專利名稱：大中型沼氣工程二級(jí)厭氧發(fā)酵與發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種沼氣生產(chǎn)系統(tǒng)，尤其涉及一種為沼氣發(fā)電 機(jī)提供氣源的二級(jí)厭氧發(fā)酵系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著畜牧業(yè)的迅速發(fā)展，畜禽飼養(yǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，畜禽場 每天排放的糞便等廢棄物日益增多，不僅造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，而且容易 引起畜禽致病，制約了畜禽場自身的發(fā)展；若能在養(yǎng)殖場附近建設(shè)沼氣工 程，既可有效地解決燃料、肥料等問題，又能為畜禽場科學(xué)處理糞便提供 有效的途徑。目前，應(yīng)用比較廣泛的沼氣生產(chǎn)設(shè)備多為戶用沼氣池，其缺 點(diǎn)是分布廣、規(guī)模小、產(chǎn)氣率低，不能滿足集約化大規(guī)模生產(chǎn)的要求。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，本發(fā)明旨在提供一種能 夠適應(yīng)集約化大規(guī)模生產(chǎn)要求的大中型沼氣工程二級(jí)厭氧發(fā)酵與發(fā)電系 統(tǒng)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明釆用以下技術(shù)方案它包括依次連通的預(yù) 處理池、 一級(jí)發(fā)酵池、二級(jí)發(fā)酵池和沼渣池；所述一級(jí)發(fā)酵池為USR反應(yīng) 器，預(yù)處理池通過進(jìn)料管與USR反應(yīng)器連通，該USR反器通過溢流管和導(dǎo) 氣管與二級(jí)發(fā)酵池連通，USR反應(yīng)器和二級(jí)發(fā)酵池分別通過排渣管與沼渣 池連通；二級(jí)發(fā)酵池通過沼氣凈化裝置向發(fā)電機(jī)供氣。
沼氣凈化裝置由依次連通的貯氣柜、水封器、脫硫器、脫水器、氣體 壓縮機(jī)以及高壓貯氣柜組成；USR反應(yīng)器上設(shè)有加熱裝置；所述加熱裝置 為設(shè)在USR反應(yīng)器夾層壁中的熱水管；USR反應(yīng)器上設(shè)有循環(huán)管，該循環(huán)
4管上設(shè)有泵；在二級(jí)發(fā)酵池和預(yù)處理池上設(shè)有攪拌機(jī)；在預(yù)處理池入口處 設(shè)有隔柵，在該預(yù)處理池的底部設(shè)有排泥口。
與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明由于采用了上述技術(shù)方案，因此不僅降低了 生產(chǎn)和管理成本，提高了廢水的處理效率和沼氣的產(chǎn)氣效率，而且還實(shí)現(xiàn)
了人畜糞便污水集中處理和沼氣集中發(fā)電，實(shí)現(xiàn)了沼氣發(fā)酵由小型生產(chǎn)模 式向生產(chǎn)集中高效的大型模式轉(zhuǎn)化。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中鍋爐l 導(dǎo)氣管2 沼氣凈化裝置3 水封器4 脫硫器5 脫水器6 氣體壓縮機(jī)7 高壓貯氣柜8 貯氣膜9 二級(jí)發(fā)酵池10 沼渣池ll 排渣管12 攪拌機(jī)13 USR反應(yīng)器14 進(jìn)料管15 預(yù)處 理池16 排泥口 17 隔柵18 循環(huán)管19 熱水管20 溢流管21 貯氣柜2具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說
明
如圖1所示預(yù)處理池16通過進(jìn)料管15與USR反應(yīng)器14的底部連通， 在該USR反應(yīng)器的上半部分設(shè)有與二級(jí)發(fā)酵池IO連通的溢流管21，在USR 反應(yīng)器14和二級(jí)發(fā)酵池10的底部分別設(shè)有與沼渣池11連通的排渣管12， 在USR反應(yīng)器14的頂部設(shè)有與二級(jí)發(fā)酵池10連通的導(dǎo)氣管2， 二級(jí)發(fā)酵 池10頂部的貯氣膜9通過沼氣凈化裝置3向發(fā)電機(jī)提供沼氣；該沼氣凈化 裝置由依次連通的貯氣柜22、水封器4、脫硫器5、脫水器6、氣體壓縮機(jī)7以及高壓貯氣柜8組成。
