彎曲式氣動擠壓沼液流動攪拌的超高效甲烷發生系統的制作方法
【專利摘要】彎曲式氣動擠壓沼液流動攪拌的超高效甲烷發生系統，其包括：進料管、出料管、U型發酵管道，U型發酵管道水平放置，進料管和出料管豎直連接U型發酵管道兩端側，Ｕ型發酵管道上部放置水壓間，水壓間與進料管連接位置為進料管排水孔，水壓間與出料管連接位置為出料管排水孔，U型發酵管道與進料管連接位置處設置一進料管擋氣板，U型發酵管道與出料管連接位置處設置一出料管擋氣板，出料管擋氣板和進料管擋氣板之間還設置至少有一個擋氣板，進/出料管與相鄰的擋氣板之間或者相鄰的擋氣板之間形成一個發酵區，每個發酵區的頂部設置有獨立的集氣管；每個發酵區頂部都連接有獨立的集氣管，并且集氣管上設置有閥體；采用Ｕ型通道式發酵裝置，發酵路線長，利用水壓差和單向閥的控制，實現沼液在系統內充分流動，并帶動菌種的均勻分布，有效防止結殼現象，產氣率高。
【專利說明】
彎曲式氣動擠壓沼液流動攪拌的超高效甲烷發生系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及甲烷【技術領域】，特別涉及一種甲烷發酵系統。
【背景技術】
[0002]根據統計，我國目前存在的問題甲烷達到300萬個左右，主意存在的問題有:1、用料不合理，造成池體發生嚴重漏氣、漏水；2、甲烷池受力性能不好，降低甲烷池的結構強度，造成池體內部產生較寬的結構受力裂縫；3、進/出料管與池體連接處彎裂、剪裂甚至拉斷、剪斷引起甲烷池嚴重漏水、漏氣；4、甲烷池發酵路線短，產氣效率低，容易結殼，難清理，產生大量廢池。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題是甲烷發酵系統中發酵路線短，沼液自循環效果差，沼液中菌種分布不均勻影響產氣率。
[0004]為解決現有技術中存在的技術問題，本發明采用的技術方案是。
[0005]彎曲式氣動擠壓沼液流動攪拌的超高效甲烷發生系統，其包括:進料管、出料管、U型發酵管道，U型發酵管道水平放置，進料管和出料管豎直連接U型發酵管道兩端側，U型發酵管道上部放置水壓間，水壓間與進料管連接位置為進料管排水孔，水壓間與出料管連接位置為出料管排水孔，U型發酵管道與進料管連接位置處設置一進料管擋氣板，U型發酵管道與出料管連接位置處設置一出料管擋氣板，出料管擋氣板和進料管擋氣板之間還設置至少有一個擋氣板，進/出料管與相鄰的擋氣板之間或者相鄰的擋氣板之間形成一個發酵區，每個發酵區的頂部設置有獨立的集氣管；每個發酵區頂部都連接有獨立的集氣管，并且集氣管上設置有閥體；水壓間還連接有布菌裝置，布菌裝置包括排水管、布菌管道、布菌孔，布菌裝置的排水管一端側連接水壓間，另一端連接布菌管道并且布菌管道水平放置，發酵管道內的每個發酵區內都連接有布菌裝置的排水管，促進每個發酵區內的沼液流動，布菌管道上設置有多個豎直方向貫穿的布菌孔，布菌管道固定于U型發酵管道內并沿發酵管道內延伸至各個發酵區；進料管排水孔上設置有控制水壓間內沼液單向流入進料管的單向閥，出料管排水孔上設置有控制出料管中沼液單向流入水壓間的單向閥，布菌裝置的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；出料管排水孔最低點所在的水平面高于布菌裝置的排水管最低點所在的水平面。
[0006]上述技術方案相對于現有技術取得的進步和優點在于:各個發酵區內發酵產生甲烷時，會擠壓發酵區內的沼液流動并流向相鄰的發酵區中，沼液的對流攪拌效果好，并且沼液在對流攪拌過程中，有效的促進菌種的均勻分布以及促進進料，提高整個系統的發酵效率。
[0007]上述技術方案的進一步改進。
[0008]進/出料管擋氣板在豎直方向上投影的長度大于位于進料管擋氣板和出料管擋氣板之間擋氣板在豎直方向上投影的長度；充分利用發酵管道內甲烷的存儲空間。
[0009]上述技術方案的進一步改進。
[0010]布菌管道的位置高于進/出料管擋氣板的最低位置并低于位于進料管擋氣板和出料管擋氣板之間的擋氣板最低位置。
[0011]上述技術方案的進一步改進。
[0012]發酵管道內設置有位于出料管擋氣板和進料管擋氣板之間的擋氣板有一個或兩個或三個或四個。
[0013]上述技術方案的進一步改進。
[0014]水壓間頂部密封設置并且頂部連接一與大氣連通的排氣管，保證水壓間內氣壓與外界氣壓一致。
[0015]彎曲式氣動擠壓沼液流動攪拌的超高效甲烷發生系統產生甲烷的方法，其步驟包括:
A、發酵原料從進料管倒入并在發酵管道內發酵產生甲烷，甲烷分別集聚于由進/出料管與相鄰的擋氣板之間或者相鄰的擋氣板之間形成的發酵區內，甲烷占據發酵區內空間并擠壓沼液對流，并流向進料管、出料管、布菌裝置，隨著進料管、出料管和布菌裝置內沼液液面的升高，發酵管道內的沼液先通過布菌裝置的排水管單向流入水壓間內，待水壓間內存儲的沼液液面達到出料管排水孔最低位置時，再通過出料管排水孔單向流入水壓間內；
B、使用任意一個發酵區內的存儲的甲烷，該發酵區內存儲的甲烷氣壓下降，相鄰的發酵區內沼液流向該發酵區，水壓間內存儲的沼液通過進料管排水孔單向回流至發酵管道內補充減少的甲烷空間，從而完成沼液循環流動；
C、按照上述A、B方法發酵產生甲烷以及使用甲烷。
[0016]上述發酵原料可以為動物糞便、秸桿等。
[0017]本發明的相對于現有技術取得的優點在于，采用U型通道式發酵裝置，發酵路線長，實現沼液在系統內充分流動，并帶動菌種的均勻分布，有效防止結殼現象，產氣率高，適合規模化生產。
[0018]說明書附圖
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。
[0019]圖1為本發明的立體結構示意圖。
[0020]圖2為本發明的U型發酵管道剖面結構示意圖。
[0021]圖3為本發明的進料管與出料管剖面結構示意圖。
[0022]圖4為本發明的布菌管結構示意圖。
[0023]圖5為本發明的U型發酵管道俯視圖。
[0024]圖6為本發明的U型發酵管道剖視圖。
[0025]圖7為本發明的布菌管局部結構示意圖。
[0026]圖中標示為:11、進料管；12、出料管；20、U型發酵管道；201、第一發酵區；202、第二發酵區；203、第三發酵區；204、第四發酵區；205、第五發酵區；22、進料管擋氣板；221、第一擋氣板；222、第二擋氣板；24、進料管排水孔；26、出料管擋氣板；261、第三擋氣板；262、第四擋氣板；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。
【具體實施方式】
[0027]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。
[0028]如圖1-3所示，彎曲式氣動擠壓沼液流動攪拌的超高效甲烷發生系統，其包括U型發酵管道20、進料管11、出料管12，U型發酵管道20的兩端連接相鄰的進料管11和出料管12，U型發酵管道20上部放置水壓間30，水壓間30與進料管11連接位置為進料管排水孔24，水壓間30與出料管12連接位置為出料管排水孔28，U型發酵管道20與進料管11連接位置處設置一進料管擋氣板22，U型發酵管道20與出料管12連接位置處設置一出料管擋氣板26 ;牲畜糞便從進料管11倒入U型發酵管道20中進行發酵，沼液須溢過進料管擋氣板22和出料管擋氣板26，進料管11和出料管12都是敞口放置，所以U型發酵管道20兩端側的液面高度相同；U型發酵管道20內產生甲烷時，由于進料管擋氣板22和出料管擋氣板26的限制作用，甲烷不斷在進料管擋氣板22、出料管擋氣板26、沼液液面和U型發酵管道20頂部圍合的空間之間集聚，隨著甲烷氣壓不斷增大至大于室外氣壓時，沼液會從進料管11和出料管12中上升，并通過進料管排水孔24和出料管排水孔26流入水壓間30中。
