CN101805693A - 一种自动化的沼气干发酵装置 - Google Patents

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Abstract

一种自动化的沼气干发酵装置，属于节能环保领域。由外筒堆沤槽2和内筒厌氧发酵槽4构成，而反应所要求的条件由外筒堆沤槽2的通风控制系统3、对内筒厌氧发酵槽4发酵物料的自动温度控制系统8和液流搅拌系统1控制。其特点是物料由外筒堆沤槽2出料到内筒厌氧发酵槽4进料可自动进行，并为保证其密封性，提出了环形橡胶垫式密封、环形水圈式密封、环形水封等三种密封方式。该装置可减少人工操作有误而带入氧气的可能性，且具备有良好的产气质量和产气率。

Description

一种自动化的沼气干发酵装置
技术领域：
本发明属于节能环保领域，涉及一种主要应用于处理有机废物的沼气发酵工程中的干发酵沼气装置，特别涉及到这种沼气装置的密封与自动化。
背景技术：
沼气技术近年来在我国已被广泛应用，在沼气技术中，发酵装置的密封对产气质量及产气率有很大的影响，密封是否良好是衡量沼气发酵装置能否成功运行的关键。同时在目前能源危机的前提下，沼气技术被大力推广，而沼气装置的自动化是影响沼气技术广泛应用的一个关键因素。
众所周知，沼气发酵装置漏气，装置内有氧气，则不产气或少产气，甚至只能发生腐烂产废气。所以，密封是沼气发酵装置成功运行的首要条件。目前在国家提倡科学发展的前提下，许多企业花费大量资金建立了沼气发酵工程，但是由于密封问题没做好导致工程做完后只成了一个摆设，无法成功运行，浪费了好多人力物力，同时也影响了沼气技术的推广。另外沼气发酵装置如果实现自动化，既可以节省人力，同时也可以免去由于人员操作有误引起的装置密封不完全的问题。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种干法发酵沼气装置的自动化模式及几种干法发酵沼气装置的密封方法，使干法发酵沼气装置能够保持高的产气质量和产气率，也使干法发酵沼气技术得到很好的推广应用。
一种自动化的沼气干发酵装置，其特征在于：所述的自动化沼气干发酵装置由外筒堆沤槽2和内筒厌氧发酵槽4构成；
所述的外筒堆沤槽2由外筒进料口9、通风控制系统3、底板7组成，所述的内筒厌氧发酵槽4由内筒顶盖11、内筒进料口10、内筒出料口6、出气口12、自动温度控制系统8、液流搅拌系统1组成。内筒顶盖11向上抬起的同时可显露出内筒进料口10，内筒进料口10关闭时采用密封方法封住内筒进料口10，外筒堆沤槽2通过内筒进料口10与内筒厌氧发酵槽4连通。
外筒堆沤槽2底部设有可移动的底板7，底板7上设有绳索与外界牵引装置连接。
内筒顶盖11包括内筒盖及内筒进料口10上端的内筒壁部分。
内筒进料口10关闭时的密封方式为环形橡胶垫式密封，见图1。
内筒进料口10关闭时的密封方式为环形水圈式密封，见图2。
内筒进料口10关闭时的密封方式为环形水封，见图3。此时内筒厌氧发酵槽4由水环绕，水中插有电加热器17，而电加热器17由温控仪18控制。厌氧发酵槽4的内筒壁上端设有弹簧杆16，弹簧杆16与弹簧杆16之间由可伸缩的厚帆布相连。弹簧杆16的顶端与内筒顶盖11的底部通过数个柔性绳索14连接。
本发明是在专利公开号CN101560466的基础上，对该沼气干发酵装置进行改造，增添自动化模式，并为保证其密封性，提出了几种密封方式。其特征在于：
物料从外筒堆沤槽2进入内筒厌氧发酵槽4可以自动进行，减少了人工操作有误而带入氧气的可能性，同时为了实现内筒厌氧发酵槽4的密封性，提出了环形橡胶垫式密封、环形水圈式密封及环形水封三种密封方式。特别是环形水封方式，它在保证有效密封的同时又可通过对内筒壁外水的加热来保证内筒厌氧发酵槽4的温度。
