專利名稱：規(guī)?；柲苤袦毓桃郝?lián)合厭氧發(fā)酵和儲(chǔ)氣裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種規(guī)?；柲苤袦毓桃郝?lián)合厭氧發(fā)酵和儲(chǔ)氣裝置，屬于可再生能源技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
沼氣的應(yīng)用在我國已有一百多年的歷史，沼氣發(fā)酵技術(shù)和裝置在國內(nèi)外均得到了迅猛的發(fā)展，但仍存 在一定的局限性，尤其是規(guī)?；瘏捬醢l(fā)酵裝置的滯后性。目前常用的幾種大中型傳統(tǒng)沼氣發(fā)酵池有立式 圓形水壓式沼氣池、立式圓形浮罩式沼氣池、立式圓形半埋式沼氣池、長(zhǎng)方形(或方形)發(fā)酵池、聯(lián)合沼 氣池和上流式污泥床反應(yīng)器等。這些發(fā)酵池雖己在許多地方和領(lǐng)域得到了推廣應(yīng)用，但由于其本身存在的 一系列問題，已不能滿足當(dāng)前對(duì)厭氧發(fā)酵裝置的需求。
傳統(tǒng)沼氣裝置存在的問題如卜'
進(jìn)出料難傳統(tǒng)的沼氣發(fā)酵池進(jìn)出料設(shè)備主要是針對(duì)低濃度厭氧發(fā)酵，包括刮板式、攪龍式和管道式 的設(shè)備，但這些設(shè)備并不適于高濃度發(fā)酵原料的輸送，高濃度原料在用這些設(shè)備輸送時(shí)，常會(huì)造成管道的堵塞。
產(chǎn)氣率低由于傳統(tǒng)的沼氣發(fā)酵池本身的結(jié)構(gòu)不夠完善，其池深與發(fā)酵表面積之比較大，新發(fā)酵原料 投入發(fā)酵池后，即使通過攪拌，也難于和發(fā)酵池內(nèi)的微生物充分接觸，即有效發(fā)酵容積小，對(duì)發(fā)酵原料利 用率低，造成產(chǎn)氣率低同時(shí)，由于池溫受外界溫度影響，當(dāng)外界溫度低時(shí)，尤其在冬天，產(chǎn)氣量急劇降 低。
有效利用率低由于傳統(tǒng)的沼氣發(fā)酵池其原料的固型物含量不能超過10%，常規(guī)牲畜糞便和農(nóng)業(yè)秸稈 都必須兌水稀釋才能投料，規(guī)模化沼氣站日換料10%左右，產(chǎn)出大量的液態(tài)肥，沼肥雖是有機(jī)農(nóng)業(yè)的最佳 速效肥，但畢竟總養(yǎng)分含量低施用量大，又體積大質(zhì)量重難于運(yùn)輸，限制了沼肥的商品化進(jìn)程。
氣密性能不夠理想就目前常用的沼氣發(fā)酵而言，由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，沼氣池的氣密性不過關(guān)，存在不 同程度的漏氣現(xiàn)象，氣密性能不夠理想。
建造技術(shù)難度高建池技術(shù)(主要是氣密性工藝)難度高， 一般人很難掌握。
因此研制出具有出料方便、產(chǎn)氣率高、氣密性好、有效發(fā)酵容積大、保溫效果好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低、 施工方便、連續(xù)運(yùn)行等優(yōu)點(diǎn)的設(shè)備是市場(chǎng)所需。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是一種規(guī)?；柲芄桃郝?lián)合厭氧發(fā)酵和儲(chǔ)氣裝置，它為沼氣工業(yè)化生產(chǎn)提供了高效節(jié)能的沼 氣發(fā)酵裝備，能實(shí)現(xiàn)裝備的工廠化制造和標(biāo)準(zhǔn)化安裝。本發(fā)明中的厭氧發(fā)酵裝置，利用太陽能技術(shù)為沼氣的連續(xù)高效生產(chǎn)提供溫度保證，再加上沼氣凈化儲(chǔ)存鼓的設(shè)置，滿足了用戶對(duì)沼氣間歇式的需求。本發(fā)明 裝置在生產(chǎn)沼氣的同時(shí)，也為大中型畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)的糞便處理及生活中所排放的有機(jī)廢水的處理提供了良好 的環(huán)保設(shè)備。
