本實(shí)用新型涉及沼氣工程領(lǐng)域,具體地說(shuō),涉及一種厭氧發(fā)酵裝置。
背景技術(shù):
厭氧發(fā)酵是廢物在厭氧條件下通過(guò)微生物的代謝活動(dòng)而被穩(wěn)定化,同時(shí)伴有甲烷和CO2產(chǎn)生的過(guò)程。
厭氧發(fā)酵罐的功能是為微生物的生長(zhǎng)提供優(yōu)良條件,以便滿(mǎn)足微生物的生長(zhǎng)和繁殖,在厭氧發(fā)酵罐中,這些生物發(fā)揮其催化或新陳代謝的功能,并產(chǎn)生常規(guī)化學(xué)反應(yīng)難以獲得的反應(yīng)物和代謝物。
厭氧發(fā)酵的溫度在35~40℃為宜,目前對(duì)發(fā)酵罐的加熱主要有罐壁外側(cè)和內(nèi)側(cè)兩種加熱方式,外側(cè)加熱時(shí),加熱管或電加熱線隔著罐體側(cè)壁對(duì)罐體內(nèi)的料液加熱,加熱管不直接接觸料液,其換熱系數(shù)很低;內(nèi)側(cè)加熱時(shí),加熱管位于料液中,加熱管易腐蝕,并且,由于加熱管位于發(fā)酵罐內(nèi),造成檢修困難,需要停產(chǎn)檢修,且發(fā)酵罐再啟動(dòng)需要很長(zhǎng)時(shí)間,大大降低了沼氣產(chǎn)率。
另外,在發(fā)酵時(shí),若發(fā)酵罐內(nèi)沒(méi)有攪拌裝置,則其發(fā)酵物料容易發(fā)生固液分層的現(xiàn)象,且不利于甲烷氣體的產(chǎn)生,而單純的利用機(jī)械結(jié)構(gòu)攪拌,往往難以檢修,并且機(jī)械磨損較為嚴(yán)重,再者,發(fā)酵罐對(duì)密封性能要求很高,機(jī)械攪拌大多達(dá)不到其密封性能的要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了克服背景技術(shù)中存在的問(wèn)題,本實(shí)用新型提出了一種厭氧發(fā)酵裝置,在工作過(guò)程中,先利用調(diào)配池預(yù)加熱家禽糞便勻漿,即預(yù)加熱發(fā)酵物料,再通過(guò)布料管將發(fā)酵物料送入發(fā)酵罐,使得發(fā)酵物料分布均勻,同時(shí)便于加熱器的檢修,并且發(fā)酵罐外側(cè)設(shè)有保溫層,保持發(fā)酵罐內(nèi)溫度穩(wěn)定,再者,本實(shí)用新型利用沼液的回流攪拌發(fā)酵物料,即能使甲烷菌均勻分布于整個(gè)發(fā)酵罐中,又實(shí)現(xiàn)了物料的攪拌,增大微生物與原料的接觸面積,增加產(chǎn)氣效率,增加發(fā)酵的效率,并且整個(gè)沼液回流管路位于發(fā)酵罐外,檢修方便。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:所述的厭氧發(fā)酵裝置包括發(fā)酵罐、調(diào)配池、投料口、加熱組、溫度計(jì)、送料管、閥Ⅰ、送料泵、環(huán)管、布料管、沼氣出口、保溫層、夾層、加固板、充氣口、液料測(cè)量?jī)x、壓力表、排泥口、沼液回流管、閥Ⅱ、加熱器、循環(huán)泵、回流管、射流噴頭、通孔;所述的發(fā)酵罐的外側(cè)設(shè)有保溫層,保溫層內(nèi)部設(shè)有夾層,夾層內(nèi)設(shè)有加固板,加固板上設(shè)有通孔;所述的發(fā)酵罐的左側(cè)設(shè)有調(diào)配池,調(diào)配池上端設(shè)有投料口,調(diào)配池左側(cè)設(shè)有加熱組和溫度計(jì),加熱組右端伸入調(diào)配池內(nèi),調(diào)配池的底部連通送料管,送料管上設(shè)有閥Ⅰ、送料泵,送料管的右端與環(huán)管連接,環(huán)管環(huán)繞固定在保