工业有机物垃圾制取清洁能源的自活型厌氧发酵系统技术方案

本发明专利技术公布了工业有机物垃圾制取清洁能源的自活型厌氧发酵系统，包括设置于储气板顶部的水压间、与储气板连接的辅助储气装置，水压间安装于储气板上方，并且水压间设置有延伸至进料口的进料口排水管，水压间设置有延伸至出料口的出料口排水管；水压间上还设置有布菌装置，所述的布菌装置为设置于水压间靠近扰流区间侧壁上的若干布菌孔；布菌孔有多个并且均匀间隔分布于储气板壁部；进料口排水管上设置有控制水压间内的沼液单向流入进料口的单向阀，出料口排水管上设置有控制出料口内的沼液单向流入水压间的单向阀，布菌孔上设置有控制发酵腔室内的沼液单向流入水压间的单向阀。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种新能源、发酵领域，特别涉及秸秆、动物粪便等原料发酵的微生物发酵处理系统。
技术介绍
现有的沼气发酵系统的导气管采用大多采用混泥土浇筑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，蛆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，可以导致整个沼气发酵系统的报废。目前的水压式沼气发酵系统的沼气存储空间是指设置于发酵腔室两端的进料管挡气板、出料管挡气板之间的区域，当较长时间不使用存储的沼气时，存储的沼气从进料管挡气板、出料管挡气板的底部溢出，并进入空气中，从而造成浪费；现有的沼气存储空间有限。影响沼气发酵效率以及产气量最重要的因素是发酵原料、菌种、温度，当发酵原料、菌种的均匀分布，微生物充分分解发酵原料，产生出较多的沼气并使得沼气存储腔室内的温度升高，进一步促进发酵；现有的沼气发酵系统由于沼液流动性差，造成发酵原料大量积聚于进料口处，经过长期发酵后并且含有大量菌种的沼液主要积聚于出料口出，从而造成发酵系统内的发酵原料与菌种的分布不均匀，抑制了发酵效率，降低产气量。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种提高沼液对流效果并促进菌种均匀分布的发酵系统，并且实现导气装置损坏易维修、阻塞易疏通的效果，并且利用辅助储气装置增大系统的气体存储空间。为实现上述技术目的，本专利技术采用的技术方案如下。工业有机物垃圾制取清洁能源的自活型厌氧发酵系统，其包括发酵罐体、安装于发酵罐体内的储气板、安装于发酵罐体内的水压间、将发酵罐体分隔的料口分隔板、与储气板连接的辅助储气装置，发酵罐体为圆环形结构，发酵罐体包括罐体内壁、罐体外壁，罐体内壁与罐体外壁之间的区域为发酵腔室，储气板的形状与发酵罐体的形状相适应，储气板上安装有导气装置，储气板的上板面与罐体内壁的顶部相连接并且储气板开口向下设置，料口分隔板的两端分别为进料口、出料口，储气板的两端分别设置有挡气板；水压间安装于储气板上方，并且水压间设置有延伸至进料口的进料口排水管，水压间设置有延伸至出料口的出料口排水管；储气板的储气板壁部与罐体外壁之间间隔有扰流区间，扰流区间沿罐体外壁方向延伸，扰流区间内活动设置有搅拌杆；进料口挡气板的底部与出料口挡气板底部位于同一水平面上，储气板的储气板壁部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，储气板壁部与发酵罐体底部之间设置有间隙，罐体内壁顶部所在的水平面低于罐体外壁顶部所在的水平面，罐体外壁顶部所在的水平面高于水压间顶部所在的水平面；水压间上还设置有布菌装置，所述的布菌装置为设置于水压间靠近扰流区间侧壁上的布菌孔；进料口排水管上设置有控制水压间内的沼液单向流入进料口的单向阀，出料口排水管上设置有控制出料口内的沼液单向流入水压间的单向阀，布菌孔上设置有控制发酵腔室内的沼液单向流入水压间的单向阀；上述辅助储气装置，其包括安装于发酵罐体中心部位的内水压柱体、安装于内水压柱体内并延伸至发酵腔室内的辅助储气板，罐体内壁上设置有第一水流孔，内水压柱体上设置有与第一水流柱相对应的第二水流孔，辅