本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是中溫發(fā)酵工藝全封閉運(yùn)行和恒壓儲(chǔ)氣供氣。實(shí)現(xiàn)中溫發(fā)酵 l:藝的主要技術(shù)措施包括 一、太陽能技術(shù)的應(yīng)用，通過太陽能熱循環(huán)系統(tǒng)的建設(shè)將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能， 從而滿足中溫厭氧發(fā)酵對(duì)熱量的需求；二、在厭氧發(fā)酵鼓內(nèi)安裝熱傳遞裝置，為發(fā)酵物料進(jìn)行加溫；三、 對(duì)厭氧發(fā)酵裝置進(jìn)行保溫處理，減少防止熱量的損失。四、實(shí)現(xiàn)恒壓儲(chǔ)氣供氣的主要技術(shù)措施為通過調(diào)
壓系統(tǒng)的安裝，保持儲(chǔ)氣鼓內(nèi)的儲(chǔ)氣壓力為5kp，可實(shí)現(xiàn)較遠(yuǎn)距離(半徑lkm左右)沼氣的輸送；五、解
決物料有效利用率低的主要技術(shù)措施為厭氧發(fā)酵鼓的出料經(jīng)固液分離，液體部分進(jìn)行濃度厭氧發(fā)酵，固 體部分進(jìn)行固態(tài)好氧發(fā)酵制作有機(jī)肥。
該發(fā)明除具有建設(shè)周期短，設(shè)備化、標(biāo)準(zhǔn)化程度高，防腐性能優(yōu)越，外形美觀，維護(hù)量小而簡(jiǎn)單，可 實(shí)現(xiàn)搬遷、擴(kuò)容及回收利用，土建投資成本低，價(jià)格更合理的優(yōu)點(diǎn)外，還具有以下特征 一、利用太陽能 技術(shù)實(shí)行沼氣中溫發(fā)酵工藝，可解決目前沼氣發(fā)酵沿用的傳統(tǒng)常溫厭氧發(fā)酵技術(shù)存在嚴(yán)重的技術(shù)缺陷，即
該套裝備中的太陽能熱循環(huán)系統(tǒng)和保溫設(shè)施能保證沼氣厭氧發(fā)酵常年穩(wěn)定進(jìn)行，且厭氧發(fā)酵產(chǎn)物經(jīng)l古l液分
離后分別處理，使沼氣和有機(jī)肥料的產(chǎn)出連續(xù)穩(wěn)定，提高了產(chǎn)氣速率和原料利用率；二、能滿足不同發(fā)酵 濃度的需求，即當(dāng)發(fā)酵原料的TS含量在4 15。/。時(shí)，該套設(shè)備均能正常運(yùn)行，各地可根據(jù)當(dāng)?shù)胤N植業(yè)的需 求選擇合適的發(fā)酵濃度；二、該產(chǎn)品可實(shí)現(xiàn)有機(jī)廢物的循環(huán)利用、節(jié)約利用和先進(jìn)利用，為湖泊水生植物 打撈處置、牲畜養(yǎng)殖污染治理、村落生活污染治理、作物秸稈有效利用提供技術(shù)支撐；四、適用于水生植 物、農(nóng)作物秸稈、人畜糞便、村落有機(jī)廢棄物等資源化利用。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行深入說明。 圖1是本發(fā)明高濃度厭氧發(fā)酵鼓的主體結(jié)構(gòu)圖。 圖2是圖1的A-A剖面結(jié)構(gòu)圖。 圖3是圖1的B-B剖面結(jié)構(gòu)圖。 圖4是本發(fā)明低濃度厭氧發(fā)酵鼓的主體結(jié)構(gòu)圖。 圖5是圖4的A-A剖面結(jié)構(gòu)圖。 圖6是圖4的B-B剖面結(jié)構(gòu)圖。 圖7是本發(fā)明沼氣凈化儲(chǔ)存鼓的主體結(jié)構(gòu)圖。 圖8是圖7的B-B剖面結(jié)構(gòu)圖。
4圖9是本發(fā)明固態(tài)好氧發(fā)酵轉(zhuǎn)鼓的縱切結(jié)構(gòu)圖。 圖IO是本發(fā)明固態(tài)好氧發(fā)酵轉(zhuǎn)鼓的承重架結(jié)構(gòu)圖。 圖11是本發(fā)明具體應(yīng)用過程中的工藝流程圖。
參照?qǐng)Dl，高濃度厭氧發(fā)酵鼓的主體由兩端的封頭[1]及中間的罐體[3]組成。為了保持罐內(nèi)溫度，減少 熱量損失，在罐體及封頭上包裹有一定厚度的保溫材料，并在保溫材料外覆防雨層。為了使發(fā)酵鼓不變形， 鼓內(nèi)部用加強(qiáng)筋加固。
參照?qǐng)D1圖2圖3,在發(fā)酵鼓的上部留有一個(gè)進(jìn)料口[2],在罐體頂部預(yù)留了一個(gè)人孔[5]，可方便檢修 人員進(jìn)入鼓內(nèi)進(jìn)行維護(hù)和修理。在人孔上裝有密閉的放空管[6]及出氣管[7]，放空管用于在通過人孔進(jìn)入鼓 內(nèi)前放空鼓內(nèi)的氣體，而出氣管則是所產(chǎn)生沼氣的出口。在鼓的尾部有一排泥/排渣管[8]，主要用于排出 鼓內(nèi)底部的一些沉積泥渣。該鼓安放于兩個(gè)鞍式底座[9]上。
參照?qǐng)D1圖2,在罐體的頂部設(shè)有一個(gè)平臺(tái)[4],方便檢修人員在罐體頂部工作。
參照?qǐng)D2圖3，本高濃度厭氧發(fā)酵鼓的混勻攪拌系統(tǒng)采用齒輪齒圈傳動(dòng)方式帶動(dòng)中軸滾動(dòng)，由交流電 動(dòng)機(jī)經(jīng)雙極擺線減速機(jī)驅(qū)動(dòng)。3片葉輪[10]為一組，焊接在中軸[12]上，共六組，兩片葉輪之間的角度為120 度；中軸為兩根，都由一個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)。太陽能熱水器加熱的熱水，經(jīng)熱水進(jìn)水口[20]進(jìn)入盤在鼓內(nèi)盤 管[11]內(nèi)，熱水在盤管內(nèi)流動(dòng)時(shí)便起到了加熱作用，最后熱水再經(jīng)熱水出水口[18]流出再次進(jìn)入太陽能熱水 罐中。為了便于控制鼓內(nèi)的發(fā)酵溫度，在鼓內(nèi)沿測(cè)溫線[17]安裝數(shù)個(gè)溫度傳感器。
參照?qǐng)D2，中軸傳動(dòng)系統(tǒng)[14]安裝于鼓中部的一個(gè)密封室[15]內(nèi)，中軸穿過密封室的部位以密封件[13] 密封；兩邊的中軸各有兩套中軸托架[16]支撐。熱水循環(huán)泵[19]用于促進(jìn)熱水在盤管中的流動(dòng)。
參照?qǐng)D3,在運(yùn)行過程中可以通過取樣管[21]從鼓內(nèi)取發(fā)酵物進(jìn)行pH值測(cè)定，成份分析等。經(jīng)過發(fā) 酵的有機(jī)物料可以從出料口[22]排出。
參照?qǐng)D4，低濃度厭氧發(fā)酵鼓的主體由兩端的封頭[30]及中間的罐體[25]組成。為了保持罐內(nèi)溫度，減 少熱量損失，在罐體及封頭上包裹有一定厚度的保溫材料，并在保溫材料外覆防雨層。溢流管[35]與溢流 口連通。
參照?qǐng)D4圖5圖6，物料可從進(jìn)料口[31]進(jìn)入，經(jīng)發(fā)酵后由出料口[34]排出，在發(fā)酵過程中，如果因出 料口堵塞，鼓內(nèi)物料可從溢流管[23]排出。檢修人員可以通過人孔[27班入鼓內(nèi)進(jìn)行檢修，在人孔上裝有密 閉的放空管[28]，用于檢修前排空鼓內(nèi)氣體。鼓內(nèi)所產(chǎn)沼氣可以通過出氣管[29]排出。排泥淋渣管[32]用于 排出鼓內(nèi)底部沉積泥渣。該鼓安放于鞍式底座[33]上。
參照?qǐng)D4和圖5，疏通口[24]位于溢流管的上部，平時(shí)處于密封狀態(tài)，在溢流口阻塞時(shí)可以打開進(jìn)行 修理。罐體頂部設(shè)有平臺(tái)[26]，可以方便鼓上的檢修作業(yè)。參照?qǐng)D5和圖6，低濃度厭氧發(fā)酵鼓內(nèi)的加熱仍然通過盤管[38]實(shí)現(xiàn)，熱水通過熱水進(jìn)水口[41]進(jìn)入， 由熱水出水口[40]流出完成盤管內(nèi)循環(huán)。該厭氧發(fā)酵鼓中物料的混勻通過泵循環(huán)攪拌方式實(shí)現(xiàn)，即雜質(zhì)泵 [42]從底部將物料通過循環(huán)管[44]壓送至鼓的上部，經(jīng)兩個(gè)循環(huán)出料口[36]噴出，以物料從高處部下造成的 沖7t 力混勻物料。在鼓中安裝了兩個(gè)溫度傳感器[37],以測(cè)量鼓內(nèi)發(fā)酵物料的發(fā)酵溫度。取樣管[43]川丁從 鼓內(nèi)取出發(fā)酵物進(jìn)行pH值測(cè)定，成份分析等。
參照?qǐng)D5，為了使發(fā)酵鼓不變形，鼓內(nèi)部用加強(qiáng)筋[39]加固。
參照?qǐng)D7，沼氣凈化儲(chǔ)存鼓由中部的罐體[47]及兩端的封頭[48]組成，為了使發(fā)酵鼓不變形，鼓的維:體 部分用縱橫的加強(qiáng)筋[51]加固，而封頭有封頭骨架[50]加固。沼氣儲(chǔ)存鼓中的沼氣可以通過出氣管[49]流出 供使用。在鼓的側(cè)部留有人孔[53]，平時(shí)處于密封狀態(tài)，需要進(jìn)入鼓內(nèi)時(shí)可打開。
參照?qǐng)D7圖8，沼氣在進(jìn)入儲(chǔ)氣鼓之前需經(jīng)過脫水及脫硫，沼氣經(jīng)進(jìn)氣口[56]進(jìn)入先經(jīng)氣水分離器[55] 脫水，再進(jìn)入脫硫塔[45]脫硫，之后由脫硫塔上部的凈化出氣管[46]進(jìn)入儲(chǔ)氣鼓內(nèi)部?jī)?chǔ)存。在脫硫塔上留有 脫硫劑更換口[54],在脫硫劑失效后可以通過此口進(jìn)行更換。儲(chǔ)氣鼓安放于鞍式底座[52]上。