[0029]尤為重要的，發酵管道內還設置有多個位于進料管擋氣板和出料管擋氣板之間擋氣板，進料管擋氣板與相鄰的擋氣板之間或者相鄰的擋氣板之間或者出料管擋氣板與相鄰的擋氣板之間的空間形成一個發酵區，各個發酵區的發酵效率不同，造成產氣量不同，發酵區內產生甲烷時，隨著甲烷氣壓的增大，會推動發酵區內的沼液流向相鄰的發酵區或者流向進/出料管內，從而利用甲烷的氣壓促進了沼液的流動。
[0030]下面以發酵管道內設置有四個位于進料管擋氣板和出料管擋氣板之間的擋氣板為實施例，闡述多區域發酵促進沼液流動的原理，U型發酵管道20內還設置成一塊、兩塊、三塊等位于進料管擋氣板和出料管擋氣板之間的擋氣板，其與上述實施例的工作原理是一致的，重復部分不再贅述。
[0031]發酵管道內設置有四個位于進料管擋氣板和出料管擋氣板之間的擋氣板，分別為第一擋氣板221、第二擋氣板222、第三擋氣板261、第四擋氣板262，進料管擋氣板與第一擋氣板之間的空間為第一發酵區201，第一擋氣板和第二擋氣板之間的空間為第二發酵區202，第二擋氣板和第四擋氣板之間的空間為第三發酵區，第三擋氣板和第四擋氣板之間的空間為第四發酵區，出料管擋氣板和第三擋氣板之間的空間為第五發酵區，由于發酵原料和菌種的分布不均勻以及其他因素會造成各個發酵區內的發酵效率不同，造成第一發酵區至第五發酵區內的產氣率不同；例第一發酵區內產生甲烷過程中，隨著甲烷氣壓的增大，會擠壓第一發酵區內的沼液、沼渣等流向第二發酵區以及流向進料管內，在產生甲烷的過程中，促進沼液的對流；發酵管道內產生甲烷過程中，甲烷占據了發酵管道內的空間，并推動發酵管道內的沼液流向進料管、出料管，并最終通過進料管排水孔和出料管排水管流入水壓間內。
[0032]發酵管道內位于進料管擋氣板和出料管擋氣板之間的擋氣板在豎直方向上的投影長度應小于進/出料管在豎直方向上投影的長度；當第一發酵區積滿甲烷時，第一發酵區內繼續產生的甲烷將通過第一擋氣板的底部流入第二發酵區內，以此類推，直至各個發酵區內都積滿甲烷，并實現各個發酵區互通；如果第一擋氣板的在豎直方向上投影的長度大于進料管擋氣板，第一發酵區內積滿的甲烷將不能通過第一擋氣板流入第二發酵區內，只能通過進料管擋氣板底部溢出系統外部，從而不能有效的利用發酵管道內的甲烷存儲空間，但是，其依然可以實現沼液的對流效果，促進菌種的分布均勻。
[0033]為保證整個發酵系統內的沼渣、動物糞便等雜質順利流動，進料管擋氣板和出料管擋氣板在豎直方向上的投影長度一致并且小于發酵系統內徑的三分之二；進料管、出料管、發酵管道以及水壓間均可以采用水泥澆筑制成或者采用PVC管道連接制成或者采用玻璃鋼材料制成。
[0034]水壓間30的頂部設置有排氣孔32，保持水壓間30內氣壓與外部氣壓一致，U型發酵管道20內每個發酵區頂部都單獨的連接有一個集氣管，各個集氣管互不連通并單獨向外部輸出甲烷，集氣管40上設置有閥體，在不使用甲烷時關閉閥體；打開閥體使用任意一個發酵區內的甲烷時，發酵區內的氣壓降低，水壓間30中存儲的沼液回落至U型發酵管道20中，在沼液回流過程中也促進了沼液的流動，帶動菌種的均勻分布。