在上述技術(shù)方案中，USR反應(yīng)器14為升流式厭氧固體反應(yīng)器，它是一 種新型的專用于處理固體物含量較大的反應(yīng)器，其構(gòu)造特點(diǎn)是反應(yīng)器內(nèi)不 設(shè)三相分離器和其它構(gòu)件。工作時(shí)，含有有機(jī)物固體的廢液從反應(yīng)器的底 部進(jìn)入并逐漸浸漫過含有高濃度厭氧微生物的固體床，廢液中的有機(jī)固體 與厭氧微生物充分接觸反應(yīng)，有機(jī)固體被液化發(fā)酵和厭氧分解，約有50% 的有機(jī)物被轉(zhuǎn)化為沼氣；沼氣隨水流上升具有攪拌混合作用，它促進(jìn)了固 體與微生物的接觸。由于重力作用，固體床區(qū)有自然沉淀作用，比重較大 的固體物(包括微生物、未降解的固體和無機(jī)固體等)被沉積在固體床下 部，反應(yīng)器內(nèi)保持較高的固體量和生物量，從而使得反應(yīng)器中的微生物和 固體有較長的滯留時(shí)間。當(dāng)液面超過固體床一定高度時(shí)，便可從池頂?shù)囊?出口通過溢流管溢出至二級(jí)發(fā)酵池中。在溢出口前設(shè)有可減少池內(nèi)SS流 失的擋渣板，它會(huì)在反應(yīng)器液面形成一層浮渣層；在長期穩(wěn)定運(yùn)行過程中， 浮渣層達(dá)到一定厚度后趨于動(dòng)態(tài)平衡。另外，不斷有固體被沼氣攜帶到浮 渣層，同時(shí)也有經(jīng)脫氣的固體返回到固體床區(qū)；由于沼氣要透過浮渣層進(jìn) 入到反應(yīng)器頂部的集氣室，會(huì)對浮渣層產(chǎn)生一定的"破碎"作用，因此浮 渣層不會(huì)引起堵塞。集氣室中的沼氣經(jīng)導(dǎo)氣管引出池外進(jìn)入沼氣貯柜。
由于厭氧消化反應(yīng)過程受溫度影響很大，為了保證厭氧反應(yīng)在冬季仍 可正常進(jìn)行，必須對系統(tǒng)實(shí)施整體保溫措施，同時(shí)還需對USR反應(yīng)器14 進(jìn)行增溫處理USR反應(yīng)器14的罐壁采用裝填有保溫隔熱材料的夾層結(jié)構(gòu)， 在該夾層中設(shè)置有與鍋爐1連通的熱水管20。鍋爐1的燃料可采用經(jīng)過凈化處理的部分沼氣。為了保證反應(yīng)充分，在USR反應(yīng)器14上設(shè)有能夠使發(fā) 酵液體充分混合的循環(huán)管19，該循環(huán)管上設(shè)有泵；同理，為了使液體充分 混合，在二級(jí)發(fā)酵池IO和預(yù)處理池16上均設(shè)有攪拌機(jī)13。為了避免雜物 混入，在預(yù)處理池16入口處設(shè)有隔柵18;為了便于將沉積在預(yù)處理池16 中的污泥排除，在該預(yù)處理池的底部設(shè)有排泥口 17。
權(quán)利要求
1.一種大中型沼氣工程二級(jí)厭氧發(fā)酵與發(fā)電系統(tǒng)，包括依次連通的預(yù)處理池、一級(jí)發(fā)酵池、二級(jí)發(fā)酵池和沼渣池；其特征在于所述一級(jí)發(fā)酵池為USR反應(yīng)器(14)，預(yù)處理池(16)通過進(jìn)料管(15)與USR反應(yīng)器(14)連通，該USR反器通過溢流管(21)和導(dǎo)氣管(2)與二級(jí)發(fā)酵池(10)連通，USR反應(yīng)器(14)和二級(jí)發(fā)酵池(10)分別通過排渣管(12)與沼渣池(11)連通；二級(jí)發(fā)酵池(10)通過沼氣凈化裝置(3)向發(fā)電機(jī)供氣。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大中型沼氣工程二級(jí)厭氧發(fā)酵與發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于沼氣凈化裝置(3)由依次連通的貯氣柜(22)、水封器(4)、脫硫器(5)、脫水器(6)、氣體壓縮機(jī)(7)以及高壓貯氣柜(8)組成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的大中型沼氣工程二級(jí)厭氧發(fā)酵與發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于USR反應(yīng)器(14)上設(shè)有加熱裝置。