CN102174377A - 用于厌氧发酵液顶部压浮消壳、底部强流翻底搅拌装置 - Google Patents

用于厌氧发酵液顶部压浮消壳、底部强流翻底搅拌装置 Download PDF

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张信宽
钱早清
刘明海
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Abstract

一种用于厌氧发酵液顶部压浮消壳、底部强流翻底搅拌装置，涉及促进厌氧发酵、避免结壳的装置，设置于厌氧发酵罐内，在厌氧发酵罐内由上至下分为浮壳层、清水层、发酵层和沉沙层，其中浮壳层上设置喷水管道，在喷水管道上间隔设有斜向下的喷水口；厌氧发酵罐的底部水平设置沉沙层喷水管道，在所述喷水管道上间隔连接垂直向下喷嘴，喷嘴的喷口对应于厌氧发酵罐的底部沉沙层。有益效果是发酵物质进入厌氧发酵罐后，上层的浮壳层喷水管道向下喷射发酵液，喷出来的发酵液具有一定的角度，富含菌种，既加速厌氧发酵罐内的发酵液流动，促进发酵，又消化并避免上层漂浮物的结壳；下层的沉沙层喷水管道通过喷嘴向下冲击，遇地面阻挡，形成向四周向上翻花旋流，翻动底部的沉沙层、发酵层和清水层形成搅拌，将沉淀在底部的发酵物重新翻动起来，进入到发酵层中，形成上下互动发酵，避免发酵盲区。

Description

用于厌氧发酵液顶部压浮消壳、底部强流翻底搅拌装置
技术领域
本发明涉及促进厌氧发酵、避免结壳的装置，具体是一种用于厌氧发酵液顶部压浮消壳、底部强流翻底搅拌装置。
背景技术
微生物发酵是大量获得微生物产品的有效途径，由于有些微生物为专性或兼性厌氧，因而需要采用厌氧发酵装置。而现有的厌氧发酵设备的现状是：小规模培养依靠厌氧罐或小体积反应瓶的方法，大体积的发酵则需要专门的发酵设备。而我们广泛使用的沼气发酵收集装置中，则是大型的发酵设备，同时为了更好的获取沼气，以及增加厌氧发酵的效果，就需要我们在厌氧发酵装置上进行改造。
在农村目前采用的针对秸秆物料特性的厌氧发酵装置中，由于秸秆密度小、体积大、不具有流动性，因此在发酵过程中很难达到“连续流”反应，但是要实现秸秆大规模的厌氧，就需要解决秸秆的流化问题，以及在流化状态下厌氧菌种的大量保持问题。本专利申请人在专利申请号201010101992.9，提出过一种“S型通道式厌氧发酵装置”，主要是在厌氧发酵罐内设置有多层隔板或隔墙，构建一组或多组S型通道，流体物质通过在厌氧发酵罐体内呈S型通道式的流动，充分进行厌氧发酵，再从出料池溢流口排出，在厌氧发酵罐体内厌氧发酵产生的沼气通过顶端开设的导气孔排出，进入储气罩中，顺着储气罩顶端的导气管道排出、收集。这种S型通道装置加长厌氧发酵流程，宽敞的S型空间也大大促进了物质的流动性，从而提高产气效率。在长时间使用过程中，发酵物中含有大量的纤维，质轻且软，容易漂浮在液体上面，经过长时间漂浮后会在液体表面形成一层密实的隔离层，俗称结壳现象，结壳的产生不但使发酵物发酵不彻底，还会阻挡沼气的逸出，影响正常使用。而在发酵液的下层，发酵物当中比重较大的发酵物桔梗和残留的砂砾、石子等就会落在池底，久而久之也会形成一个沉沙层，这样在整个厌氧发酵液中就形成四层结构，上层的浮壳层、中间的清水层和发酵层，以及底层的沉沙层，物料在发酵层进行微生物发酵。时间长了以后，上层的浮壳层和底层的沉沙层会越来越厚，比重也会越来越大，进而影响清水层和发酵层的空间，使得沼气产生量越来越少。为了改变现状，有些会在厌氧发酵过程中安装搅拌用的叶片装置，通过叶片旋转对上层的浮壳层进行破壳处理，提高发酵的效率，虽然在一定程度上解决了浮壳层阻氧发酵，但是一段时间后又会继续结壳，费时费力。
根据本专利申请人的观察，上层的浮壳层也都是由发酵物构成的，只是没有受到液体的浸泡，微生物没有办法进行发酵处理，如果可以很好的将浮壳层长期处于一个湿润的状态，那么漂浮的发酵物自然也会进行充分发酵，保持发酵池的上层不会结壳。同理，在沉沙层中，只要对沉淀的物料进行翻动，促使发酵液处于一个流动的状态，也能很好的促进发酵液发酵。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种用于厌氧发酵液顶部压浮消壳、底部强流翻底搅拌装置。
本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种用于厌氧发酵液顶部压浮消壳、底部强流翻底搅拌装置，设置于厌氧发酵罐中，所述厌氧发酵罐内由于发酵物料的轻重由上至下分为浮壳层、清水层、发酵层和沉沙层，其特征在于：所述厌氧发酵罐的上部水平设置浮壳层喷水管道，在所述浮壳层喷水管道上间隔的制有向下的喷水口，浮壳层喷水管道的位置始终高于厌氧发酵罐内的浮壳层；所述厌氧发酵罐的底部还水平设置沉沙层喷水管道，在所述沉沙层喷水管道上连接向下的喷嘴，喷嘴的喷口对应于厌氧发酵罐的底部沉沙层。
所述浮壳层喷水管道上的喷水口在喷水管道上呈倾斜状布置，喷出的发酵液和喷水管道之间的角度在30°-60°之间。
所述喷嘴的喷口距离厌氧发酵罐的底部在30-40cm之间。
本发明进一步技术方案是所述浮壳层喷水管道和所述沉沙层喷水管道穿过厌氧发酵罐的池壁后和分别和泵体连接，通过泵体向所述浮壳层喷水管道和所述沉沙层喷水管道内充入发酵液，所述充入所述浮壳层喷水管道和所述沉沙层喷水管道的发酵液是从厌氧发酵罐的清水层中抽取。
所述的厌氧发酵罐由砖块砌成或混凝土浇筑而成。
所述浮壳层喷水管道和所述沉沙层喷水管道，以及所述喷嘴是由金属材料制成。
所述厌氧发酵罐的上方还设置有导气孔，导气孔上固定安装导气管，在所述导气管的外部设置导气罩，所述的导气罩正好将导气管套在内腔中，导气罩的上部制成圆弧状罩顶，顶部也开有导气管道，将沼气顺着导气管道收集到大的沼气收集器中。
本发明在使用时，发酵物质进入发酵池后，上层的浮壳层喷水管道向下喷射发酵液，喷出来的发酵液具有一定的角度，加速厌氧发酵罐内的发酵液流动，促进发酵，同时避免上层漂浮物的结壳，下层的沉沙层喷水管道通过喷嘴向下冲击翻动底部的沉沙层，将沉淀在底部的发酵物秸根重新翻动起来，进入到发酵层中进行发酵。同时在厌氧发酵罐体内厌氧发酵产生的沼气通过顶端开设的导气孔排出，进入储气罩中，顺着储气罩顶端的导气管道排出，汇集到大的沼气收集器中。
本发明的有益效果是结构简单，可用于大中型的沼气工程建设，通过上层喷水压浮消壳，下层喷水强流翻动，避免了机械化的设备，最大程度上促进发酵，提高产气效率，简单易行，适合于农村地区大量推广。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的俯视图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
如图1和图2所示，一种用于厌氧发酵液顶部压浮消壳、底部强流翻底搅拌装置，安装于厌氧发酵罐1内，厌氧发酵罐1内由于发酵物料的轻重由上至下分为浮壳层11、清水层12、发酵层13和沉沙层14，厌氧发酵罐1的上部水平安装浮壳层喷水管道2，在浮壳层喷水管道2上间隔的制有向下的喷水口21，浮壳层喷水管道2上的喷水口21在喷水管道上呈倾斜状布置，喷出的水和喷水管道2之间的角度在30°-60°之间。浮壳层喷水管道2的位置始终高于厌氧发酵罐1内的浮壳层11。厌氧发酵罐1的底部还水平安装沉沙层喷水管道3，在沉沙层喷水管道3上连接向下的喷嘴31，喷嘴31的喷口对应于厌氧发酵罐1的底部沉沙层。而且喷嘴31的喷口距离厌氧发酵罐1的底部在30-40cm之间。
将浮壳层喷水管道2和沉沙层喷水管道3的另一端在穿过厌氧发酵罐1的池壁后分别和泵体连接(图中未示出)，泵体的另一端连通于厌氧发酵罐1的清水层12，用于将清水层12中的水抽出，然后从浮壳层喷水管道2和沉沙层喷水管道3中在重新注入到厌氧发酵罐1中，循环利用。清水层12内充满发酵霉菌。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种用于厌氧发酵液顶部压浮消壳、底部强流翻底搅拌装置，设置于厌氧发酵罐中，所述厌氧发酵罐内由于发酵物料的轻重由上至下分为浮壳层、清水层、发酵层和沉沙层，其特征在于：所述厌氧发酵罐的上部水平设置浮壳层喷水管道，在所述浮壳层喷水管道上间隔的制有向下的喷水口，浮壳层喷水管道的位置始终高于厌氧发酵罐内的浮壳层；所述厌氧发酵罐的底部还水平设置沉沙层喷水管道，在所述沉沙层喷水管道上连接向下的喷嘴，喷嘴的喷口对应于厌氧发酵罐的底部沉沙层。
2.根据权利要求1所述用于厌氧发酵液顶部压浮消壳、底部强流翻底搅拌装置，其特征在于：所述浮壳层喷水管道上的喷水口在喷水管道上呈倾斜状布置，喷出的发酵液和喷水管道之间的角度在30°-60°之间。
3.根据权利要求1所述用于厌氧发酵液顶部压浮消壳、底部强流翻底搅拌装置，其特征在于：所述喷嘴的喷口距离厌氧发酵罐的底部在30-40cm之间。
4.根据权利要求1所述用于厌氧发酵液顶部压浮消壳、底部强流翻底搅拌装置，其特征在于：所述浮壳层喷水管道和所述沉沙层喷水管道穿过厌氧发酵罐的池壁后和分别和泵体连接，通过泵体向所述浮壳层喷水管道和所述沉沙层喷水管道内充入发酵液，所述充入所述浮壳层喷水管道和所述沉沙层喷水管道的发酵液是从厌氧发酵罐的清水层中抽取。
5.根据权利要求1所述用于厌氧发酵液顶部压浮消壳、底部强流翻底搅拌装置，其特征在于：所述的厌氧发酵罐由砖块砌成或混凝土浇筑而成。
6.根据权利要求1所述用于厌氧发酵液顶部压浮消壳、底部强流翻底搅拌装置，其特征在于：所述浮壳层喷水管道和所述沉沙层喷水管道，以及所述喷嘴是由金属材料制成。
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