溫層的外側(cè),環(huán)管通過(guò)至少四根布料管連通發(fā)酵罐內(nèi)部;發(fā)酵罐的頂壁設(shè)有沼氣出口和壓力表,發(fā)酵罐右壁上側(cè)設(shè)有液料測(cè)量?jī)x,液料測(cè)量?jī)x包括溫度測(cè)量?jī)x和酸堿度測(cè)量?jī)x,發(fā)酵罐右壁下側(cè)設(shè)有排泥口;所述的發(fā)酵罐的左壁上側(cè)設(shè)有沼液回流管,沼液回流管上設(shè)有閥Ⅱ,沼液回流管下端連接加熱器,加熱器的下端連接回流管,回流管的左端設(shè)有循環(huán)泵,回流管的右端伸入發(fā)酵罐內(nèi)并且固定在發(fā)酵罐的內(nèi)壁上,回流管位于發(fā)酵罐內(nèi)的管段上設(shè)有至少四個(gè)射流噴頭,所述的射流噴頭內(nèi)設(shè)置有壓縮道和擴(kuò)散道,壓縮道和擴(kuò)散道相互連通。
進(jìn)一步的,所述的夾層內(nèi)填充惰性氣體。
進(jìn)一步的,所述的射流噴頭分別與水平和垂直方向成20o~30o,四個(gè)流射噴頭的噴嘴朝向均不相同。
本實(shí)用新型的有益效果:
1、本實(shí)用新型利用調(diào)配池預(yù)加熱家禽糞便勻漿,即預(yù)加熱發(fā)酵物料,再通過(guò)布料管將發(fā)酵物料送入發(fā)酵罐,使得發(fā)酵物料分布均勻,同時(shí),當(dāng)加熱器出現(xiàn)故障時(shí),檢修調(diào)配池即可,無(wú)需對(duì)發(fā)酵罐停產(chǎn)檢修,提高沼氣產(chǎn)率,并且發(fā)酵罐外側(cè)設(shè)有保溫層,保溫層內(nèi)的夾層內(nèi)可填充保溫性能極佳的惰性氣體,增強(qiáng)保溫效果,保持發(fā)酵罐內(nèi)溫度穩(wěn)定,再者,本實(shí)用新型的回流管上設(shè)有加熱器,彌補(bǔ)沼液回流時(shí)的熱能損失,進(jìn)一步減少發(fā)酵罐內(nèi)熱量損失。
2、本實(shí)用新型利用回流的沼液攪拌發(fā)酵物料,即能使甲烷菌均勻分布于整個(gè)發(fā)酵罐中,又實(shí)現(xiàn)了物料的攪拌,防止物料淤積,增大微生物與原料的接觸面積,增加產(chǎn)氣效率增加發(fā)酵的效率,并且整個(gè)沼液回流管路位于發(fā)酵罐外,檢修方便。
附圖說(shuō)明
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本實(shí)用新型的加固板左視圖;
圖3是本實(shí)用新型的射流噴頭結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中,1-發(fā)酵罐、2-調(diào)配池、3-投料口、4-加熱組、5-溫度計(jì)、6-送料管、7-閥Ⅰ、8-送料泵、9-環(huán)管、10-布料管、11-沼氣出口、12-保溫層、13-夾層、14-加固板、15-充氣口、16-液料測(cè)量?jī)x、17-壓力表、18-排泥口、19-沼液回流管、20-閥Ⅱ、21-加熱器、22-循環(huán)泵、23-回流管、24-射流噴頭、25-壓縮道、26-擴(kuò)散道、27-通孔。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果更加清楚,下面將結(jié)合附圖,對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明,以方便技術(shù)人員理解。
