CN101560464A - 利用秸秆生产沼气的回流式厌氧消化器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及利用秸秆生产沼气的回流式厌氧消化器，它包括沼气输送管(10)和沼渣排放管(11)的发酵罐(1)和加料装置，其特征在于所述的加料装置为一个气压式进料器(2)，上部有一个高压进气管(3)和一个带闸门的加料斗(4)，在气压式进料器(2)的下部连接带闸门送料管(5)，送料管(5)的另一端与发酵罐(1)的上部相通。本发明的优越之处在于可以自动补料；由于对作物秸秆进行了搅拌揉搓，增加秸秆与沼液的接触面积，提高发酵效率；利用沼液回流与秸秆进行搅拌混合，解决了泥浆泵输送时易卡涩的难题，并有效利用了沼液中富含微生物的发酵作用；细高圆柱形发酵罐，有效地延长了厌氧微生物的滞留期，同时也利于沼渣排放顺畅。

Description

利用秸秆生产沼气的回流式厌氧消化器
一、技术领域
本发明涉及生产沼气的装置，特别是使用作物秸秆并采用厌氧发酵生产沼气的装置。
二、背景技术
沼气是我国可再生能源的重要组成部分。大力发展沼气事业是发展循环经济，实施可持续发展战略、建设社会主义新农村的重大举措，也是功在当代、利在千秋的一项要事。
但是，目前我国的沼气事业还停留在以畜禽粪便发酵产生沼气的方式上，沼气事业的发展存在着先有养殖业，才有沼气业的发展瓶颈。直接使用秸秆生产沼气，将大大的拓宽沼气生产的途径，为可再生能源的发展开创一条新路。中国专利申请号为200610077501.5、名称“连续自动进排料沼气干发酵装置、工艺及增保温方法”中，也发明了一种使用秸秆生产沼气的装置。但该装置还存在一些缺陷，例如对生产沼气的原料还要进行调整温度及加水等的预处理，这样就需要一个专门的预处理池；对发酵罐中所产生的气体、液体和固体，还要作进一步分离后才能得到可供使用的沼气，因此还要另外增加一个分离装置；发酵后的排放物只能靠进料物的进料压力才能完成，而不是真正的自动排料。
三、发明内容
本发明的目的在于克服现的技术存在的缺陷，提供一种利用秸秆生产沼气的回流式厌氧消化器。
为其上所述的目的，本发明采用了如下的技术方案。秸秆生产沼气的回流式厌氧消化器，包括有沼气输送管和沼渣排放管的发酵用罐、加料装置，具体的结构是所述的加料装置为一个气压式进料器，其上部有一个高压进气管和一个带闸门的加料斗，下部连接带闸门送料管，送料管与发酵罐的上部相通。
在所述的气压式进料器内设置由电机带动的搅拌装置。
所述的气压式进料器上部连接有与发酵罐相通的带闸门管道。
在所述发酵罐上部均匀设置与送料管相连接的若干个进料口。
所述的发酵罐为立式圆柱形。
在所述的发酵罐内设置有与外部太阳能集热装置相连接的热能传感装置。
本发明的优越之处在于：
1、采用气压式送料方式，可以自动为发酵罐补充所需要的原料。
2、由于对所用的作物秸秆进行了搅拌揉搓，破坏秸秆表面的腊质层，增加秸秆与沼液的接触面积，提高发酵效率。
3、把发酵罐中的沼液回放到气压式搅拌器中，再与经过粉碎、搓揉处理的秸秆进行搅拌混合，混合的秸秆呈粥状，干物质含量(TS)可以达到6-20％。通过搅拌后的粥状秸秆更容易输送到厌氧消化器中。秸秆与沼液混合时，采取搅拌方式，解决了秸秆漂浮，不易输送的困难。使用气体压力输送粥状秸秆，解决了泥浆泵输送时易卡涩的难题。
4、沼液回流到厌氧发酵罐中，有效地利用了沼液中富含微生物的发酵作用。
5、发酵罐呈细高圆柱形，罐内底部静压力在0.1MPa左右，有效地延长了厌氧微生物的滞留期，同时也利于沼渣自动排放顺畅。
6、用太阳能集热器为厌氧发酵罐提供热量，有利于保持和提高秸秆发酵温度，从而提高厌氧消化器的产气能力，特别适用于冬季的北方地区。
四、附图说明
附图为本发明的结构示意图。
五、具体实施方式
本发明结构参见附图。
实施例1：厌氧消化器包括有沼气输送管10和排渣口11的发酵用罐体1和加料装置，具体的结构是所述的加料装置为一个气压式进料器2，在其上部有一个带闸门高压进气管3和一个带闸门的加料斗4，下部连接带闸门送料管5，送料管5的另一端与发酵罐1的上部相通。有了这个比较简单的装置，高压气体就能够通过进气管3，向装有已经粉碎作物秸秆的容器内施压，秸秆通过送料管5进入到发酵罐中1进行发酵，所产生的沼气经发酵罐的沼气输送管10被送至用户；开启发酵罐1下部的排料口11的闸门，沼渣在静压力的作用下，可以自动通过排料口11排出。
实施例2：在所述的气压式进料器2内设置由电机带动的搅拌装置6。未经处理的秸秆表面附着蜡质层，秸秆经过粉碎再经过搅拌装置6搓揉后，表面蜡质层遭到破坏，增加了秸秆与沼液的接触面积，提高了发酵的速度。
实施例3：在气压式进料器2的上部连接有与发酵罐1相通的带闸门管道7。有了管道7后，就可以在向进料器2投料时，先从发酵罐1中排放出一定量的沼液再放入适量的秸秆，在螺旋搅拌叶片的作用下，实现加入秸秆和搅拌同时进行。搅拌一定时间后，加料斗4闸门关闭，通向发酵罐1的送料管5阀门开启，且高压进气管3的阀门打开后，在高压空气压力的作用下，搅拌成粥状的秸秆被输送到发酵罐1中。气压式搅拌进料器2中设置有螺旋叶片，当秸秆进入进料器2内时，因秸秆密度较低，会漂浮在液体上方。通过螺旋叶片的转动，将浮在上部的秸秆强制性地搅入液体中，呈粥状秸秆在高压空气的作用下被输送到厌氧发酵罐1中。若不经搅拌，浮在液体上部的秸秆就会滞留在进料器中，导致输送秸秆失败。而采用本装置，整个加料过程不会出现卡涩，堵塞现象。
实施例4：在所述的发酵罐1的上部均匀设置与送料管5相连接的若干个进料口。搅拌后的粥状秸秆在高压气体作用下，从厌氧发酵罐1的顶部，以喷射方式均匀加入发酵罐1中，产生的动能与势能，将上部漂浮的秸秆击碎，起到了破壳和搅拌作用，促进秸秆发酵。
实施例5：所述的发酵罐1为立式圆柱形。厌氧发酵罐1设计成细高圆柱状，能有效地延长了厌氧微生物的滞留期，本发明中，厌氧消化器呈细高柱状，厌氧微生物的滞留期可达200天以上。随着滞留期的延长，沼液中厌氧微生物的浓度逐步增加，提高了对秸秆的消化能力。另一方面，细高的厌氧发酵罐1，能使底部的静压力在0.1MPa左右，设置在厌氧发酵罐1靠近底部的排渣口11，在较高压力的作用下，可顺利排放沼渣。
实施例6：在所述的发酵罐1内设置有与外部太阳能集热装置8相连接的热能传感装置9。本发明中，设置了多组太阳能集热器，将各组集热器串联起来，当热水温度达到一定时，温度传感器控制循环泵开启，太阳能贮水仓中的水，通过设置在厌氧发酵罐1底部热能传感装置9进行循环，将太阳能热水的热量传递给厌氧发酵罐中的物料。