[0035]本發明采用的是U型發酵系統，其發酵路線長，產氣效率高，但是上述的基本方案存在一定的弊端，由于發酵路線長，導致U型發酵系統中的菌種分布不均勻，影響產氣效率，并且U型管道中沼液流動性差，容易在沼液上層結殼；現有技術中采用增加沼液流動的技術方案是采用手動的方式解決，使得用戶使用甲烷不方便。
[0036]為解決上述存在的技術問題，本發明進一步的改進，提供一種不需要人工操作即可以實現U型發酵系統的沼液充分流動的技術方案，并且提高U型發酵管道內的布菌效果，具體改進的方案如下。
[0037]第一種促進沼液流動并促進菌種均勻分布的方案(以下簡稱第一種方案)
進料管排水孔上設置有控制水壓間內沼液單向流入進料管的單向閥，出料管排水孔上設置有控制出料管中沼液單向流入水壓間的單向閥。
[0038]發酵管道內發酵產生甲烷并在發酵管道內的各個發酵區內積聚，積聚的甲烷占據發酵管道內的空間并擠壓發酵管道內的沼液流向進料管和出料管中，進料管和出料管中的沼液液面也隨之升高，在單向閥的控制下，出料管中的沼液單向流入水壓間內，并將富含菌種的沼液帶入水壓間內；使用任意一個發酵區內的甲烷時，發酵區內的甲烷氣壓下降，水壓間內的沼液通過進料管排水孔單向回流至進料管內，通過沼液的對流，使得被使用甲烷的發酵區內的沼液液面上升。
[0039]其優點在于:沼液的流動攪拌性能強，在沼液的流動過程中促進菌種的均勻分布，以及促進進料管附近的發酵原料深入發酵系統內部。
[0040]第二種促進沼液流動并促進菌種均勻分布的方案(以下簡稱第二種方案)
進料管排水孔上設置有控制水壓間內沼液單向流入進料管的單向閥，水壓間內部設置有斜面，進料管排水孔位于水壓間內的最低點位置，出料管排水孔的位置高于進料管排水孔。
[0041]發酵管道內發酵產生甲烷并在各個發酵區內積聚，積聚的甲烷占據發酵管道內的空間并擠壓發酵管道內的沼液流向進料管和出料管中，進料管和出料管中的沼液液面也隨之升高，在進料管排水孔上的單向閥控制下，發酵管道內的沼液只能通過出料管排水孔流入水壓間內，并將富含菌種的沼液帶入水壓間中；使用發酵管道內任意一個發酵區中積聚的甲烷，該發酵區內的甲烷氣壓減小，促進相鄰的發酵區中的沼液流入該發酵區中，促使水壓間中存儲的沼液通過進料管排水孔單向回流至發酵管道內以及通過出料管排水管回流至發酵管道內；由于出料管排水孔的位置高于進料管排水孔，使得水壓間中較多的沼液通過進料管排水孔回流至發酵管道內，將含菌量較為豐富的沼液帶入進料管中并促進發酵管附近的發酵原料深入發酵系統內，提高整個發酵系統的發酵效率。
[0042]第三種促進沼液流動并促進菌種均勻分布的方案(以下簡稱第三種方案)
水壓間上還連接有布菌裝置，具體地，布菌裝置包括排水管、布菌管道、布菌孔，布菌裝置的排水管一端側連接水壓間，另一端連接布菌管道并且布菌管道水平放置，優選地，發酵管道內的每個發酵區內都連接有布菌裝置的排水管，促進每個發酵區內的沼液流動，并且布菌管道上設置有多個豎直方向貫穿的布菌孔，布菌管道固定于U型發酵管道內并沿發酵管道內延伸至各個發酵區；優選地，布菌管道的位置高于進/出料管擋氣板的最低位置并低于位于進料管擋氣板和出料管擋氣板之間的擋氣板最低位置。
[0043]發酵管道內發酵產生甲烷并在發酵管道內的各個發酵區內積聚，積聚的甲烷占據發酵管道內的空間并擠壓發酵管道內的沼液流向進料管、出料管和布菌裝置中，隨著甲烷氣壓的增加，進料管、出料管和布菌裝置中的沼液液面也隨之升高，并最終通過進料管排水孔、出料管排水孔以及布菌裝置的排水管流入水壓間內，由于布菌裝置的作用，可以促進整個發酵管道內的沼液流動并流入水壓間內，沼液流動攪拌效果好；使用發酵管道內任意一個發酵區中存儲的甲烷，該發酵區內的甲烷氣壓下降，使得相鄰的發酵區中的沼液流向該發酵區，并最終使得水壓間內存儲的沼液通過進料管排水孔、出料管排水孔以及布菌裝置的排水管回流至發酵管道內，完成發酵系統的沼液循環流動，沼液的循環流動，促使沼液的流動效果好，促進菌種的均勻分布，并促進進料。
