循環(huán)式厭氧發(fā)酵制沼氣、沼液、沼渣利用系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】循環(huán)式厭氧發(fā)酵制沼氣、沼液、沼渣利用系統(tǒng)，包括可控集箱式發(fā)酵室、脫硫裝置、儲(chǔ)氣裝置、沼氣發(fā)電裝置、沼氣燃燒裝置、出料池、加熱裝置、沉淀池、粗濾裝置、攪拌混合裝置、精濾裝置、烘干機(jī)、成型造粒裝置和包裝機(jī)，可控集箱式發(fā)酵室上設(shè)有熱水進(jìn)口、沼氣出口、沼液沼渣出口和沼液回流口，加熱裝置的進(jìn)口和出口分別與出料池的出液口和可控集箱式發(fā)酵室的沼液回流口連接；本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、密封性好、對(duì)厭氧發(fā)酵過(guò)程中的污水糞便攪拌均勻，有助于提高厭氧發(fā)酵效率和沼氣產(chǎn)量，并將沼渣進(jìn)行一系列處理，最后制成有機(jī)肥，實(shí)用性強(qiáng)，易于推廣應(yīng)用。
【專(zhuān)利說(shuō)明】循環(huán)式厭氧發(fā)酵制沼氣、沼液、沼渣利用系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于沼氣利用【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種循環(huán)式厭氧發(fā)酵制沼氣、沼液、沼渣利用系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]沼氣是有機(jī)物質(zhì)在厭氧條件下，經(jīng)過(guò)微生物的發(fā)酵作用而生成的一種混合氣體。由于這種氣體最先是在沼澤中發(fā)現(xiàn)的，所以稱(chēng)為沼氣。人畜糞便、秸桿、污水等各種有機(jī)物在密閉的沼氣池內(nèi)，在厭氧(沒(méi)有氧氣)條件下發(fā)酵，類(lèi)繁多的沼氣發(fā)酵微生物分解轉(zhuǎn)化，從而產(chǎn)生沼氣。沼氣是一種混合氣體，可以燃燒。沼氣是有機(jī)物經(jīng)微生物厭氧消化而產(chǎn)生的可燃性氣體。
[0003]沼氣是多種氣體的混合物，一般含甲烷50?70%，其余為二氧化碳和少量的氮、氫和硫化氫等。其特性與天然氣相似?？諝庵腥绾?.6?20.8%(按體積計(jì))的沼氣時(shí)，就會(huì)形成爆炸性的混合氣體。沼氣除直接燃燒用于炊事、烘干農(nóng)副產(chǎn)品、供暖、照明和氣焊等夕卜，還可作內(nèi)燃機(jī)的燃料以及生產(chǎn)甲醇、福爾馬林、四氯化碳等化工原料。經(jīng)沼氣裝置發(fā)酵后排出的料液和沉渣，含有較豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，可用作肥料和飼料。
[0004]沼氣是一些有機(jī)物質(zhì)，在一定的溫度、濕度、酸度條件下，隔絕空氣(如用沼氣池)，經(jīng)微生物作用(發(fā)酵)而產(chǎn)生的可燃性氣體。它含有少量硫化氫，所以略帶臭味。發(fā)酵是復(fù)雜的生物化學(xué)變化，有許多微生物參與。反應(yīng)大致分兩個(gè)階段:(I)微生物把復(fù)雜的有機(jī)物質(zhì)中的糖類(lèi)、脂肪、蛋白質(zhì)降解成簡(jiǎn)單的物質(zhì)，如低級(jí)脂肪酸、醇、醛、二氧化碳、氨、氫氣和硫化氫等。(2)由甲烷菌種的作用，使一些簡(jiǎn)單的物質(zhì)變成甲烷。要正常地產(chǎn)生沼氣，必須為微生物創(chuàng)造良好的條件，使它能生存、繁殖。沼氣池必須符合多種條件。首先，沼氣池要密閉。有機(jī)物質(zhì)發(fā)酵成沼氣，是多種厭氧菌活動(dòng)的結(jié)果，因此要造成一個(gè)厭氧菌活動(dòng)的缺氧環(huán)境。在建造沼氣池時(shí)要注意隔絕空氣，不透氣、不滲水。其次，沼氣池里要維持20?40°C，因?yàn)橥ǔＴ谶@種溫度下產(chǎn)氣率最高。第三，沼氣池要有充足的養(yǎng)分。微生物要生存、繁殖，必須從發(fā)酵物質(zhì)中吸取養(yǎng)分。在沼氣池的發(fā)酵原料中，人畜糞便能提供氮元素，農(nóng)作物的秸桿等纖維素能提供碳元素。第四，發(fā)酵原料要含適量水，一般要求沼氣池的發(fā)酵原料中含水80%左右，過(guò)多或過(guò)少都對(duì)產(chǎn)氣不利。第五，沼氣池的pH值一般控制在7?8.5。
[0005]近些年來(lái)，沼氣作為一種清潔能源在廣大農(nóng)村逐步推廣開(kāi)來(lái)，對(duì)于農(nóng)村具有以下作用:(1)沼氣不僅能解決農(nóng)村能源問(wèn)題，而且能增加有機(jī)肥料資源，提高質(zhì)量和增加肥效，從而提高農(nóng)作物產(chǎn)量，改良土壤；(2)使用沼氣，能大量節(jié)省秸桿、干草等有機(jī)物，以便用來(lái)生產(chǎn)牲畜飼料和作為造紙?jiān)霞笆止I(yè)原材料；(3)興辦沼氣可以減少亂砍樹(shù)木和亂鏟草皮的現(xiàn)象，保護(hù)植被，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)逐步向良性循環(huán)發(fā)展；(4)興辦沼氣，有利于凈化環(huán)境和減少疾病的發(fā)生。