如圖1、圖2、圖3所示,所述的厭氧發(fā)酵裝置包括發(fā)酵罐1、調(diào)配池2、投料口3、加熱組4、溫度計(jì)5、送料管6、閥Ⅰ7、送料泵8、環(huán)管9、布料管10、沼氣出口11、保溫層12、夾層13、加固板14、充氣口15、液料測(cè)量?jī)x16、壓力表17、排泥口18、沼液回流管19、閥Ⅱ20、加熱器21、循環(huán)泵22、回流管23、射流噴頭24、通孔27。所述的發(fā)酵罐1的外側(cè)設(shè)有保溫層12,保溫層12內(nèi)部設(shè)有夾層13,夾層13內(nèi)設(shè)有加固板14,加固板14上設(shè)有通孔27,所述的發(fā)酵罐1的左側(cè)設(shè)有調(diào)配池2,調(diào)配池2上端設(shè)有投料口3,調(diào)配池2左側(cè)設(shè)有加熱組4和溫度計(jì)5,加熱組4右端伸入調(diào)配池2內(nèi),調(diào)配池2的底部連通送料管6,送料管6上設(shè)有閥Ⅰ7、送料泵8,送料管6的右端與環(huán)管9連接,環(huán)管9環(huán)繞固定在保溫層12的外側(cè),環(huán)管9通過(guò)至少四根布料管10連通發(fā)酵罐1內(nèi)部,所述加固板14上設(shè)有通孔27,實(shí)現(xiàn)夾層13內(nèi)惰性氣體的流通,保證夾層13內(nèi)各個(gè)中空部分壓力一致,保溫層12可減少發(fā)酵罐1內(nèi)的熱量損失,保持溫度穩(wěn)定,夾層13內(nèi)可填充保溫性能極佳的惰性氣體,增強(qiáng)保溫效果,加固板14用于加固保溫層12;利用調(diào)配池2預(yù)加熱家禽糞便勻漿,即預(yù)加熱發(fā)酵物料,再通過(guò)布料管10將發(fā)酵物料送入發(fā)酵罐1,使得發(fā)酵物料分布均勻,同時(shí),當(dāng)加熱器出現(xiàn)故障時(shí),檢修調(diào)配池2即可,無(wú)需對(duì)發(fā)酵罐1停產(chǎn)檢修,提高沼氣產(chǎn)率。
發(fā)酵罐1的頂壁設(shè)有沼氣出口11和壓力表17,發(fā)酵罐1右壁上側(cè)設(shè)有液料測(cè)量?jī)x16,液料測(cè)量?jī)x16包括溫度測(cè)量?jī)x和酸堿度測(cè)量?jī)x,發(fā)酵罐1右壁下側(cè)設(shè)有排泥口18;所述的發(fā)酵罐1的左壁上側(cè)設(shè)有沼液回流管19,沼液回流管19上設(shè)有閥Ⅱ20,沼液回流管19下端連接加熱器21,加熱器21的下端連接回流管23,回流管23的左端設(shè)有循環(huán)泵22,回流管23的右端伸入發(fā)酵罐1內(nèi)并且固定在發(fā)酵罐1的內(nèi)壁上,回流管23位于發(fā)酵罐1內(nèi)的管段上設(shè)有至少四個(gè)射流噴頭24,所述的射流噴頭24內(nèi)設(shè)置有壓縮道25和擴(kuò)散道26,壓縮道25和擴(kuò)散道26相互連通,先利用循環(huán)泵22抽取沼液,再通過(guò)射流噴頭24的壓縮道25將沼液壓縮,壓縮后的沼液經(jīng)擴(kuò)散道26擴(kuò)散后形成強(qiáng)烈的紊流,沖擊淤積的物料,而射流噴頭24分別與水平和垂直方向成20o~30o,四個(gè)流射噴頭24的噴嘴朝向均不相同,故射流噴頭24噴出的紊流在發(fā)酵罐1內(nèi)形成紊流場(chǎng),增強(qiáng)攪拌的效果,再者,發(fā)酵罐內(nèi)1上端的沼液中含有大量的甲烷菌,通過(guò)回流沼液使得甲烷菌均勻分布于發(fā)酵罐1內(nèi),增大微生物與原料的接觸面積,增加產(chǎn)氣效率增加發(fā)酵的效率,再者于回流管23上設(shè)置有加熱器21,特別是在周?chē)h(huán)境的氣溫較低時(shí),彌補(bǔ)了沼氣、沼液回流時(shí)的熱能損失,進(jìn)一步減少發(fā)酵罐1內(nèi)熱量損失,并且整個(gè)沼液回流管路位于發(fā)酵罐1外,檢修方便。