[0044]第四種促進沼液流動并促進菌種均勻分布的方案(以下簡稱第四種方案)
在第三種方案的基礎上進行改進，進料管排水孔上設置有控制水壓間內沼液單向流入進料管的單向閥，出料管排水孔上設置有控制出料管內沼液單向流入水壓間的單向閥。
[0045]發酵管道內發酵產生甲烷并在發酵管道內的各個發酵區內積聚，積聚的甲烷占據發酵管道內的空間并擠壓發酵管道內的沼液流向進料管、出料管和布菌裝置中，隨著甲烷氣壓的增加，進料管、出料管和布菌裝置中的沼液液面也隨之升高，使得發酵管道內的沼液通過出料管排水孔單向流入水壓間中以及通過布菌裝置的排水管流入水壓間內；使用發酵管道內任意一個發酵區中存儲的甲烷，該發酵區內的甲烷氣壓下降，使得相鄰的發酵區中的沼液流向該發酵區，并最終使得水壓間內存儲的沼液通過進料管排水孔單向回流至進料管中以及通過布菌裝置的排水管回流至發酵管道內，完成發酵系統的沼液循環流動，沼液的循環流動，促使沼液的流動效果好，促進菌種的均勻分布，并促進進料。
[0046]第五種促進沼液流動并促進菌種均勻分布的方案(以下簡稱第五種方案)
在第三種方案的基礎上進行改進，進料管排水孔上設置有控制水壓間內沼液單向流入進料管的單向閥，水壓間內設置有傾斜面，進料管排水孔位于水壓間內的最低位置，出料管排水孔的最低點所在的水平面高于進料管排水孔最低點所在的水平面，布菌裝置的排水管與水壓間連接位置的最低點所在的水平面高于出料管排水孔最低點所在的水平面。
[0047]發酵管道內發酵產生甲烷并在發酵管道內的各個發酵區內積聚，積聚的甲烷占據發酵管道內的空間并擠壓發酵管道內的沼液流向進料管、出料管和布菌裝置中，隨著甲烷氣壓的增加，進料管、出料管和布菌裝置中的沼液液面也隨之升高，使得發酵管道內的沼液先通過出料管排水孔流入水壓間中，水壓間中的沼液繼續上升并達到布菌裝置的排水管最低位置時，發酵管道內的沼液再通過布菌裝置的排水管流入水壓間中；使用發酵管道內任意一個發酵區中存儲的甲烷，該發酵區內的甲烷氣壓下降，使得相鄰的發酵區中的沼液流向該發酵區，并最終使得水壓間內存儲的沼液通過進料管排水孔單向回流至進料管中以及通過出料管排水管和布菌裝置的排水管回流至發酵管道內，完成發酵系統的沼液循環流動；由于進料管排水孔的位置低于出料管排水孔和布菌裝置的排水管，使得水壓間中存儲的沼液大部分通過進料管排水孔單向流入進料管中，并將較多的富含菌種的沼液帶入進料管中，沼液的循環流動，促使沼液的流動效果好，促進菌種的均勻分布，并促進進料。
[0048]第六種促進沼液流動并促進菌種均勻分布的方案(以下簡稱第六種方案)
在第三種方案的基礎上進行改進，進料管排水孔上設置有控制水壓間內沼液單向流入進料管的單向閥，布菌裝置的排水管上設置有控制水壓間內沼液單向流入發酵管道內的單向閥，出料管排水孔的最低點所在的水平面高于進料管排水孔最低點所在的水平面以及高于布菌裝置的排水管與水壓間連接位置的最低點所在的水平面。
[0049]發酵管道內發酵產生甲烷并在發酵管道內的各個發酵區內積聚，積聚的甲烷占據發酵管道內的空間并擠壓發酵管道內的沼液流向進料管、出料管和布菌裝置中，隨著甲烷氣壓的增加，進料管、出料管和布菌裝置中的沼液液面也隨之升高，使得發酵管道內的沼液只能通過出料管排水孔流入水壓間內；使用發酵管道內任意一個發酵區中存儲的甲烷，該發酵區內的甲烷氣壓下降，使得相鄰的發酵區中的沼液流向該發酵區，并最終使得水壓間內存儲的沼液通過進料管排水孔和布菌裝置的排水管單向回流至發酵管道內以及通過出料管排水孔回流至出料管中，完成發酵系統的沼液循環流動；由于出料管排水孔的位置高于進料管排水孔和布菌裝置的排水管，從而使得水壓間中存儲的沼液大部分通過進料管排水孔和布菌裝置的排水管流入發酵系統內，并將富含菌種的沼液帶入發酵系統內，促進菌種的均勻分布，提高整個發酵系統的發酵效率。