參照?qǐng)D8，調(diào)壓系統(tǒng)[58]用于調(diào)節(jié)儲(chǔ)氣鼓內(nèi)沼氣的壓力，它與脫硫塔共同安裝于平臺(tái)[59]上。調(diào)壓系統(tǒng) 根據(jù)沼氣的儲(chǔ)存量進(jìn)行調(diào)節(jié)而保鼓內(nèi)壓力恒定，保護(hù)層[57]用于防止氣袋在反復(fù)充放氣過程中與鼓內(nèi)壁摩
擦而發(fā)生損傷。
參照?qǐng)D9，問態(tài)好氧發(fā)酵轉(zhuǎn)鼓由兩端的封頭[60]、鼓體[69]及中軸[71]三部分組成。封頭肓.徑人T鼓體， 罩在筒體外部；中軸穿過兩端封頭放置于外部的鋼制支架上，上面焊接有一定直徑的通風(fēng)管；承重架[66] 安裝在鼓體中部附近的內(nèi)壁上，用于支撐鼓體重量；螺旋抄板[63]焊接在鼓內(nèi)壁，在鼓轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可將沼渣從 進(jìn)料口[70]—端送至出料口[67]—端；好氧發(fā)酵轉(zhuǎn)鼓在處理沼渣過程中可以通過取樣孔[68]取鼓內(nèi)樣品分 析；鏈輪[65]安裝在鼓體中部的加強(qiáng)板[64]上，鏈輪上安裝有鏈條，電機(jī)通過鏈條帶動(dòng)鼓體轉(zhuǎn)動(dòng)；在鼓體 上還安裝有兩個(gè)軌道[62]，軌道與鼓下部固定的軸承對(duì)接，能防止鼓體在轉(zhuǎn)動(dòng)鼓時(shí)偏移；鼓頂部留有兩個(gè) 人孔[61]，方便人員進(jìn)入鼓內(nèi)檢修。
參照?qǐng)DIO，固態(tài)好氧發(fā)酵轉(zhuǎn)鼓的承重架由加強(qiáng)骨架[72]、導(dǎo)輪[74]和槽鋼架[75]組成，3個(gè)槽鋼架間隔 120°角焊接于鼓體的壁板[73]內(nèi)部，另一端各安裝有一個(gè)導(dǎo)輪；槽鋼架間有加強(qiáng)骨架相連，以增加承重架 的承重能力，鼓體在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)導(dǎo)輪會(huì)繞中軸[71]做圓周運(yùn)動(dòng)。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合已完成的項(xiàng)目實(shí)例對(duì)本專利的具體實(shí)施方式
進(jìn)行說明。實(shí)例1:云南省洱源縣年處理3500噸廄肥太陽能中溫沼氣站建設(shè)
牲畜糞便的資源化循環(huán)利用是洱海流域點(diǎn)面源污染治理的優(yōu)選領(lǐng)域，因此在洱源縣洱海流域奶牛養(yǎng)殖 業(yè)最為發(fā)込、養(yǎng)殖區(qū)較為集中的鄉(xiāng)(鎮(zhèn))實(shí)施項(xiàng)目建設(shè)。該項(xiàng)目設(shè)計(jì)年處置235頭牛或913頭豬產(chǎn)生的3500 噸廄肥，每年產(chǎn)沼氣7.1萬方，保障100-200戶管道燃?xì)庥脩羯钣脷猓⒛戤a(chǎn)液體有機(jī)肥1700噸，固體 有機(jī)肥680噸。
1、 項(xiàng)A的技術(shù)結(jié)構(gòu) 選用太陽能中溫固液聯(lián)合沼氣發(fā)酵技術(shù)，技術(shù)體系由九部分組成原料粉碎 和調(diào)配系統(tǒng)；太陽能熱交換系統(tǒng)；高濃度中溫厭氧發(fā)酵系統(tǒng)；低濃度中溫厭氧發(fā)酵系統(tǒng)，沼渣好氧發(fā)酵堆 肥系統(tǒng)；沼液調(diào)配有機(jī)肥系統(tǒng)；沼渣精制有機(jī)肥系統(tǒng)；沼氣凈化和存儲(chǔ)系統(tǒng)；沼氣調(diào)壓和輸送系統(tǒng)。
2、 l:藝流程廄肥經(jīng)過粉碎調(diào)配后先進(jìn)行自然厭氧酸化再進(jìn)入高濃度厭氧發(fā)酵鼓發(fā)酵生產(chǎn)沼氣，后 進(jìn)行同液分離，液體部分進(jìn)入低濃度厭氧發(fā)酵生產(chǎn)沼氣，固體部分進(jìn)行固態(tài)好氧發(fā)酵處理。高濃度、低濃 度厭氧發(fā)酵產(chǎn)牛的沼氣脫硫脫水后存儲(chǔ)于沼氣凈化存儲(chǔ)鼓中，通過燃?xì)夤艿浪椭粮浇迕窦彝?，作為生?燃料使用；固態(tài)好氧發(fā)酵后的固體肥再經(jīng)T燥和后熟，制作成固態(tài)有機(jī)肥，低濃度厭氧發(fā)酵后的沼液調(diào)配 分裝成液態(tài)有機(jī)肥。(圖11)。
3、 核心技術(shù) (1)高濃度中溫厭氧發(fā)酵技術(shù)；(2)固體厭氧一液體厭氧一好氧發(fā)酵集成技術(shù)；(3) 太陽能中溫固液聯(lián)合發(fā)酵沼氣站裝備總成技術(shù)。
4、 項(xiàng)目原料 j既肥、調(diào)理劑(尿素)
5、 產(chǎn)品方案 該項(xiàng)S建成投產(chǎn)后可獲得以下產(chǎn)品(1)沼氣——管道沼氣，直接供應(yīng)沼氣站附近 村民小組使用。(2)沼液——桶裝液體有機(jī)肥，規(guī)格25kg/桶，包裝桶回收，重復(fù)使用。(3)沼渣——精 制固體有機(jī)肥，規(guī)格50kg/袋，編織袋包裝。
6、 裝備選擇 主體裝備選擇高濃度厭氧發(fā)酵鼓、低濃度厭氧發(fā)酵鼓、固態(tài)好氧發(fā)酵轉(zhuǎn)鼓、沼氣凈 化存儲(chǔ)鼓和太陽能熱循環(huán)系統(tǒng)。附屬裝備主要包括料倉、粉碎機(jī)、輸送帶、料斗、螺桿泵、固液分離器及 燃?xì)夤艿赖取?br> 7、 主體裝備參數(shù)
(1) 高濃度厭氧發(fā)酵鼓直徑3m，長(zhǎng)度15m，鋼板焊制，體積106m3，外被5cm保溫層。有效容積 比85%,發(fā)酵周期10 15天，日換料6~9%，發(fā)酵TS為8 15。/。，容積產(chǎn)氣率1.2~1.5itf氣/m3，發(fā)酵溫度 35±2'C ,攪拌系統(tǒng)轉(zhuǎn)速5轉(zhuǎn)/分鐘。
(2) 低濃度厭氧發(fā)酵鼓直徑3m，長(zhǎng)度15m，鋼板焊制，體積106m3，外被5cm保溫層。有效容積 比85%,發(fā)酵周期6~10天，日換料8~15%，發(fā)酵TS為4~8%，容積產(chǎn)氣率0.8~1.2m3氣/m3，發(fā)酵溫度35±2°C 。 釆用一臺(tái)口徑80mm、流量每小時(shí)40立方米、揚(yáng)程25米的雜質(zhì)泵實(shí)現(xiàn)鼓內(nèi)部泵循環(huán)攪拌。
(3) 沼氣凈化儲(chǔ)存鼓直徑3m，長(zhǎng)度15m，體積106m3,鋼板焊制，安裝有TS-250脫硫塔、BC-300
7沼氣凝水器、AF-80千式阻火器、LMN—25沼氣流量計(jì)等設(shè)備。儲(chǔ)氣壓力3 5kpa，沼氣甲烷含暈不低丁 45%,燃值不低于4200 kcal/m3。
(4) 固態(tài)好氧發(fā)酵轉(zhuǎn)鼓直徑3m，長(zhǎng)度15m，體積106m3。采用齒輪齒圈傳動(dòng)方式帶動(dòng)滾筒滾動(dòng)， 由交流電動(dòng)機(jī)經(jīng)雙極擺線減速機(jī)驅(qū)動(dòng)，額定轉(zhuǎn)速5轉(zhuǎn)/min，功耗8.5kw。發(fā)酵TS25~40%，間斷旋轉(zhuǎn)，每曰 4次，每次1小時(shí)，轉(zhuǎn)速5轉(zhuǎn)/分鐘。
(5) 太陽能熱循環(huán)系統(tǒng)發(fā)酵鼓外熱水為溫差自主動(dòng)力推動(dòng)循環(huán)，發(fā)酵鼓內(nèi)采用強(qiáng)制循環(huán)方式；設(shè) 有200i^太陽能真空管集熱系統(tǒng)，301113熱水罐，設(shè)計(jì)溫度50±2°〇。
8、 裝備制造 主體裝備在工廠內(nèi)按照國家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范完成制造和質(zhì)量檢驗(yàn)，高、低濃度厭氧發(fā)酵 鼓、固態(tài)好氧發(fā)酵轉(zhuǎn)鼓.沼氣凈化儲(chǔ)氣鼓等(含部件)運(yùn)送到項(xiàng)目地進(jìn)行安裝。
9、 工程建設(shè) 沼氣站建設(shè)面積2畝(1333m2)，在土建工程完成后即可實(shí)施安裝工程。主體裝備運(yùn) 送到項(xiàng)目地進(jìn)行安裝，送氣管道和太陽能現(xiàn)場(chǎng)制安，送氣管道為4000m。安裝完成后對(duì)各部分裝備進(jìn)行調(diào) 試；并對(duì)各種儀表進(jìn)行校正。
10、 供氣運(yùn)行沼氣站建設(shè)完成后即可啟動(dòng)運(yùn)行，處理廄肥并生產(chǎn)沼氣。 實(shí)例2:云南省江川縣李忠村沼氣站建設(shè)