本发明所述的沼气干发酵装置外筒堆沤槽2底部的底板7可提起，以方便外筒堆沤槽2出料，内筒厌氧发酵槽4由内筒顶盖11和内筒组成，内筒顶盖11抬起时可露出内筒进料口10，以方便内筒厌氧发酵槽4进料，内筒顶盖11落下时采用了良好的密封方式，克服了原来外筒堆沤槽2出料、内筒厌氧发酵槽4进料麻烦的问题。具有结构紧凑，密封性能良好、进出料方便的优点。
附图说明
图1为本发明的环形橡胶垫式密封的自动运行干发酵沼气装置。
图2为本发明的环形水圈式密封的自动运行干发酵沼气装置。
图3为本发明的环形水封式的自动运行干发酵沼气装置。
附图标记：
1-液流搅拌系统，2-外筒堆沤槽，3-通风控制系统，4-内筒厌氧发酵槽，5-储液箱，6-内筒出料口，7-底板，8-温度控制系统，9-外筒进料口，10-内筒进料口，11-内筒顶盖，12-出气口，13-水圈，14-柔性绳索，15-温度传感器，16-弹簧杆，17-电加热器，18-温控仪
具体实施方案
下面结合附图对本发明的具体实施方案作进一步阐述。
实施方案1：先把玉米秸秆粉碎至3～5cm，然后采用酵素菌对玉米秸秆进行处理，之后通过外筒进料口7放入外筒堆沤槽2进行堆沤，期间所需氧量由自然与强制通风结合的控制系统供给，堆沤5d后，首先内筒顶盖11(内筒顶盖11包括内筒盖及内筒进料口10上端的内筒壁部分)被抬起，内筒进料口10显出，之后外筒堆沤槽2底部的底板7被绳索拉起，粉碎的玉米秸秆就通过内筒进料口10被挤入内筒厌氧发酵槽4进行发酵，进料完毕后内筒顶盖11落下，内筒顶盖11与内筒之间的内筒进料口10关闭，内筒顶盖11上的沟槽与下方内筒壁的沟槽相咬合在一起，沟槽凸起部分为橡胶垫，绕内筒壁成环形，此种密封方式为环形橡胶垫式密封，参见图一。内筒厌氧发酵槽4所堆积的粉碎玉米秸秆顶部低于内筒进料口10，第一次厌氧发酵储液箱5中需加入含甲烷菌的消化污泥，内筒厌氧发酵槽4反应所需的条件仍由温度控制系统8和液流搅拌系统1来控制。发酵所产生的沼气经出气口12排出，经发酵处理后的沼渣由内筒出料口6排出系统后，可用作农肥，沼液可通过液流控制系统作为下次厌氧消化用的接种液。外筒堆沤槽2在内筒厌氧发酵槽4发酵的同时继续添加秸秆堆沤，这不仅可为内筒厌氧发酵槽4提供适宜的厌氧发酵温度，也完成了酸发酵过程，为后续的厌氧发酵提供甲烷菌所需要的有机酸等基质。如此往复。
实施方案2：本方案的运行方式同方案1相同，只是内筒进料口10关闭时的密封方式采用的是环形水圈式密封，见图2，在内筒顶盖11与下方内筒壁上各有一凹槽，且下方凹槽内放有一环形塑料水圈4，当内筒顶盖11抬起时水圈13中的水被抽出，内筒厌氧发酵槽4进料完成后，内筒顶盖11落下，此时水圈13中又被充满水。
实施方案3：见图3，本方案外筒堆沤槽2的运行方式同方案1相同，但外筒堆沤槽2进料高度低于内筒进料口10的高度。原来插在内筒厌氧发酵槽4中部的温度传感器15现在插在内筒厌氧发酵槽4底部，内筒壁由水环绕，水中插有电加热器17，电加热器17由温控仪18控制，经加热的水对内筒厌氧发酵槽4的物料起加热和保温的作用。这样内筒厌氧发酵槽4的温度控制除了由原来的温度控制系统8控制外，还由内筒壁外的水来保证。另外水中还插有内筒顶盖11，用来盛水的内筒壁的上端设有数个可伸缩的弹簧杆16，杆的顶端为圆锥形，弹簧杆16之间相互用可伸缩的厚帆布连接。另外弹簧杆16的顶端与内筒顶盖11的底部通过数个柔性绳索14连接。当内筒厌氧发酵槽4进料时，内筒顶盖11被抬起，在抬起的同时通过柔性绳索14向上拉动弹簧杆16，直到弹簧杆16顶端的圆锥体卡在内筒壁上后停止拉动，此时厚帆布已将内筒壁里的水完全覆盖，内筒进料口10露出，然后外筒堆沤槽2底部的底板7被绳索拉起，粉碎的玉米秸秆就通过内筒进料口10被挤入内筒厌氧发酵槽4进行发酵，内筒厌氧发酵槽4进料完成后，内筒顶盖11落下，弹簧杆16受压，其顶端圆锥体缩回，内筒顶盖11落入水中完成密封。内筒厌氧发酵槽4所堆积的粉碎玉米秸秆顶部低于弹簧杆16所压的内筒壁。其他之后的运行同方案1。