[0050]第七種促進沼液流動并促進菌種均勻分布的方案(以下簡稱第七種方案)
在第三種方案的基礎上進行改進，進料管排水孔上設置有控制水壓間內沼液單向流入進料管的單向閥，出料管排水孔上設置有控制出料管中沼液單向流入水壓間的單向閥，布菌裝置的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；出料管排水孔最低點所在的水平面高于布菌裝置的排水管最低點所在的水平面。
[0051]發酵管道內發酵產生甲烷并在發酵管道內的各個發酵區內積聚，積聚的甲烷占據發酵管道內的空間并擠壓發酵管道內的沼液流向進料管、出料管和布菌裝置中，隨著甲烷氣壓的增加，進料管、出料管和布菌裝置中的沼液液面也隨之升高，在單向閥的控制下，發酵管道內的沼液先通過布菌裝置的排水管單向流入水壓間內，待水壓間內的沼液液面達到出料管排水孔的最低位置時，出料管中的沼液再通過出料管排水孔單向流入水壓間內；使用發酵管道內任意一個發酵區中存儲的甲烷，該發酵區內的甲烷氣壓下降，使得相鄰的發酵區中的沼液流向該發酵區，并使得水壓間內存儲的沼液通過進料管排水孔單向流入進料管內，完成沼液的循環流動，水壓間內的沼液回流至進料管過程中，將富含菌種的沼液帶入進料管內并且流動的沼液促進發酵原料流入發酵系統內，達到促進進料的效果。
[0052]第八種促進沼液流動并促進菌種均勻分布的方案(以下簡稱第八種方案)
在第三種方案的基礎上進行改進，進料管排水孔上設置有控制水壓間內沼液單向流入進料管的單向閥，出料管排水孔上設置有控制出料管中沼液單向流入水壓間的單向閥，布菌裝置的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；出料管排水孔最低點所在的水平面低于布菌裝置的排水管最低點所在的水平面。
[0053]發酵管道內發酵產生甲烷并在發酵管道內的各個發酵區內積聚，積聚的甲烷占據發酵管道內的空間并擠壓發酵管道內的沼液流向進料管、出料管和布菌裝置中，隨著甲烷氣壓的增加，進料管、出料管和布菌裝置中的沼液液面也隨之升高，在單向閥的控制下，發酵管道內的沼液首先通過出料管排水孔單向流入水壓間，水壓間內的沼液液面不斷上升并達到布菌裝置的排水管最低位置時，發酵管道內的沼液再通過布菌裝置的排水管單向流入水壓間內；使用發酵管道內任意一個發酵區中存儲的甲烷，該發酵區內的甲烷氣壓下降，使得相鄰的發酵區中的沼液流向該發酵區，水壓間內存儲的沼液通過進料管排水孔單向流入進料管內，完成沼液的循環流動，將富含菌種的沼液帶入進料管內并且流動的沼液促進發酵原料流入發酵系統內，達到促進進料的效果。
[0054]第七種提高沼液流動并促進菌種均勻分布的方案與第八種提高沼液流動并促進菌種均勻分布的方案的側重點不同，第七種方案側重于沼液的流動攪拌，通過沼液的流動攪拌促進菌種的均勻分布以及進料，第八種方案側重于將進料管附近富含菌種的沼液帶入水壓間內，水壓間內的沼液回流過程中，將富含菌種的沼液帶入進料管內，提高整個系統的發酵效率。
[0055]第九種促進沼液流動并促進菌種均勻分布的方案(以下簡稱第九種方案)
在第三種方案的基礎上進行改進，進料管排水孔上設置有控制水壓間內沼液單向流入進料管的單向閥，出料管排水孔上設置有控制出料管中沼液單向流入水壓間的單向閥，布菌裝置的排水管上設置有控制水壓間內沼液單向流入發酵管道的單向閥。