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的大中型沼氣工程二級(jí)厭氧發(fā)酵與發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述加熱裝置為設(shè)在USR反應(yīng)器(M)夾層壁中的熱水管(20)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的大中型沼氣工程二級(jí)厭氧發(fā)酵與發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于USR反應(yīng)器(14)上設(shè)有循環(huán)管(19)，該循環(huán)管上設(shè)有泵；在二級(jí)發(fā)酵池(10)和預(yù)處理池(16)上設(shè)有攪拌機(jī)(13)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的大中型沼氣工程二級(jí)厭氧發(fā)酵與發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于USR反應(yīng)器(14)上設(shè)有循環(huán)管(19)，該循環(huán)管上設(shè)有泵；在二級(jí)發(fā)酵池(10)和預(yù)處理池(16)上設(shè)有攪拌機(jī)(13)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的大中型沼氣工程二級(jí)厭氧發(fā)酵與發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于在預(yù)處理池(16)入口處設(shè)有隔柵(18)，在該預(yù)處理池 的底部設(shè)有排泥口 (17)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的大中型沼氣工程二級(jí)厭氧發(fā)酵與發(fā)電系統(tǒng)， 其特征在于在預(yù)處理池(16)入口處設(shè)有隔柵(18)，在該預(yù)處理池的底部設(shè)有排泥口 (17)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的大中型沼氣工程二級(jí)厭氧發(fā)酵與發(fā)電系統(tǒng)， 其特征在于在預(yù)處理池(16)入口處設(shè)有隔柵(18)，在該預(yù)處理池的底 部設(shè)有排泥口 (17)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的大中型沼氣工程二級(jí)厭氧發(fā)酵與發(fā)電系統(tǒng)， 其特征在于在預(yù)處理池(16)入口處設(shè)有隔柵(18)，在該預(yù)處理池的底 部設(shè)有排泥口 (17)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種大中型沼氣工程二級(jí)厭氧發(fā)酵與發(fā)電系統(tǒng)，屬于沼氣生產(chǎn)裝置；旨在提供一種可用于集中發(fā)電的沼氣生產(chǎn)系統(tǒng)。它包括預(yù)處理池、一級(jí)發(fā)酵池、二級(jí)發(fā)酵池和沼渣池；預(yù)處理池(16)由進(jìn)料管(15)與USR反應(yīng)器(14)連通，該USR反器由溢流管(21)和導(dǎo)氣管(2)與二級(jí)發(fā)酵池(10)連通，USR反應(yīng)器(14)和二級(jí)發(fā)酵池(10)各由排渣管(12)與沼渣池(11)連通；該二級(jí)發(fā)酵池通過沼氣凈化裝置(3)向發(fā)電機(jī)供氣。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了沼氣發(fā)酵由小型生產(chǎn)模式向集中高效的大型模式轉(zhuǎn)化，具有成本低，廢水處理效率高，產(chǎn)氣率高等優(yōu)點(diǎn)；它可與大型畜禽場配套建設(shè)，從而達(dá)到節(jié)能減排、保護(hù)農(nóng)業(yè)生態(tài)平衡的目的。
文檔編號(hào)C12M1/107GK101597562SQ20091010265
公開日2009年12月9日 申請日期2009年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月6日
發(fā)明者萬里平, 燦 李, 林光進(jìn) 申請人:貴州黔林洲環(huán)保能源科技有限公司