本實(shí)用新型的工作過(guò)程:工作時(shí),預(yù)先將惰性氣體通過(guò)充氣口15充入保溫層12內(nèi)的夾層13中,惰性氣體通過(guò)加固板14上的通孔27流通,當(dāng)夾層13充滿(mǎn)惰性氣體后,關(guān)閉充氣口15,然后將沉淀、過(guò)濾后的家禽糞便勻漿及適量的接種物從投料口3中投入調(diào)配池2中混合得到發(fā)酵物料,通過(guò)加熱組4預(yù)熱,觀察溫度計(jì)5的示數(shù),溫度達(dá)到要求打開(kāi)閥Ⅰ7和送料泵8,發(fā)酵物料通過(guò)送料管6和布料管10進(jìn)入發(fā)酵罐1內(nèi),進(jìn)料完成后關(guān)閉閥Ⅰ7和送料泵8;需要攪拌時(shí),打開(kāi)閥Ⅱ20及循環(huán)泵22,利用循環(huán)泵22的抽吸力,將沼液通過(guò)沼液回流管19從發(fā)酵罐1內(nèi)抽出,而后沼液通過(guò)回流管23依次流經(jīng)加熱器21、循環(huán)泵22進(jìn)入射流噴頭24內(nèi),沼液經(jīng)射流噴頭24的壓縮道25壓縮后,再經(jīng)過(guò)擴(kuò)散道26擴(kuò)散,最后沖擊發(fā)酵罐1內(nèi)淤積的發(fā)酵物料,實(shí)現(xiàn)發(fā)酵物料的攪拌;利用液料測(cè)量?jī)x16測(cè)量發(fā)酵物料的溫度和酸堿度,發(fā)酵物料溫度偏低時(shí),打開(kāi)加熱器21加熱循環(huán)的沼液和沼氣,補(bǔ)充發(fā)酵罐1損失的熱量;觀察壓力表17,發(fā)酵罐1內(nèi)壓力到達(dá)一定值時(shí),將沼氣通過(guò)出口11排出,發(fā)酵完成后利用排泥口18排出沼渣。
本實(shí)用新型利用調(diào)配池預(yù)加熱家禽糞便勻漿,即預(yù)加熱發(fā)酵物料,再通過(guò)布料管將發(fā)酵物料送入發(fā)酵罐,使得發(fā)酵物料分布均勻,同時(shí),當(dāng)加熱器出現(xiàn)故障時(shí),檢修調(diào)配池即可,無(wú)需對(duì)發(fā)酵罐停產(chǎn)檢修,提高沼氣產(chǎn)率,并且發(fā)酵罐外側(cè)設(shè)有保溫層,保溫層內(nèi)的夾層內(nèi)可填充保溫性能極佳的惰性氣體,增強(qiáng)保溫效果,保持發(fā)酵罐內(nèi)溫度穩(wěn)定,再者,本實(shí)用新型的回流管上設(shè)有加熱器,彌補(bǔ)沼液回流時(shí)的熱能損失,進(jìn)一步減少發(fā)酵罐內(nèi)熱量損失;本實(shí)用新型利用回流的沼液攪拌發(fā)酵物料,即能使甲烷菌均勻分布于整個(gè)發(fā)酵罐中,又實(shí)現(xiàn)了物料的攪拌,防止物料淤積,增大微生物與原料的接觸面積,增加產(chǎn)氣效率增加發(fā)酵的效率,并且整個(gè)沼液回流管路位于發(fā)酵罐外,檢修方便。
最后說(shuō)明的是,以上優(yōu)選實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制,盡管通過(guò)上述優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的描述,但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,可以在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)其作出各種各樣的改變,而不偏離本實(shí)用新型權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍。