biāo)示為:11、進(jìn)料管；12、出料管；20、U型發(fā)酵管道；22、進(jìn)料管擋氣板；26、出料管擋氣板；28、出料管排水孔；30、水壓間；32、排氣孔；40、集氣管；50、排水管；52、布菌管；54、布菌孔。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下，所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)范圍。
[0025]如圖1-3所示，氣壓促進(jìn)沼液循環(huán)流動(dòng)的超高效沼氣發(fā)生裝置，其包括U型發(fā)酵管道20、進(jìn)料管11、出料管12，進(jìn)料管11和出料管12設(shè)置于U型發(fā)酵管道20的兩端并且相鄰放置，U型發(fā)酵管道20上部放置水壓間30，水壓間30與進(jìn)料管11連接位置為進(jìn)料管排水孔24，水壓間30與出料管12連接位置為出料管排水孔28，U型發(fā)酵管道20與進(jìn)料管11連接位置處設(shè)置一進(jìn)料管擋氣板22，U型發(fā)酵管道20與出料管12連接位置處設(shè)置一出料管擋氣板26 ;牲畜糞便從進(jìn)料管11倒入U(xiǎn)型發(fā)酵管道20中進(jìn)行發(fā)酵，沼液須溢過(guò)進(jìn)料管擋氣板22和出料管擋氣板26，進(jìn)料管11和出料管12都是敞口設(shè)置，所以U型發(fā)酵管道20兩端側(cè)的液面高度相同；U型發(fā)酵管道20內(nèi)產(chǎn)生沼氣時(shí)，由于進(jìn)料管擋氣板22和出料管擋氣板26的限制作用，沼氣不斷在進(jìn)料管擋氣板22、出料管擋氣板26、沼液液面和U型發(fā)酵管道20頂部圍合的空間之間集聚，隨著沼氣氣壓不斷增大并大于室外氣壓時(shí)，沼液會(huì)從進(jìn)料管11和出料管12中上升，并通過(guò)進(jìn)料管排水孔24和出料管排水孔26流入水壓間30中。
[0026]水壓間30的頂部密封并且連接有排氣孔32，保持水壓間30內(nèi)氣壓與外部氣壓一致，U型發(fā)酵管道20兩側(cè)直線管道上部分別設(shè)置有集氣管40，集氣管40上設(shè)置有閥體，在不使用沼氣時(shí)關(guān)閉閥體；在使用沼氣時(shí)，打開(kāi)閥體，U型發(fā)酵管道20內(nèi)的氣壓降低，水壓間30中的沼液回落至U型發(fā)酵管道20中。
[0027]進(jìn)料管、出料管、發(fā)酵管道以及水壓機(jī)均可以采用混泥土澆筑或者采用PVC管道連接制成或者采用玻璃鋼材料制成。
[0028]本發(fā)明采用的是U型發(fā)酵系統(tǒng)，其發(fā)酵路線長(zhǎng)，產(chǎn)氣效率高，但是上述的基本方案存在一定的弊端，由于發(fā)酵路線長(zhǎng)，導(dǎo)致U型發(fā)酵系統(tǒng)中的菌種分布不均勻，影響產(chǎn)氣效率，并且U型管道中沼液流動(dòng)性差，容易在沼液上層結(jié)殼；現(xiàn)有技術(shù)中采用增加沼液流動(dòng)的技術(shù)方案是采用手動(dòng)的方式解決，使得用戶使用沼氣不方便。
[0029]為解決上述存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)，提供一種不需要人工操作既可以實(shí)現(xiàn)U型發(fā)酵系統(tǒng)的沼液充分流動(dòng)的技術(shù)方案，并且提高U型發(fā)酵管道內(nèi)的布菌效果，具體改進(jìn)的方案如下。