這是因?yàn)樵谡託獬匕l(fā)酵處理過(guò)程中，人畜糞便中的病菌大量死亡，使環(huán)境衛(wèi)生條件得到改善；(5)用沼氣煮飯照明，既節(jié)約家庭經(jīng)濟(jì)開(kāi)支，又節(jié)約家庭主婦的勞作時(shí)間，降低勞動(dòng)強(qiáng)度；(6)使用沼肥，提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量和品質(zhì)，增加經(jīng)濟(jì)收入，降低農(nóng)業(yè)污染，為無(wú)公害農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。常用的物質(zhì)循環(huán)利用型生態(tài)系統(tǒng)主要有種植業(yè)一養(yǎng)殖業(yè)一沼氣工程三結(jié)合、養(yǎng)殖業(yè)一漁業(yè)一種植業(yè)三結(jié)合及養(yǎng)殖業(yè)一漁業(yè)一林業(yè)三結(jié)合的生態(tài)工程等類(lèi)型。其中種植業(yè)一養(yǎng)殖業(yè)一沼氣工程三結(jié)合的物質(zhì)循環(huán)利用型生態(tài)工程應(yīng)用最為普遍，效果最好，也是推廣應(yīng)用比較廣的。
[0006]但現(xiàn)有的沼氣發(fā)酵處理系統(tǒng)中的厭氧發(fā)酵池內(nèi)的原料存在攪拌不均勻的問(wèn)題，使原料不能充分地進(jìn)行厭氧發(fā)酵作業(yè)，這就影響到沼氣生產(chǎn)效率及沼氣產(chǎn)量。另外，儲(chǔ)氣裝置密封效果差，容易產(chǎn)生漏氣，影響到沼氣的長(zhǎng)期儲(chǔ)存使用；發(fā)酵后的沼液直接排放，不能充分利用，這就造成資源的浪費(fèi)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種儲(chǔ)氣裝置密封性好、沼液可循環(huán)利用、厭氧發(fā)酵攪拌均勻、沼氣產(chǎn)量高的循環(huán)式厭氧發(fā)酵制沼氣、沼液、沼渣利用系統(tǒng)。
[0008]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:循環(huán)式厭氧發(fā)酵制沼氣、沼液、沼渣利用系統(tǒng)，包括可控集箱式發(fā)酵室、脫硫裝置、儲(chǔ)氣裝置、沼氣發(fā)電裝置、沼氣燃燒裝置、出料池、加熱裝置、沉淀池、粗濾裝置、攪拌混合裝置、精濾裝置、烘干機(jī)、成型造粒裝置和包裝機(jī)，可控集箱式發(fā)酵室上設(shè)有熱水進(jìn)口、沼氣出口、沼液沼渣出口和沼液回流口 ；所述沼液沼渣出口與出料池的進(jìn)口通過(guò)第一污液管連接，出料池的出口與沉淀池的進(jìn)口通過(guò)第二污液管連接，沉淀池的出料口與粗濾裝置的進(jìn)料口連接，粗濾裝置的出料口與攪拌混合裝置的進(jìn)料口連接，攪拌混合裝置的出料口與精濾裝置的進(jìn)料口連接，精濾裝置的出料口與烘干機(jī)的進(jìn)料口連接，烘干機(jī)的出料口與成型造粒裝置的進(jìn)料口連接，成型造粒裝置的出料口與包裝機(jī)的進(jìn)料口連接；
[0009]可控集箱式發(fā)酵室的沼氣出口通過(guò)第一氣管與脫硫裝置的進(jìn)氣口連接，脫硫裝置的出氣口通過(guò)第二氣管與儲(chǔ)氣裝置的進(jìn)氣口連接，儲(chǔ)氣裝置的出氣口分別通過(guò)第三氣管和第四氣管與沼氣發(fā)電裝置和沼氣燃燒裝置的進(jìn)氣口連接，第一氣管、第二氣管、第三氣管和第四氣管上均設(shè)有氣閥門(mén)和壓力表，第三氣管和第四氣管上均設(shè)有氣體流量計(jì)；
[0010]加熱裝置的進(jìn)口和出口分別與出料池的出液口和可控集箱式發(fā)酵室的沼液回流口連接。
[0011]所述可控集箱式發(fā)酵室包括頂部敞口呈圓筒形的箱體，所述箱體內(nèi)壁設(shè)有耐腐蝕保溫材料層，箱體的一側(cè)上部連接有進(jìn)料管，箱體的另一側(cè)下部設(shè)有出料管，出料管設(shè)在沼液沼渣出口內(nèi)，箱體中部設(shè)有伸入到箱體內(nèi)的溫度傳感器；
[0012]箱體頂部設(shè)有蓋板，蓋板上設(shè)有傳動(dòng)連接的電機(jī)和減速機(jī)，減速機(jī)設(shè)在蓋板中部，電機(jī)設(shè)在減速機(jī)上，減速機(jī)的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)端傳動(dòng)連接有豎直伸向箱體內(nèi)部的攪拌軸，攪拌軸上設(shè)有至少一層的攪拌桿，每根攪拌桿均與攪拌軸垂直設(shè)置，攪拌桿的上表面和下表面分別設(shè)有攪拌葉片；
[0013]沼氣出口和沼液回流口設(shè)在蓋板上；蓋板上連接有熱水進(jìn)管和沼氣出管，沼氣出管設(shè)在沼氣出口內(nèi)，蓋板上開(kāi)設(shè)有觀察口，蓋板上在觀察口處設(shè)有鉸接有用于開(kāi)閉觀察口的密封蓋，密封蓋上設(shè)有拉手；
[0014]進(jìn)料管、出料管、沼氣出管和熱水進(jìn)管上均設(shè)有位于箱體外的閥門(mén)。
[0015]所述蓋板下表面設(shè)有圓環(huán)形的限位密封棱條，限位密封棱條的外壁與耐腐蝕保溫材料層內(nèi)壁接觸，蓋板下表面和箱體上端面之間設(shè)有圓環(huán)形的密封墊板，密封墊板由彈柔性材料制成，密封墊板位于限位密封棱條外側(cè)。
[0016]所述箱體下部徑向設(shè)有兩根呈十字交叉狀的定位桿，兩根定位桿的在其十字交叉處設(shè)有圓筒體，圓筒體與箱體的中心線重合，圓筒體內(nèi)安裝有軸承，攪拌軸穿設(shè)在軸承的內(nèi)圈中，軸承上側(cè)和下側(cè)均設(shè)有密封填料，其中一層攪拌葉片位于兩根定位桿的下方。
[0017]所述儲(chǔ)氣裝置包括頂部敞口的儲(chǔ)水箱和底部敞口的儲(chǔ)氣箱，儲(chǔ)水箱和儲(chǔ)氣箱均呈圓筒形，儲(chǔ)氣箱的外徑小于儲(chǔ)水箱的內(nèi)徑，儲(chǔ)水箱內(nèi)盛裝有水，儲(chǔ)氣箱的開(kāi)口朝下的扣在水里，儲(chǔ)氣箱頂部設(shè)有出氣管和壓力傳感器，儲(chǔ)水箱底部設(shè)有伸入到儲(chǔ)氣箱頂部的進(jìn)氣管，儲(chǔ)水箱內(nèi)壁的上部設(shè)有擋板，儲(chǔ)氣箱外壁的下部設(shè)有與擋板上下對(duì)應(yīng)的限位板，儲(chǔ)水箱內(nèi)的底部設(shè)有用于固定進(jìn)氣管的斜撐桿；
[0018]儲(chǔ)水箱的內(nèi)壁沿軸向開(kāi)設(shè)有四條滑道；每條滑道均與擋板上下交錯(cuò)布置，四條滑道沿儲(chǔ)水箱周向均勻布置，儲(chǔ)氣箱中部外壁沿周向均勻設(shè)有四個(gè)固定架，每個(gè)固定架的外端分別設(shè)有沿一條滑道內(nèi)滾動(dòng)的兩個(gè)滾輪。
[0019]所述儲(chǔ)水箱底部設(shè)有至少兩個(gè)限位柱，儲(chǔ)氣箱的下端面上設(shè)有與限位柱上下對(duì)應(yīng)的限位塊。
[0020]所述限位板的下表面與儲(chǔ)氣箱外壁之間設(shè)有第一加強(qiáng)筋板，擋板的上表面與儲(chǔ)水箱內(nèi)壁之間設(shè)有第二加強(qiáng)筋板。
[0021]采用上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型當(dāng)中的加熱裝置包括熱水箱，熱水箱底部設(shè)有沼氣燃燒爐，熱水箱上設(shè)有加水口和散氣孔，熱水箱內(nèi)換熱盤(pán)管，換熱盤(pán)管的進(jìn)口通過(guò)第三污液管與出料池的出液口連接，換熱盤(pán)管的出口通過(guò)第四污液管與可控集箱式發(fā)酵室的沼液回流口連接，第一污液管、第二污液管及第三污液管上均設(shè)有污水閥門(mén)和污水泵。
[0022]另外，本實(shí)用新型還包括污水糞便池、發(fā)酵預(yù)處理池和太陽(yáng)能熱水器，污水糞便池的出口通過(guò)第五污液管與發(fā)酵預(yù)處理池的進(jìn)口連接，發(fā)酵預(yù)處理池的出口通過(guò)第六污液管與可控集箱式發(fā)酵室的進(jìn)口連接，太陽(yáng)能熱水器的出水口通過(guò)兩根熱水管分別與發(fā)酵預(yù)處理池和可控集箱式發(fā)酵室的熱水進(jìn)口連接，兩根熱水管上分別設(shè)有熱水閥門(mén)，第五污液管和第六污液管也均設(shè)有污水閥門(mén)和污水泵。
[0023]循環(huán)式厭氧發(fā)酵制沼氣、沼液、沼渣利用系統(tǒng)在工作使用時(shí)，污水糞便池中的污水糞便通過(guò)污水泵輸送到發(fā)酵預(yù)處理池中，先經(jīng)過(guò)發(fā)酵預(yù)處理這樣有助于下一道厭氧發(fā)酵工序，提高產(chǎn)氣率，然后再經(jīng)污水泵將發(fā)酵預(yù)處理過(guò)的污水糞便輸送到可控集箱式發(fā)酵室內(nèi)，與此同時(shí)太陽(yáng)能熱水器中的熱水有助于發(fā)酵預(yù)處理和厭氧發(fā)酵，可控集箱式發(fā)酵室的電機(jī)通過(guò)減速機(jī)帶動(dòng)攪拌軸轉(zhuǎn)動(dòng)，攪拌軸上的攪拌葉片將儲(chǔ)液池內(nèi)的污水糞便，提高厭氧發(fā)酵的效果，從而提高沼氣產(chǎn)量。污水糞便在可控集箱式發(fā)酵室內(nèi)發(fā)酵一段時(shí)間后，沼渣和沼液通過(guò)第一污液管排入到出料池，出料池內(nèi)沼液和沼渣再通過(guò)第二污液管排入沉淀池內(nèi)，經(jīng)過(guò)沉淀池內(nèi)的沉積，人工或者挖掘機(jī)將沼渣送入到粗濾裝置內(nèi)，將大塊的沼渣過(guò)濾出來(lái)再送入到可控集箱式發(fā)酵室內(nèi)進(jìn)行厭氧發(fā)酵，通過(guò)粗濾裝置的沼渣被送入到攪拌混合裝置內(nèi)，加入原土、腐植酸、氮肥、磷肥、鉀肥及微量元素進(jìn)行攪拌混合作業(yè)，接著混合料送入到精濾裝置內(nèi)，將大于0.3cm的顆粒過(guò)濾出來(lái)再匯入攪拌混合裝置內(nèi)、小于0.3cm的顆粒進(jìn)入到烘干機(jī)進(jìn)行烘干、再進(jìn)入到成型造粒裝置進(jìn)行造粒，最后包裝機(jī)將制成的有機(jī)肥進(jìn)行包裝，包裝好的有機(jī)肥就可以直接銷(xiāo)售。[0024]可控集箱式發(fā)酵室產(chǎn)生的沼氣進(jìn)入到脫硫裝置內(nèi)進(jìn)行脫硫，然后在儲(chǔ)存到儲(chǔ)氣裝置當(dāng)中，然后再分別使用儲(chǔ)氣裝置中的氣體通過(guò)沼氣發(fā)電裝置進(jìn)行發(fā)電和沼氣燃燒裝置進(jìn)行加熱、取暖、做飯、洗浴等。
[0025]儲(chǔ)氣裝置采用水密封結(jié)構(gòu)，當(dāng)沼氣通過(guò)進(jìn)氣管進(jìn)入到儲(chǔ)氣箱內(nèi)儲(chǔ)存，當(dāng)儲(chǔ)氣箱內(nèi)的氣壓逐步增大時(shí)，儲(chǔ)氣箱上浮，上浮到一定位置后，限位板在擋板的阻擋下儲(chǔ)氣箱不再上浮，此時(shí)就需要將儲(chǔ)氣箱內(nèi)的沼氣進(jìn)行釋放，當(dāng)儲(chǔ)氣箱內(nèi)的氣壓降低，儲(chǔ)氣箱就會(huì)下沉。水將儲(chǔ)氣箱的下口密封，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，密封效果好。斜撐桿確保進(jìn)氣管保持豎直狀態(tài)。滾輪沿儲(chǔ)水箱內(nèi)壁上的滑道上下移動(dòng)，起到良好的導(dǎo)向作用，避免儲(chǔ)氣箱前后左右晃動(dòng)，每個(gè)固定架上設(shè)置上下對(duì)應(yīng)的兩個(gè)滾輪，這樣可以避免儲(chǔ)氣箱上下移動(dòng)時(shí)出現(xiàn)傾斜。儲(chǔ)水箱底部限位柱，儲(chǔ)氣箱的下端面上的限位塊之間的配合，避免儲(chǔ)氣箱內(nèi)壓力過(guò)小時(shí)，儲(chǔ)氣箱觸碰到斜撐桿或儲(chǔ)水箱底部。第一加強(qiáng)筋板和第二加強(qiáng)筋板分別起到增強(qiáng)限位板和擋板強(qiáng)度的作用。壓力傳感器用于監(jiān)測(cè)儲(chǔ)氣箱內(nèi)壓力的作用。
[0026]加熱裝置的能源采用厭氧發(fā)酵的沼氣，沼氣燃燒爐將熱水箱內(nèi)的熱水加熱，在第三污液管上污水泵的作用下，沼液通過(guò)第三污液管進(jìn)入到換熱盤(pán)管內(nèi)，熱水箱的熱水將沼液加熱后通過(guò)第四污液管進(jìn)入到可控集箱式發(fā)酵室內(nèi)循環(huán)利用。這樣也可以減少太陽(yáng)能熱水器向可控集箱式發(fā)酵室內(nèi)注入熱水的量。
[0027]污水糞便由進(jìn)料管進(jìn)入到箱體內(nèi)，由出料管排出。電機(jī)通過(guò)減速機(jī)帶動(dòng)攪拌軸轉(zhuǎn)動(dòng)，攪拌軸上的攪拌桿對(duì)污水糞便進(jìn)行攪拌，攪拌桿上表面和下表面上的攪拌葉片起到提高攪拌效果的作用，由于攪拌軸比較長(zhǎng)，位于攪拌軸下部的攪拌軸在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中就會(huì)出現(xiàn)擺動(dòng)，這樣就會(huì)影響到攪拌軸與蓋板之間的良好轉(zhuǎn)動(dòng)配合，因此在箱體下部設(shè)置十字交叉的定位桿，定位桿中間的筒體起到固定軸承和安裝密封填料的作用，攪拌軸穿設(shè)在軸承的內(nèi)圈，這樣就起到良好的定位作用，杜絕攪拌軸下部的擺動(dòng)。
[0028]物料在厭氧發(fā)酵過(guò)程中，需要向污水糞便內(nèi)加入熱水，通過(guò)熱水進(jìn)管加入熱水并通過(guò)溫度傳感器監(jiān)測(cè)箱體內(nèi)的溫度，以提高厭氧發(fā)酵效率。觀察口用于觀察箱體內(nèi)厭氧發(fā)酵情況，密封蓋起到良好的密封作用。在厭氧發(fā)酵過(guò)程中，沼氣出管上的閥門(mén)開(kāi)啟，這樣使得產(chǎn)生的沼氣源源不斷地排出，進(jìn)料管、出料管和熱水進(jìn)管上的閥門(mén)均處于關(guān)閉狀態(tài)，需要進(jìn)料，就開(kāi)打進(jìn)料管上的閥門(mén)，需要出料，就打開(kāi)出料管上的閥門(mén)，若需要加熱水，就打開(kāi)熱水進(jìn)管上的閥門(mén)。
[0029]密封墊板和限位密封棱條起到良好的密封作用，這樣不僅防止箱體內(nèi)的臭氣溢出來(lái)，更重要的創(chuàng)造一種密閉保溫的環(huán)境，提高厭氧發(fā)酵的效率，進(jìn)而提高沼氣的生產(chǎn)量。耐腐蝕保溫材料層起到良好的保溫效果，以防止箱體內(nèi)的溫度很快下降。
[0030]本實(shí)用新型產(chǎn)生的沼氣進(jìn)入到脫硫器內(nèi)進(jìn)行脫硫，然后在儲(chǔ)存到儲(chǔ)氣柜當(dāng)中，然后再分別使用儲(chǔ)氣柜中的氣體通過(guò)沼氣發(fā)電裝置進(jìn)行發(fā)電和沼氣加熱裝置進(jìn)行加熱、取暖、做飯、洗浴等。
[0031]本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，沼氣儲(chǔ)存的氣密性更好，防止沼氣泄露，沼氣用于發(fā)電、燃燒加熱等，對(duì)厭氧發(fā)酵過(guò)程中的污水糞便攪拌均勻，有助于提高厭氧發(fā)酵效率和沼氣產(chǎn)量，并將沼渣進(jìn)行一系列處理，最后制成有機(jī)肥，實(shí)用性強(qiáng)，易于推廣應(yīng)用。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】[0032]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖2是圖1當(dāng)中可控集箱式發(fā)酵室的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖3是圖1中加熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖4是圖1中儲(chǔ)氣裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036]如圖1、圖2、圖3和圖4所示，本實(shí)用新型的循環(huán)式厭氧發(fā)酵制沼氣、沼液、沼渣利用系統(tǒng)，包括污水糞便池27、發(fā)酵預(yù)處理池28、太陽(yáng)能熱水器29、可控集箱式發(fā)酵室30、脫硫裝置55、儲(chǔ)氣裝置56、沼氣發(fā)電裝置57、沼氣燃燒裝置58、出料池37、加熱裝置47、沉淀池38、粗濾裝置39、攪拌混合裝置40、精濾裝置41、烘干機(jī)42、成型造粒裝置43和包裝機(jī)44，可控集箱式發(fā)酵室30上設(shè)有熱水進(jìn)口、沼氣出口、沼液沼渣出口和沼液回流口，污水糞便池27的出口通過(guò)第一污液管31與發(fā)酵預(yù)處理池28的進(jìn)口連接，發(fā)酵預(yù)處理池28的出口通過(guò)第二污液管32與可控集箱式發(fā)酵室30的進(jìn)口連接，太陽(yáng)能熱水器29的出水口通過(guò)兩根熱水管36分別與發(fā)酵預(yù)處理池28和可控集箱式發(fā)酵室30的熱水進(jìn)口連接，兩根熱水管36上分別設(shè)有熱水閥門(mén)35 ;沼液沼渣出口與出料池37的進(jìn)口通過(guò)第三污液管45連接，出料池37的出口與沉淀池38的進(jìn)口通過(guò)第四污液管46連接，沉淀池38的出料口與粗濾裝置39的進(jìn)料口連接，粗濾裝置39的出料口與攪拌混合裝置40的進(jìn)料口連接，攪拌混合裝置40的出料口與精濾裝置41的進(jìn)料口連接，精濾裝置41的出料口與烘干機(jī)42的進(jìn)料口連接，烘干機(jī)42的出料口與成型造粒裝置43的進(jìn)料口連接，成型造粒裝置43的出料口與包裝機(jī)44的進(jìn)料口連接。
[0037]可控集箱式發(fā)酵室30的沼氣出口通過(guò)第一氣管59與脫硫裝置55的進(jìn)氣口連接，脫硫裝置55的出氣口通過(guò)第二氣管60與儲(chǔ)氣裝置56的進(jìn)氣口連接，儲(chǔ)氣裝置56的出氣口分別通過(guò)第三氣管61和第四氣管62與沼氣發(fā)電裝置57和沼氣燃燒裝置58的進(jìn)氣口連接，第一氣管59、第二氣管60、第三氣管61和第四氣管62上均設(shè)有氣閥門(mén)63和壓力表64，第三氣管61和第四氣管62上均設(shè)有氣體流量計(jì)65 ；
[0038]加熱裝置47包括熱水箱48，熱水箱48底部設(shè)有沼氣燃燒爐49，熱水箱48上設(shè)有加水口 50和散氣孔51，熱水箱48內(nèi)換熱盤(pán)管52，換熱盤(pán)管52的進(jìn)口通過(guò)第五污液管53與出料池37的出液口連接，換熱盤(pán)管52的出口通過(guò)第六污液管54與可控集箱式發(fā)酵室30的沼液回流口連接，第一污液管31、第二污液管32、第三污液管45、第四污液管46及第五污液管53上均設(shè)有污水閥門(mén)33和污水泵34。
[0039]可控集箱式發(fā)酵室30包括頂部敞口呈圓筒形的箱體1，所述箱體I內(nèi)壁設(shè)有耐腐蝕保溫材料層2，箱體I的一側(cè)上部連接有進(jìn)料管3，箱體I的另一側(cè)下部設(shè)有出料管4，出料管4設(shè)在沼液沼渣出口內(nèi)，箱體I中部設(shè)有伸入到箱體I內(nèi)的溫度傳感器5 ；
[0040]箱體I頂部設(shè)有蓋板6，蓋板6上設(shè)有傳動(dòng)連接的電機(jī)7和減速機(jī)8，減速機(jī)8設(shè)在蓋板6中部，電機(jī)7設(shè)在減速機(jī)8上，減速機(jī)8的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)端傳動(dòng)連接有豎直伸向箱體I內(nèi)部的攪拌軸9，攪拌軸9上設(shè)有至少一層的攪拌桿10，每根攪拌桿10均與攪拌軸9垂直設(shè)置，攪拌桿10的上表面和下表面分別設(shè)有攪拌葉片11 ;
[0041]沼氣出口和沼液回流口設(shè)在蓋板上；蓋板6上連接有熱水進(jìn)管12和沼氣出管13，沼氣出管13設(shè)在沼氣出口內(nèi)，蓋板6上開(kāi)設(shè)有觀察口 14，蓋板6上在觀察口 14處設(shè)有鉸接有用于開(kāi)閉觀察口 14的密封蓋15,密封蓋15上設(shè)有拉手16 ；
[0042]進(jìn)料管3、出料管4、沼氣出管13和熱水進(jìn)管12上均設(shè)有位于箱體I外的閥門(mén)17。
[0043]蓋板6下表面設(shè)有圓環(huán)形的限位密封棱條18，限位密封棱條18的外壁與耐腐蝕保溫材料層2內(nèi)壁接觸，蓋板6下表面和箱體I上端面之間設(shè)有圓環(huán)形的密封墊板19，密封墊板19由彈柔性材料制成,密封墊板19位于限位密封棱條18外側(cè)。
[0044]箱體I下部徑向設(shè)有兩根呈十字交叉狀的定位桿20，兩根定位桿20的在其十字交叉處設(shè)有圓筒體21，圓筒體21與箱體I的中心線重合，圓筒體21內(nèi)安裝有軸承22，攪拌軸9穿設(shè)在軸承22的內(nèi)圈中，軸承22上側(cè)和下側(cè)均設(shè)有密封填料23，其中一層攪拌葉片11位于兩根定位桿20的下方。
[0045]儲(chǔ)氣裝置56包括頂部敞口的儲(chǔ)水箱66和底部敞口的儲(chǔ)氣箱67，儲(chǔ)水箱66和儲(chǔ)氣箱67均呈圓筒形，儲(chǔ)氣箱67的外徑小于儲(chǔ)水箱66的內(nèi)徑，儲(chǔ)水箱66內(nèi)盛裝有水，儲(chǔ)氣箱67的開(kāi)口朝下的扣在水里，儲(chǔ)氣箱67頂部設(shè)有出氣管68和壓力傳感器69，出氣管68分別與第三氣管61和第四氣管62連接，儲(chǔ)水箱66底部設(shè)有伸入到儲(chǔ)氣箱67頂部的進(jìn)氣管70，儲(chǔ)水箱66內(nèi)壁的上部設(shè)有擋板71，儲(chǔ)氣箱67外壁的下部設(shè)有與擋板71上下對(duì)應(yīng)的限位板72，儲(chǔ)水箱66內(nèi)的底部設(shè)有用于固定進(jìn)氣管70的斜撐桿73 ；
[0046]儲(chǔ)水箱66的內(nèi)壁沿軸向開(kāi)設(shè)有四條滑道74 ;每條滑道74均與擋板71上下交錯(cuò)布置，四條滑道74沿儲(chǔ)水箱66周向均勻布置，儲(chǔ)氣箱67中部外壁沿周向均勻設(shè)有四個(gè)固定架75，每個(gè)固定架75的外端分別設(shè)有沿一條滑道74內(nèi)滾動(dòng)的兩個(gè)滾輪76。
[0047]儲(chǔ)水箱66底部設(shè)有至少兩個(gè)限位柱77，儲(chǔ)氣箱67的下端面上設(shè)有與限位柱77上下對(duì)應(yīng)的限位塊78。
[0048]限位板72的下表面與儲(chǔ)氣箱67外壁之間設(shè)有第一加強(qiáng)筋板79,擋板71的上表面與儲(chǔ)水箱66內(nèi)壁之間設(shè)有第二加強(qiáng)筋板80。
[0049]本實(shí)用新型當(dāng)中的太陽(yáng)能熱水器29、出料池37、沉淀池38、粗濾裝置39、攪拌混合裝置40、精濾裝置41、烘干機(jī)42、成型造粒裝置43、包裝機(jī)44、脫硫裝置55、沼氣發(fā)電裝置57、沼氣燃燒裝置58均為現(xiàn)有成熟技術(shù)，具體構(gòu)造不再贅述。
[0050]本實(shí)用新型在工作使用時(shí)，污水糞便池27中的污水糞便通過(guò)污水泵34輸送到發(fā)酵預(yù)處理池28中，先經(jīng)過(guò)發(fā)酵預(yù)處理這樣有助于下一道厭氧發(fā)酵工序，提高產(chǎn)氣率，然后再經(jīng)污水泵34將發(fā)酵預(yù)處理過(guò)的污水糞便輸送到可控集箱式發(fā)酵室30內(nèi)，與此同時(shí)太陽(yáng)能熱水器29中的熱水有助于發(fā)酵預(yù)處理和厭氧發(fā)酵，可控集箱式發(fā)酵室30的電機(jī)7通過(guò)減速機(jī)8帶動(dòng)攪拌軸9轉(zhuǎn)動(dòng)，攪拌軸9上的攪拌葉片11將箱體I內(nèi)的污水糞便攪拌均勻，提高厭氧發(fā)酵的效果，從而提高沼氣產(chǎn)量。污水糞便在可控集箱式發(fā)酵室內(nèi)發(fā)酵一段時(shí)間后，沼渣和沼液通過(guò)第三污液管45排入到出料池37，出料池37內(nèi)沼液和沼渣再通過(guò)第四污液管46排入沉淀池38內(nèi)，經(jīng)過(guò)沉淀池38內(nèi)的沉積，人工或者挖掘機(jī)將沼渣送入到粗濾裝置39內(nèi)，將大塊的沼渣過(guò)濾出來(lái)再送入到可控集箱式發(fā)酵室內(nèi)進(jìn)行厭氧發(fā)酵，通過(guò)粗濾裝置39的沼渣被送入到攪拌混合裝置40內(nèi)，加入原土、腐植酸、氮肥、磷肥、鉀肥及微量元素進(jìn)行攪拌混合作業(yè)，接著混合料送入到精濾裝置41內(nèi)，將大于0.3cm的顆粒過(guò)濾出來(lái)再匯入攪拌混合裝置40內(nèi)、小于0.3cm的顆粒進(jìn)入到烘干機(jī)42進(jìn)行烘干、再進(jìn)入到成型造粒裝置43進(jìn)行造粒，最后包裝機(jī)44將制成的有機(jī)肥進(jìn)行包裝，包裝好的有機(jī)肥就可以直接銷(xiāo)
隹
口 ο[0051]可控集箱式發(fā)酵室產(chǎn)生的沼氣進(jìn)入到脫硫裝置55內(nèi)進(jìn)行脫硫，然后在儲(chǔ)存到儲(chǔ)氣裝置56當(dāng)中，然后再分別使用儲(chǔ)氣裝置56中的氣體通過(guò)沼氣發(fā)電裝置57進(jìn)行發(fā)電和沼氣燃燒裝置58進(jìn)行加熱、取暖、做飯、洗浴等。
[0052]儲(chǔ)氣裝置56采用水密封結(jié)構(gòu)，當(dāng)沼氣通過(guò)進(jìn)氣管70進(jìn)入到儲(chǔ)氣箱67內(nèi)儲(chǔ)存，當(dāng)儲(chǔ)氣箱67內(nèi)的氣壓逐步增大時(shí)，儲(chǔ)氣箱67上浮，上浮到一定位置后，限位板72在擋板71的阻擋下儲(chǔ)氣箱67不再上浮，此時(shí)就需要將儲(chǔ)氣箱67內(nèi)的沼氣進(jìn)行釋放，當(dāng)儲(chǔ)氣箱67內(nèi)的氣壓降低，儲(chǔ)氣箱67就會(huì)下沉。水將儲(chǔ)氣箱67的下口密封，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，密封效果好。斜撐桿73確保進(jìn)氣管70保持豎直狀態(tài)。滾輪76沿儲(chǔ)水箱66內(nèi)壁上的滑道74上下移動(dòng)，起到良好的導(dǎo)向作用，避免儲(chǔ)氣箱67前后左右晃動(dòng)，每個(gè)固定架75上設(shè)置上下對(duì)應(yīng)的兩個(gè)滾輪76，這樣可以避免儲(chǔ)氣箱67上下移動(dòng)時(shí)出現(xiàn)傾斜。儲(chǔ)水箱66底部的限位柱77與儲(chǔ)氣箱67的下端面上的限位塊78之間的配合，避免儲(chǔ)氣箱67內(nèi)壓力過(guò)小時(shí)，儲(chǔ)氣箱67觸碰到斜撐桿73或儲(chǔ)水箱66底部。第一加強(qiáng)筋板79和第二加強(qiáng)筋板80分別起到增強(qiáng)限位板72和擋板71強(qiáng)度的作用。壓力傳感器69用于監(jiān)測(cè)儲(chǔ)氣箱67內(nèi)壓力的作用。
[0053]加熱裝置47的能源采用厭氧發(fā)酵的沼氣，沼氣燃燒爐49將熱水箱48內(nèi)的熱水加熱，在第五污液管53上污水泵34的作用下，沼液通過(guò)第五污液管53進(jìn)入到換熱盤(pán)管52內(nèi)，熱水箱48的熱水將沼液加熱后通過(guò)第六污液管54進(jìn)入到可控集箱式發(fā)酵室30內(nèi)循環(huán)利用。這樣也可以減少太陽(yáng)能熱水器29向可控集箱式發(fā)酵室30內(nèi)注入熱水的量。
[0054]污水糞便由進(jìn)料管3進(jìn)入到箱體I內(nèi)，由出料管4排出。電機(jī)7通過(guò)減速機(jī)8帶動(dòng)攪拌軸9轉(zhuǎn)動(dòng)，攪拌軸9上的攪拌桿10對(duì)污水糞便進(jìn)行攪拌，攪拌桿10上表面和下表面上的攪拌葉片11起到提高攪拌效果的作用，由于攪拌軸9比較長(zhǎng)，位于攪拌軸9下部的攪拌軸9在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中就會(huì)出現(xiàn)擺動(dòng)，這樣就會(huì)影響到攪拌軸9與蓋板6之間的良好轉(zhuǎn)動(dòng)配合，因此在箱體I下部設(shè)置十字交叉的定位桿20，定位桿20中間的圓筒體21起到固定軸承22和安裝密封填料23的作用，攪拌軸9穿設(shè)在軸承22的內(nèi)圈，這樣就起到良好的定位作用，杜絕攪拌軸9下部的擺動(dòng)。
[0055]物料在厭氧發(fā)酵過(guò)程中，需要向污水糞便內(nèi)加入熱水，通過(guò)熱水進(jìn)管12加入熱水并通過(guò)溫度傳感器5監(jiān)測(cè)箱體I內(nèi)的溫度，以提高厭氧發(fā)酵效率。觀察口 14用于觀察箱體I內(nèi)厭氧發(fā)酵情況，密封蓋15起到良好的密封作用。
[0056]在厭氧發(fā)酵過(guò)程中，沼氣出管13上的閥門(mén)17開(kāi)啟，這樣使得產(chǎn)生的沼氣源源不斷地排出，進(jìn)料管3、出料管4和熱水進(jìn)管12上的閥門(mén)17均處于關(guān)閉狀態(tài)，需要進(jìn)料，就開(kāi)打進(jìn)料管3上的閥門(mén)17，需要出料，就打開(kāi)出料管4上的閥門(mén)17，若需要加熱水，就打開(kāi)熱水進(jìn)管12上的閥門(mén)17。
[0057]密封墊板19和限位密封棱條18起到良好的密封作用，這樣不僅防止箱體I內(nèi)的臭氣溢出來(lái)，更重要的創(chuàng)造一種密閉保溫的環(huán)境，提高厭氧發(fā)酵的效率，進(jìn)而提高沼氣的生產(chǎn)量。耐腐蝕保溫材料層2起到良好的保溫效果，以防止箱體I內(nèi)的溫度很快下降。
[0058]本實(shí)施例并非對(duì)本實(shí)用新型的形狀、材料、結(jié)構(gòu)等作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.循環(huán)式厭氧發(fā)酵制沼氣、沼液、沼渣利用系統(tǒng)，其特征在于:包括可控集箱式發(fā)酵室、脫硫裝置、儲(chǔ)氣裝置、沼氣發(fā)電裝置、沼氣燃燒裝置、出料池、加熱裝置、沉淀池、粗濾裝置、攪拌混合裝置、精濾裝置、烘干機(jī)、成型造粒裝置和包裝機(jī)，可控集箱式發(fā)酵室上設(shè)有熱水進(jìn)口、沼氣出口、沼液沼渣出口和沼液回流口；所述沼液沼渣出口與出料池的進(jìn)口通過(guò)第一污液管連接，出料池的出口與沉淀池的進(jìn)口通過(guò)第二污液管連接，沉淀池的出料口與粗濾裝置的進(jìn)料口連接，粗濾裝置的出料口與攪拌混合裝置的進(jìn)料口連接，攪拌混合裝置的出料口與精濾裝置的進(jìn)料口連接，精濾裝置的出料口與烘干機(jī)的進(jìn)料口連接，烘干機(jī)的出料口與成型造粒裝置的進(jìn)料口連接，成型造粒裝置的出料口與包裝機(jī)的進(jìn)料口連接； 可控集箱式發(fā)酵室的沼氣出口通過(guò)第一氣管與脫硫裝置的進(jìn)氣口連接，脫硫裝置的出氣口通過(guò)第二氣管與儲(chǔ)氣裝置的進(jìn)氣口連接，儲(chǔ)氣裝置的出氣口分別通過(guò)第三氣管和第四氣管與沼氣發(fā)電裝置和沼氣燃燒裝置的進(jìn)氣口連接，第一氣管、第二氣管、第三氣管和第四氣管上均設(shè)有氣閥門(mén)和壓力表，第三氣管和第四氣管上均設(shè)有氣體流量計(jì)； 