農(nóng)村面源污染是江川星云湖水體富營養(yǎng)化的主要原閔。閑此，本著資源循環(huán)和節(jié)約的原則，將李忠村 農(nóng)戶養(yǎng)殖畜群糞便及生活污水收集進(jìn)入沼氣站，養(yǎng)殖糞便進(jìn)行高濃度厭氧發(fā)酵轉(zhuǎn)化為能源(沼氣)和肥料 (固、液體有機(jī)肥)，生活污水進(jìn)行低濃度厭氧發(fā)酵產(chǎn)生沼氣、并經(jīng)過好氧曝氣、生物過濾凈化后達(dá)標(biāo)排 放。高濃度厭氧發(fā)酵所產(chǎn)的沼渣還可進(jìn)行固液分離，液體部分進(jìn)行低濃度厭氧發(fā)酵生產(chǎn)沼氣，固體部分進(jìn) 入固態(tài)好氧發(fā)酵鼓處理生產(chǎn)有機(jī)肥。經(jīng)整個(gè)過程實(shí)現(xiàn)資源化循環(huán)利用的同時(shí)避免養(yǎng)分流失污染水體，并配 套集屮供氣系統(tǒng)和沼肥調(diào)配系統(tǒng)，為農(nóng)戶提供管道燃?xì)夂陀袡C(jī)肥料。該沼氣站可年處理牲畜糞便4635.5噸， 廢水2.48萬噸；年產(chǎn)沼氣8.21萬方，液體有機(jī)肥2143.04噸，固態(tài)有機(jī)肥812.16噸，排放水質(zhì)到國家環(huán) ?？偩诸C布的養(yǎng)殖業(yè)污水處理排放標(biāo)準(zhǔn)。
高濃度、低濃度厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣脫硫脫水后存儲(chǔ)于沼氣凈化存儲(chǔ)鼓中，通過燃?xì)夤艿浪椭粮浇?民家庭，作為生活燃料使用；固態(tài)好氧發(fā)酵后的固體肥再經(jīng)干燥和后熟，制作成固態(tài)有機(jī)肥，低濃度厭氧 發(fā)酵后的沼液調(diào)配分裝成液態(tài)有機(jī)肥，(圖ll)。
1、 項(xiàng)目的技術(shù)結(jié)構(gòu) 項(xiàng)目選用太陽能中溫固液聯(lián)合沼氣發(fā)酵技術(shù)，技術(shù)體系由八部分組成原料 粉碎和調(diào)配系統(tǒng)；太陽能熱循環(huán)系統(tǒng)；高濃度中溫厭氧發(fā)酵系統(tǒng)；沼液調(diào)配有機(jī)肥系統(tǒng)；沼渣精制有機(jī)肥 系統(tǒng)；沼氣凈化和存儲(chǔ)系統(tǒng)；沼氣調(diào)壓和輸送系統(tǒng)。由1001113高濃度厭氧發(fā)酵鼓、100mM氏濃度厭氧發(fā)酵 鼓、30n^熱水罐、100t^沼氣凈化存儲(chǔ)鼓、400r^太陽能板和406戶集中供氣管道用戶組成。
2、 工藝流程 將養(yǎng)殖戶養(yǎng)殖過程中產(chǎn)生的糞便收集后運(yùn)送沼氣站作為發(fā)酵原料。廄肥經(jīng)過調(diào)配后
8先進(jìn)行自然厭氧酸化再進(jìn)入高濃度厭氧發(fā)酵鼓發(fā)酵生產(chǎn)沼氣，后進(jìn)行固液分離，液體部分進(jìn)入低濃度厭氧 發(fā)酵生產(chǎn)沼氣，固體部分進(jìn)行固態(tài)好氧堆肥(IO天)，制作成固態(tài)有機(jī)肥。
在村落原有兩條排水溝渠末端埋設(shè)水泥管把污水收集匯入沼氣站污水收集池，沿途每100米設(shè)置一個(gè) 沉砂井，進(jìn)入污水收集池后由泵提升至低濃度厭氧發(fā)酵鼓，進(jìn)行厭氧發(fā)酵生產(chǎn)沼氣，經(jīng)好氧曝氣處理后流 入產(chǎn)區(qū)四周生態(tài)溝渠(寬度1米、深度0.5米，共300m2)，生態(tài)溝渠分為四段，依次為好氧處理、粗填料 過濾、微生物浮球凈化處理、浮水植物凈化處理，凈化后到達(dá)標(biāo)排放。高、低濃度厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣脫 硫、脫水后存儲(chǔ)于儲(chǔ)氣罐，通過燃?xì)夤艿浪椭粮浇迕窦彝?，作為生活燃料使用?br> 3、 核心技術(shù) 高濃度厭氧一低濃度厭氧一生物凈化污水集成技術(shù)
4、 項(xiàng)目原料 廄肥、污水、農(nóng)作物廢棄秸稈(備用)、調(diào)理劑(尿素)
5、 產(chǎn)品方案 同實(shí)例1
6、 裝備選擇 主體裝備選擇高濃度厭氧發(fā)酵鼓、低濃度厭氧發(fā)酵鼓、沼氣凈化存儲(chǔ)鼓和太陽能熱 循環(huán)系統(tǒng)。附屬裝備主要包括料倉、粉碎機(jī)、輸送帶、料斗、螺桿泵、固液分離器及燃?xì)夤艿赖取?br> 7、 主體裝備參數(shù)
(1) 高濃度厭氧發(fā)酵鼓同實(shí)例l。
(2) 低濃度厭氧發(fā)酵鼓同實(shí)例l。
(3) 沼氣凈化儲(chǔ)存鼓同實(shí)例l。
(4) 太陽能熱循環(huán)系統(tǒng)集熱板共有400m2，每塊集熱板為2m2, 12-17塊并聯(lián)后再串聯(lián)方式安裝， 熱水在發(fā)酵鼓內(nèi)、外部均采用強(qiáng)制循環(huán)方式，配置30013熱水罐，設(shè)計(jì)溫度50i2'C。
8、 裝備制造 主體裝備在工廠內(nèi)按照國家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范完成制造和質(zhì)量檢驗(yàn)，高、低濃度厭氧發(fā)酵 鼓、沼氣凈化儲(chǔ)氣鼓等(含部件)運(yùn)送到項(xiàng)目地進(jìn)行安裝。
9、 工程建設(shè) 沼氣站建設(shè)面積3畝，在完成了原料預(yù)處理系統(tǒng)、太陽能調(diào)溫系統(tǒng)、高濃度厭氧發(fā) 酵系統(tǒng)、低濃度厭氧發(fā)酵系統(tǒng)、沼氣存儲(chǔ)凈化系統(tǒng)、污水凈化系統(tǒng)及其輔助設(shè)備和設(shè)施的卜.建工程后便可 進(jìn)行裝備安裝。主體裝備運(yùn)送到項(xiàng)目地進(jìn)行安裝，送氣管道和太陽能現(xiàn)場(chǎng)制安。
目前，基丁-本發(fā)明技術(shù)，已經(jīng)在云南省建成了十座沼氣站，通過沼氣這個(gè)紐帶，把養(yǎng)殖業(yè)生產(chǎn)中的食 物鏈與生物加工鏈有機(jī)地結(jié)合起來，多層次循環(huán)利用有機(jī)物資源，把養(yǎng)殖業(yè)、種植業(yè)和加工業(yè)各項(xiàng)生產(chǎn)中 的能量轉(zhuǎn)換和物質(zhì)循環(huán)有機(jī)結(jié)合起來，提高了能源和資源的利用率，使畜禽與飼料、燃料與糞便、作物與 肥料在微生物作用下，形成協(xié)調(diào)、轉(zhuǎn)化、再生、增殖的良性循環(huán)，從而建立起以沼氣為紐帶的良性生態(tài)循 環(huán)，為云南省畜禽養(yǎng)殖基地的污染物處理與沼氣工程建設(shè)樹立一個(gè)良好的榜樣。
權(quán)利要求
1、規(guī)?；柲苤袦毓桃郝?lián)合厭氧發(fā)酵和儲(chǔ)氣裝置，其特征是由高濃度厭氧發(fā)酵鼓、低濃度厭氧發(fā)酵鼓、沼氣凈化儲(chǔ)存鼓、固態(tài)好氧發(fā)酵轉(zhuǎn)鼓及太陽能熱循環(huán)系統(tǒng)五大部分組成。高濃度厭氧發(fā)酵鼓日換料量6～9％，發(fā)酵周期10～15天，發(fā)酵溫度35～37℃，發(fā)酵TS 8～15％，容積產(chǎn)氣率1.2m3～1.5m3氣/m3低濃度厭氧發(fā)酵鼓日換料量8-15％，發(fā)酵周期6-10天，發(fā)酵溫度35～37℃，發(fā)酵TS 4～8％，容積產(chǎn)氣率0.8～1.2m3氣/m3。沼氣凈化儲(chǔ)存鼓儲(chǔ)氣壓力3～5kpa，沼氣甲烷含量不低于45％，燃值不低于4200kcal/m3。固態(tài)好氧發(fā)酵轉(zhuǎn)鼓日換料量3～6％，發(fā)酵周期10～20天，發(fā)酵TS 25～35％。太陽能熱循環(huán)系統(tǒng)滿足厭氧發(fā)酵鼓對(duì)中溫發(fā)酵熱量的需求。該套裝置的高濃度厭氧發(fā)酵鼓和低濃度厭氧發(fā)酵鼓既可單獨(dú)使用，亦可聯(lián)合使用。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的規(guī)模化太陽能中溫固液聯(lián)合厭氧發(fā)酵和儲(chǔ)氣裝置，其高濃度厭氧發(fā)酵鼓的 特征是安裝時(shí)進(jìn)料口[2]—端水平高于-出料口[22]—端；整個(gè)鼓體外部包裹有保溫材料，保溫材料外覆防 雨層；鼓內(nèi)裝有物料攪拌器和熱循環(huán)盤管[ll]，太陽能熱水在盤管內(nèi)循環(huán)加熱物料；鼓內(nèi)沿測(cè)溫線[17]安裝 數(shù)個(gè)溫度傳感器用f監(jiān)控鼓內(nèi)物料的溫度；鼓體上留有取樣管[21];鼓體底部有排泥/排渣管[8]。