Claims (6)

1、一种利用秸秆生产沼气的回流式厌氧消化器，包括有沼气输送管(10)和沼渣排放管(11)的发酵罐(1)和加料装置，其特征在于所述的加料装置为一个气压式进料器(2)，其上部有一个高压进气管(3)和一个带闸门的加料斗(4)，下部连接带闸门的送料管(5)，送料管(5)的另一端与发酵罐(1)的上部相通。
2、如权利要求1所述的利用秸秆生产沼气的回流式厌氧消化器，其特征在于：在气压式进料器(2)内设置由电机带动的搅拌装置(6)。
3、如权利要求1所述的利用秸秆生产沼气的回流式厌氧消化器，其特征在于：气压式进料器(2)上部连接有与发酵罐(1)相通的带闸门管道(7)。
4、如权利要求1所述的利用秸秆生产沼气的回流式厌氧消化器，其特征在于：在发酵罐(1)上部均匀设置与送料管(5)相连接的若干个进料口。
5、如权利要求1所述的利用秸秆生产沼气的回流式厌氧消化器，其特征在于：所述的发酵罐(1)为立式圆柱形。
6、如权利要求1所述的利用秸秆生产沼气的回流式厌氧消化器，其特征在于：在发酵罐(1)内设置有与外部太阳能集热装置(8)相连接的热能传感装置(9)。
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