加熱裝置的進(jìn)口和出口分別與出料池的出液口和可控集箱式發(fā)酵室的沼液回流口連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)式厭氧發(fā)酵制沼氣、沼液、沼渣利用系統(tǒng)，其特征在于:所述可控集箱式發(fā)酵室包括頂部敞口呈圓筒形的箱體，所述箱體內(nèi)壁設(shè)有耐腐蝕保溫材料層，箱體的一側(cè)上部連接有進(jìn)料管，箱體的另一側(cè)下部設(shè)有出料管，出料管設(shè)在沼液沼渣出口內(nèi)，箱體中部設(shè)有伸入到箱體內(nèi)的溫度傳感器； 箱體頂部設(shè)有蓋板，蓋板上設(shè)有傳動(dòng)連接的電機(jī)和減速機(jī)，減速機(jī)設(shè)在蓋板中部，電機(jī)設(shè)在減速機(jī)上，減速機(jī)的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)端傳動(dòng)連接有豎直伸向箱體內(nèi)部的攪拌軸，攪拌軸上設(shè)有至少一層的攪拌桿，每根攪拌桿均與攪拌軸垂直設(shè)置，攪拌桿的上表面和下表面分別設(shè)有攪拌葉片； 沼氣出口和沼液回 流口設(shè)在蓋板上；蓋板上連接有熱水進(jìn)管和沼氣出管，沼氣出管設(shè)在沼氣出口內(nèi)，蓋板上開(kāi)設(shè)有觀察口，蓋板上在觀察口處設(shè)有鉸接有用于開(kāi)閉觀察口的密封蓋，密封蓋上設(shè)有拉手； 進(jìn)料管、出料管、沼氣出管和熱水進(jìn)管上均設(shè)有位于箱體外的閥門(mén)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的循環(huán)式厭氧發(fā)酵制沼氣、沼液、沼渣利用系統(tǒng)，其特征在于:所述蓋板下表面設(shè)有圓環(huán)形的限位密封棱條，限位密封棱條的外壁與耐腐蝕保溫材料層內(nèi)壁接觸，蓋板下表面和箱體上端面之間設(shè)有圓環(huán)形的密封墊板，密封墊板由彈柔性材料制成，密封墊板位于限位密封棱條外側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的循環(huán)式厭氧發(fā)酵制沼氣、沼液、沼渣利用系統(tǒng)，其特征在于:所述箱體下部徑向設(shè)有兩根呈十字交叉狀的定位桿，兩根定位桿的在其十字交叉處設(shè)有圓筒體，圓筒體與箱體的中心線重合，圓筒體內(nèi)安裝有軸承，攪拌軸穿設(shè)在軸承的內(nèi)圈中，軸承上側(cè)和下側(cè)均設(shè)有密封填料，其中一層攪拌葉片位于兩根定位桿的下方。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)式厭氧發(fā)酵制沼氣、沼液、沼渣利用系統(tǒng)，其特征在于:所述儲(chǔ)氣裝置包括頂部敞口的儲(chǔ)水箱和底部敞口的儲(chǔ)氣箱，儲(chǔ)水箱和儲(chǔ)氣箱均呈圓筒形，儲(chǔ)氣箱的外徑小于儲(chǔ)水箱的內(nèi)徑，儲(chǔ)水箱內(nèi)盛裝有水，儲(chǔ)氣箱的開(kāi)口朝下的扣在水里，儲(chǔ)氣箱頂部設(shè)有出氣管和壓力傳感器，儲(chǔ)水箱底部設(shè)有伸入到儲(chǔ)氣箱頂部的進(jìn)氣管，儲(chǔ)水箱內(nèi)壁的上部設(shè)有擋板，儲(chǔ)氣箱外壁的下部設(shè)有與擋板上下對(duì)應(yīng)的限位板，儲(chǔ)水箱內(nèi)的底部設(shè)有用于固定進(jìn)氣管的斜撐桿； 儲(chǔ)水箱的內(nèi)壁沿軸向開(kāi)設(shè)有四條滑道；每條滑道均與擋板上下交錯(cuò)布置，四條滑道沿儲(chǔ)水箱周向均勻布置，儲(chǔ)氣箱中部外壁沿周向均勻設(shè)有四個(gè)固定架，每個(gè)固定架的外端分別設(shè)有沿一條滑道內(nèi)滾動(dòng)的兩個(gè)滾輪。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的循環(huán)式厭氧發(fā)酵制沼氣、沼液、沼渣利用系統(tǒng)，其特征在于:所述儲(chǔ)水箱底部設(shè)有至少兩個(gè)限位柱，儲(chǔ)氣箱的下端面上設(shè)有與限位柱上下對(duì)應(yīng)的限位塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的循環(huán)式厭氧發(fā)酵制沼氣、沼液、沼渣利用系統(tǒng)，其特征在于:所述限位板的下表面與儲(chǔ)氣箱外壁之間設(shè)有第一加強(qiáng)筋板，擋板的上表面與儲(chǔ)水箱內(nèi)壁之間設(shè)有第二加強(qiáng)筋板。
【文檔編號(hào)】C12M1/107GK203668376SQ201320731090
【公開(kāi)日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2013年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月19日
【發(fā)明者】陳開(kāi)碇, 王春曉, 張圓, 關(guān)樹(shù)義, 徐洪閣, 王恩勝, 賀建彪, 李俊峰 申請(qǐng)人:河南桑達(dá)能源環(huán)保有限公司