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的規(guī)模化太陽能中溫固液聯(lián)合厭氧發(fā)酵和儲(chǔ)氣裝置，其低濃度厭氧發(fā)酵鼓的 特征是安裝時(shí)進(jìn)料口[31]—端水平高于出料口[34]—端；整個(gè)鼓體外部包裹有保溫材料，保溫材料外覆防 雨層；鼓內(nèi)物料的混勻以泵循環(huán)攪拌方式實(shí)現(xiàn)，即通過雜質(zhì)泵[42]從底部將物料通過循環(huán)管[44]壓送至鼓 的上部，經(jīng)兩個(gè)循環(huán)出料口[36]噴出，以物料從高處部下造成的沖擊力混勻物料；鼓內(nèi)裝有盤管[38]，太陽 能熱水在盤管內(nèi)循環(huán)加熱物料；鼓內(nèi)安裝兩個(gè)溫度傳感器[37]用于監(jiān)控鼓內(nèi)物料的溫度；鼓體上留有取樣 管[43];鼓體底部有排泥/排渣管[32]。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的規(guī)模化太陽能中溫固液聯(lián)合厭氧發(fā)酵和儲(chǔ)氣裝置，其沼氣凈化儲(chǔ)存鼓的特 征是集沼氣脫水、脫硫、儲(chǔ)氣功能為一體，并通過調(diào)壓系統(tǒng)的安裝來自動(dòng)調(diào)節(jié)鼓內(nèi)沼氣壓力，保證供氣 壓力穩(wěn)定；沼氣經(jīng)氣水分離器[55]脫水及脫硫塔[45]脫硫后儲(chǔ)存在鼓內(nèi)；調(diào)壓系統(tǒng)[58]可根據(jù)沼氣的儲(chǔ)存 量進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的規(guī)?；柲苤袦毓桃郝?lián)合厭氧發(fā)酵和儲(chǔ)氣裝置，其固態(tài)好氧發(fā)酵轉(zhuǎn)鼓的 特征是在鼓體中部安裝有鏈輪[65],鏈輪上安裝有鏈條，電機(jī)通過鏈條帶動(dòng)鼓體轉(zhuǎn)動(dòng)；鼓體上安裝有兩 個(gè)軌道[62]，軌道與鼓下部固定的軸承對(duì)接，能防止鼓體在轉(zhuǎn)動(dòng)鼓時(shí)偏移；鼓體內(nèi)部焊接有螺旋抄板[63], 在鼓轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可將物料從進(jìn)料口[70]—端送至出料口[67]—端；鼓體是通過承重架[66]支撐自身重量并繞中 軸[71]轉(zhuǎn)動(dòng)的；承重架由加強(qiáng)骨架[72]、導(dǎo)輪[74]和槽鋼架[75]組成，三個(gè)槽鋼架間隔120°角焊接于鼓體 的壁板[73]內(nèi)部，另一端各安裝有一個(gè)導(dǎo)輪，鼓體在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)導(dǎo)輪會(huì)繞中軸[71]做圓周運(yùn)動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種規(guī)?；柲苤袦毓桃郝?lián)合厭氧發(fā)酵和儲(chǔ)氣裝置，該裝置主要由高濃度厭氧發(fā)酵鼓、低濃度厭氧發(fā)酵鼓、沼氣凈化儲(chǔ)存鼓、固態(tài)好氧發(fā)酵轉(zhuǎn)鼓及太陽能熱循環(huán)加熱系統(tǒng)五大部分及其相關(guān)配設(shè)組成。具有建設(shè)周期短，設(shè)備化、標(biāo)準(zhǔn)化程度高，防腐性能優(yōu)越，外形美觀，維護(hù)量小而簡(jiǎn)單，可實(shí)現(xiàn)搬遷、擴(kuò)容及回收利用，土建投資成本低，價(jià)格更合理的優(yōu)點(diǎn)；可實(shí)現(xiàn)有機(jī)廢物的循環(huán)利用、節(jié)約利用和先進(jìn)利用，為湖泊水生植物打撈處置、牲畜養(yǎng)殖污染治理、村落生活污染治理、作物秸稈有效利用提供技術(shù)支撐。適用于水生植物、農(nóng)作物秸稈、人畜糞便、村落有機(jī)廢棄物等資源化利用。
文檔編號(hào)C12M1/107GK101629139SQ20091009432
公開日2010年1月20日 申請(qǐng)日期2009年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月10日
發(fā)明者嚴(yán)興利, 吳建宇, 周志先, 朱永昆, 李軍海, 李江紅, 李艷瓊 申請(qǐng)人:云南榕正生物能源有限公司