Claims (9)

1.一种自动化的沼气干发酵装置，其特征在于：所述的自动化沼气干发酵装置由外筒堆沤槽(2)和内筒厌氧发酵槽(4)构成；
所述的外筒堆沤槽(2)由外筒进料口(9)、通风控制系统(3)、底板(7)组成，所述的内筒厌氧发酵槽(4)由内筒顶盖(11)、内筒进料口(10)、内筒出料口(6)、出气口(12)、自动温度控制系统(8)和液流搅拌系统组成；内筒顶盖(11)向上抬起的同时能显露出内筒进料口(10)，内筒进料口(10)关闭时采用密封方法封住内筒进料口(10)，外筒堆沤槽(2)通过内筒进料口(10)与内筒厌氧发酵槽(4)连通。
2.根据权利要求1所述的一种自动化的沼气干发酵装置，其特征在于：外筒堆沤槽(2)底部设有可移动的底板(7)，底板(7)上设有绳索与外界牵引装置连接。
3.根据权利要求1所述的一种自动化的沼气干发酵装置，其特征在于：内筒顶盖(11)包括内筒盖及内筒进料口(10)上端的内筒壁部分。
4.根据权利要求1所述的一种自动化的沼气干发酵装置，其特征在于：内筒进料口(10)关闭时的密封方式为环形橡胶垫式密封。
5.根据权利要求1所述的一种自动化的沼气干发酵装置，其特征在于：内筒进料口(10)关闭时的密封方式为环形水圈式密封。
6.根据权利要求1所述的一种自动化的沼气干发酵装置，其特征在于：内筒进料口(10)关闭时的密封方式为环形水封。
7.根据权利要求6所述的一种自动化的沼气干发酵装置，其特征在于：内筒厌氧发酵槽(4)由水环绕，水中插有电加热器(17)，而电加热器(17)由温控仪(18)控制。
8.根据权利要求6所述的一种自动化的沼气干发酵装置，其特征在于：厌氧发酵槽(4)的内筒壁上端设有弹簧杆(16)，弹簧杆(16)与弹簧杆16之间由可伸缩的厚帆布相连。
9.根据权利要求6所述的一种自动化的沼气干发酵装置，其特征在于：弹簧杆(16)的顶端与内筒顶盖(11)的底部通过数个柔性绳索(14)连接。
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