[0030]第一種提高沼液流動(dòng)并促進(jìn)菌種均勻分布的方案。
[0031]出料管排水孔28位置設(shè)置有控制發(fā)酵管道20內(nèi)的沼液?jiǎn)蜗蛄魅胨畨洪g30的單向閥，當(dāng)沼氣大量聚集時(shí)，進(jìn)料管11和出料管12中的沼液液面上升，沼液從進(jìn)料管排水孔24和出料管排水孔28流入水壓間30中，出料管12附近含有較多的菌種的沼液流入水壓間30中并與從進(jìn)料管排水孔24流入的只有較少菌種的沼液混合；當(dāng)沼氣從集氣管40中排出，使得U型發(fā)酵管道20中氣壓下降時(shí)，水壓間30中的沼液回流至U型發(fā)酵管道20中，由于單向閥的限制，使得水壓間30中沼液只能流入進(jìn)料管11中，完成沼液的循環(huán)流動(dòng)，在此過(guò)程中，將含菌量較多的沼液流入了進(jìn)料管11中，促進(jìn)菌種的分布均勻，并利用沼液的流動(dòng)促進(jìn)發(fā)酵原料流入發(fā)酵系統(tǒng)內(nèi)。
[0032]上述的促進(jìn)沼液流動(dòng)，帶動(dòng)菌種分布均勻的方案，局限于將出料管附近含量較多的菌種流入進(jìn)料管附近，并且進(jìn)料管中的發(fā)酵原料容易流入水壓間內(nèi)造成堵塞，由于本發(fā)明采用的是U型發(fā)酵系統(tǒng)，整體沼液流動(dòng)攪拌效果不明顯。
[0033]第二種提高沼液流動(dòng)并促進(jìn)菌種均勻分布的方案。
[0034]在第一種提高沼液流動(dòng)并促進(jìn)菌種均勻分布的方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，進(jìn)料管排水孔24上設(shè)置有控制水壓間中沼液?jiǎn)蜗蛄魅脒M(jìn)料管的單向閥；通過(guò)在進(jìn)料管排水管上增加單向閥，放置發(fā)酵原料等雜物流入水壓間內(nèi)，并且發(fā)酵管道內(nèi)的沼液只能通過(guò)出料管排水孔單向流入水壓間內(nèi)，可以將更多的富含菌種的沼液帶入水壓間內(nèi)，促進(jìn)菌種均勻分布的效果更加明顯。
[0035]第三種提高沼液流動(dòng)并促進(jìn)菌種均勻分布的方案。
[0036]進(jìn)料管排水孔上設(shè)置有控制水壓間中沼液?jiǎn)蜗蛄魅脒M(jìn)料管的單向閥，進(jìn)料管排水孔的位置低于出料管排水孔的位置。
[0037]發(fā)酵管道內(nèi)發(fā)酵產(chǎn)生沼氣并且氣壓逐步增大，推動(dòng)發(fā)酵管道內(nèi)的沼液流向進(jìn)料管和出料管，進(jìn)料管和出料管中的沼液液面先達(dá)到進(jìn)料管排水孔的最低位置，由于單向閥的控制，使得進(jìn)料管中的沼液不能流入水壓間內(nèi)，使得進(jìn)料管和出料管中的沼液液面繼續(xù)上升并達(dá)到出料孔排水孔的最低位置時(shí)，并通過(guò)出料管排水孔流入水壓間內(nèi)；使用發(fā)酵管道內(nèi)的沼氣時(shí)，發(fā)酵管道內(nèi)的沼氣氣壓下降，水壓間內(nèi)存儲(chǔ)的沼液通過(guò)進(jìn)料管排水孔單向流入進(jìn)料管以及通過(guò)出料管排水孔回流至出料管內(nèi)，由于進(jìn)料管排水孔的位置低于出料管排水孔，促使水壓間內(nèi)存儲(chǔ)的沼液大部分通過(guò)進(jìn)料管排水管流入進(jìn)料管，完成沼液的循環(huán)流動(dòng)，并促進(jìn)菌種的均勻分布。
[0038]第四種提高沼液流動(dòng)并促進(jìn)菌種均勻分布的方案。