助储气板包括上辅板、内竖直板、外竖直板，上辅板安装于内水压柱体内并且通过第一水流孔、第二水流孔延伸至发酵腔室内，上辅板延伸至发酵腔室内的一端设置有竖直方向的内竖直板，上辅板位于内水压柱体内的一端设置有竖直方向的外竖直板，上辅板、内竖直板、外竖直板之间围合的辅助储气板开口向下设置，内水压柱体的中心部位设置有由外竖直板围合成上下连通的中央导水孔；内竖直板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，外竖直板底部所在的水平面低于进/出料口挡气板底部所在的水平面。上述技术方案的进一步改进。布菌孔设置于水压间的位置处低于出料口排水管。上述技术方案的进一步改进。储气板位于进料口一端设置的挡气板为进料口挡气板，储气板位于出料口一端设置的挡气板为出料口挡气板；储气板上设置有若干位于进料口挡气板、出料口挡气板之间的扰流挡气板，进、出料口挡气板与相邻的扰流挡气板之间形成一个发酵区，相邻的扰流挡气板之间形成一个发酵区；每个发酵区的顶部都设置有相互独立的导气装置；进、出料口挡气板底部位于同一水平面上，进、出料口挡气板底部所在的水平面低于设置于进、出料口挡气板之间的扰流挡气板底部所在的水平面。上述技术方案的进一步改进。上述的布菌孔有多个并且分布布置于各个发酵区的上方，上述的第一水流孔在罐体内壁上沿发酵路线连续分布，第二水流孔与第一水流孔对应设置。上述技术方案的进一步改进。挡气板与储气板活动连接，并通过锁紧件定位。上述技术方案的进一步改进。储气板上设置有与挡气板相匹配的挡气板导向槽，挡气板的侧壁上设置有若干沿着方向布置的挡气板插孔，储气板上设置有与挡气板插孔相匹配的定位插孔；移动挡气板运动至指定位置，使得挡气板插孔与定位插孔同轴布置，并插入与之相匹配的插件，利用插件将挡气板与储气板固定。上述技术方案的进一步改进。上述的搅拌杆包括横杆、竖杆，横杆的一端固定有竖直方向的竖杆，横杆活动于发酵腔室内，竖杆活动于扰流区间内。自活型厌氧发酵系统分解有机物垃圾并制取清洁能源方法，其步骤包括：集气空间预调整：调整进料口挡气板与出料口挡气板与储气板的相对位置，控制进、出料口挡气板伸入储气板内的长度，进、出料口挡气板底部平面越低沼气存储空间越大；进料过程：将发酵原料通过倒入至进料口内，拉动搅拌杆在扰流区间内沿着进料口至出料口的方向搅拌，促使发酵原料在发酵腔室内的均匀分布；发酵过程：发酵原料在发酵腔室内发酵产生沼气时，沼气积聚于储气板内并挤压发酵腔室内的沼液流向进料口、出料口、扰流区间，随着进料口、出料口、扰流区间内的沼液液面不断上升，使得发酵腔室内的沼液先通过布菌孔单向流入水压间内，水压间内的沼液液面上升至出料口排水管位置时，出料口内的沼液将通过出料口排水管单向流入水压间内；由于发酵原料、菌种等因素的分布不均匀，导致储气板内的沼气气压与辅助储气板内的沼气气压不一致；当辅助储气板内的沼气气压大于储气板内的沼气气压时，辅助储气板内积聚的沼液一部分挤压入内水压柱体内，并使得内水压柱体内的液面上升，另一部分挤压至储气板底部的发酵腔室内，促进沼液的相互对流；当辅助储气板内的沼液液面低于内竖直板底部平面时，辅助储气板内的沼气存储量达到最大，辅助储气板内继续收集的沼气将通过内竖直板的底部溢出并流入储气板内，待发酵腔室内的沼液液面达到进/出料口挡气板底部的水平面时，系统的沼气存储量达到最大，即储气板内积聚的沼气量与辅助储气板内的沼气量之和；导气过程：利用导气管将储气板内的沼气导出时，储气板内的沼气气压下降，水压间内积聚的沼液回流并通过进料口排水管单向流入进料口内，补充储气板内减少的沼气体积，从而完成一次沼液自循环对流，在沼液对流过程中，促进了菌种的均匀分布，提升系统的发酵效率。本专利技术的优点在于：导气装置的外管埋入储气板内，避免外管的凸出造成外管破损，并且导气装置内的导气管采用泥封层固定，在导气管破损时易更换，阻塞时易疏通，还可以通过泥封层上部的水润层，观察导气装置的密封效果；系统还采用了辅助储气装置，显著提升了沼气的最大容量，利用清洁水作为介质，避免辅助本文档来自技高网...