[0056]發酵管道內發酵產生甲烷并在發酵管道內的各個發酵區內積聚，積聚的甲烷占據發酵管道內的空間并擠壓發酵管道內的沼液流向進料管、出料管和布菌裝置中，隨著甲烷氣壓的增加，進料管、出料管和布菌裝置中的沼液液面也隨之升高，在單向閥的控制下，發酵管道內的沼液只能通過出料管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內；使用發酵管道內任意一個發酵區中存儲的甲烷，該發酵區內的甲烷氣壓下降，使得相鄰的發酵區中的沼液流向該發酵區，水壓間內存儲的沼液分別通過進料管排水孔以及通過布菌裝置的排水管單向流入至發酵管道內，從而完成沼液的循環流動；在沼液的循環流動過程中，促進了菌種的均勻分布以及促進進料管附近的發酵原料深入發酵系統內，提高整個發酵系統的發酵效率。
[0057]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。
【權利要求】
1.彎曲式氣動擠壓沼液流動攪拌的超高效甲烷發生系統，其包括:進料管、出料管、U型發酵管道，其特征在于，U型發酵管道水平放置，進料管和出料管豎直連接U型發酵管道兩端側，U型發酵管道上部放置水壓間，水壓間與進料管連接位置為進料管排水孔，水壓間與出料管連接位置為出料管排水孔，U型發酵管道與進料管連接位置處設置一進料管擋氣板，U型發酵管道與出料管連接位置處設置一出料管擋氣板，出料管擋氣板和進料管擋氣板之間還設置至少有一個擋氣板，進/出料管與相鄰的擋氣板之間或者相鄰的擋氣板之間形成一個發酵區，每個發酵區的頂部設置有獨立的集氣管；每個發酵區頂部都連接有獨立的集氣管，并且集氣管上設置有閥體；水壓間還連接有布菌裝置，布菌裝置包括排水管、布菌管道、布菌孔，布菌裝置的排水管一端側連接水壓間，另一端連接布菌管道并且布菌管道水平放置，發酵管道內的每個發酵區內都連接有布菌裝置的排水管，促進每個發酵區內的沼液流動，布菌管道上設置有多個豎直方向貫穿的布菌孔，布菌管道固定于U型發酵管道內并沿發酵管道內延伸至各個發酵區；進料管排水孔上設置有控制水壓間內沼液單向流入進料管的單向閥，出料管排水孔上設置有控制出料管中沼液單向流入水壓間的單向閥，布菌裝置的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；出料管排水孔最低點所在的水平面高于布菌裝置的排水管最低點所在的水平面。
2.根據權利要求1所述的彎曲式氣動擠壓沼液流動攪拌的超高效甲烷發生系統，其特征在于，進/出料管擋氣板在豎直方向上投影的長度大于位于進料管擋氣板和出料管擋氣板之間擋氣板在豎直方向上投影的長度。
3.根據權利要求2所述的彎曲式氣動擠壓沼液流動攪拌的超高效甲烷發生系統，其特征在于，布菌管道的位置高于進/出料管擋氣板的最低位置并低于位于進料管擋氣板和出料管擋氣板之間的擋氣板最低位置。
4.根據權利要求3所述的彎曲式氣動擠壓沼液流動攪拌的超高效甲烷發生系統，其特征在于，發酵管道內設置有位于出料管擋氣板和進料管擋氣板之間的擋氣板有一個或兩個或三個或四個。
5.根據權利要求4所述的彎曲式氣動擠壓沼液流動攪拌的超高效甲烷發生系統，其特征在于，水壓間頂部密封設置并且頂部連接一與大氣連通的排氣管。
【文檔編號】C12M1/107GK104498343SQ201510030815
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2015年1月22日 優先權日:2015年1月22日
【發明者】陸永柱 申請人:陸永柱