【技术保护点】
工业有机物垃圾制取清洁能源的自活型厌氧发酵系统，其特征在于，其包括发酵罐体、安装于发酵罐体内的储气板、安装于发酵罐体内的水压间、将发酵罐体分隔的料口分隔板、与储气板连接的辅助储气装置，发酵罐体为圆环形结构，发酵罐体包括罐体内壁、罐体外壁，罐体内壁与罐体外壁之间的区域为发酵腔室，储气板的形状与发酵罐体的形状相适应，储气板上安装有导气装置，储气板的上板面与罐体内壁的顶部相连接并且储气板开口向下设置，料口分隔板的两端分别为进料口、出料口，储气板的两端分别设置有挡气板；水压间安装于储气板上方，并且水压间设置有延伸至进料口的进料口排水管，水压间设置有延伸至出料口的出料口排水管；储气板的储气板壁部与罐体外壁之间间隔有扰流区间，扰流区间沿罐体外壁方向延伸，扰流区间内活动设置有搅拌杆；进料口挡气板的底部与出料口挡气板底部位于同一水平面上，储气板的储气板壁部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，储气板壁部与发酵罐体底部之间设置有间隙，罐体内壁顶部所在的水平面低于罐体外壁顶部所在的水平面，罐体外壁顶部所在的水平面高于水压间顶部所在的水平面；水压间上还设置有布菌装置，所述的布菌装置为设置于水压间靠近扰流区间侧壁上的布菌孔；进料口排水管上设置有控制水压间内的沼液单向流入进料口的单向阀，出料口排水管上设置有控制出料口内的沼液单向流入水压间的单向阀，布菌孔上设置有控制发酵腔室内的沼液单向流入水压间的单向阀；上述辅助储气装置，其包括安装于发酵罐体中心部位的内水压柱体、安装于内水压柱体内并延伸至发酵腔室内的辅助储气板，罐体内壁上设置有第一水流孔，内水压柱体上设置有与第一水流柱相对应的第二水流孔，辅助储气板包括上辅板、内竖直板、外竖直板，上辅板安装于内水压柱体内并且通过第一水流孔、第二水流孔延伸至发酵腔室内，上辅板延伸至发酵腔室内的一端设置有竖直方向的内竖直板，上辅板位于内水压柱体内的一端设置有竖直方向的外竖直板，上辅板、内竖直板、外竖直板之间围合的辅助储气板开口向下设置，内水压柱体的中心部位设置有由外竖直板围合成上下连通的中央导水孔；内竖直板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，外竖直板底部所在的水平面低于进/出料口挡气板底部所在的水平面。...

【技术特征摘要】
1.工业有机物垃圾制取清洁能源的自活型厌氧发酵系统，其特征在于，其包括发酵罐体、安装于发酵罐体内的储气板、安装于发酵罐体内的水压间、将发酵罐体分隔的料口分隔板、与储气板连接的辅助储气装置，发酵罐体为圆环形结构，发酵罐体包括罐体内壁、罐体外壁，罐体内壁与罐体外壁之间的区域为发酵腔室，储气板的形状与发酵罐体的形状相适应，储气板上安装有导气装置，储气板的上板面与罐体内壁的顶部相连接并且储气板开口向下设置，料口分隔板的两端分别为进料口、出料口，储气板的两端分别设置有挡气板；水压间安装于储气板上方，并且水压间设置有延伸至进料口的进料口排水管，水压间设置有延伸至出料口的出料口排水管；储气板的储气板壁部与罐体外壁之间间隔有扰流区间，扰流区间沿罐体外壁方向延伸，扰流区间内活动设置有搅拌杆；进料口挡气板的底部与出料口挡气板底部位于同一水平面上，储气板的储气板壁部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，储气板壁部与发酵罐体底部之间设置有间隙，罐体内壁顶部所在的水平面低于罐体外壁顶部所在的水平面，罐体外壁顶部所在的水平面高于水压间顶部所在的水平面；水压间上还设置有布菌装置，所述的布菌装置为设置于水压间靠近扰流区间侧壁上的布菌孔；进料口排水管上设置有控制水压间内的沼液单向流入进料口的单向阀，出料口排水管上设置有控制出料口内的沼液单向流入水压间的单向阀，布菌孔上设置有控制发酵腔室内的沼液单向流入水压间的单向阀；上述辅助储气装置，其包括安装于发酵罐体中心部位的内水压柱体、安装于内水压柱体内并延伸至发酵腔室内的辅助储气板，罐体内壁上设置有第一水流孔，内水压柱体...

【专利技术属性】
技术研发人员：李俊，
申请(专利权)人：李俊，
类型：发明
国别省市：安徽;34