CN102517201B - 一种秸秆干发酵装置 - Google Patents

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Abstract

本发明所提供的秸秆干发酵装置采用上推流结合机械结构的方式排放秸秆，从发酵罐体底部的秸秆进料口进料，前期加入的秸秆被向上推，形成上推流，最终进入重力沉降器，通过螺旋输送器将秸秆排出，完成换料；这种换料形式秸秆不易形成板结和塔桥现象，和喷淋形式相配合发酵，能使活性污水和秸秆充分接触，提高制气率；采用干发酵技术和对活性污水的循环利用，极大的减少了对水的用量，几乎没有污水排出，资源利用率高；另外，在发酵罐体底部设置的换热管可保持活性污水及发酵罐内部的温度，使发酵温度保持在35度左右，获得了最佳的发酵效果。

Description

一种秸秆干发酵装置
技术领域
本发明涉及生物燃气制备装置技术领域，特别涉及一种秸秆干发酵装置。
背景技术
秸秆是成熟农作物茎叶(穗)部分的总称。通常指小麦、水稻、玉米、薯类、油料、棉花、甘蔗和其它农作物在收获籽实后的剩余部分。农作物光合作用的产物有一半以上存在于秸秆中，秸秆富含氮、磷、钾、钙、镁和有机质等，是一种具有多用途的可再生的生物资源，农作物秸秆具有资源广、成本低和营养物质丰富等特点。经研究开发，农作物秸秆类已成为制备生物燃气的主要原料之一。
目前，采用秸秆类做生物燃气的制备原料的方法中，普遍采用的秸秆湿式发酵，这种发酵方式原料浓度低，需要大量水，在发酵完成后，发酵残留液处理困难，造成额外环境污染；同时由于农作物秸秆类的比重小、在液体中的流动性差，因此，在配置搅拌的情况下，当农作物秸秆粉碎到10mm时，在发酵液表面仍产生大量浮渣，与下层发酵液形成明显分层，容易形成板结，这就造成农作物秸秆不能和发酵液中的菌类充分接触，影响发酵的产气效率和产气量；对于发酵后农作物的出料方式，现在普遍采用自动重力出料方式，板结现象严重，储料困难，使生产不能连续正常运行；当采用特殊设备将秸秆粉碎到2mm以下时，出料状况有所好转，但吨料电耗达到20-30kwh，成本支出明显增加，经济效益差，降低了装置的实用性。
因此，提供一种农作物秸秆类发酵装置，以实现农作物秸秆方便有效的发酵，同时增加工艺的产气效率和产气量，提高装置实用性，成为本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明提供了一种秸秆干发酵装置，实现了农作物秸秆方便有效的发酵，同时增加了工艺的产气效率和产气量，提高了装置实用性。
本发明所提供的秸秆干发酵装置包括：
发酵罐体，所述发酵罐体顶部设有出气口；
设置于所述发酵罐体底部的换热管，所述换热管上部设有格栅板；所述发酵罐体侧面，位于所述格栅板上方设有秸秆进料口，所述格栅板的下方设有补水口；
设置在所述发酵罐体的另一侧的循环管路，所述循环管路的进水口设置于所述格栅板下方，所述循环管路的出水口设置在所述发酵罐体的顶部，所述循环管路的出水口上设有多个均匀排布的主喷头，所述循环管上设有管道泵；
螺旋输送器，设置于所述发酵罐体侧面顶部；
重力沉降器，所述重力沉降器与所述螺旋输送器的入口相连，所述重力沉降器设置在所述主喷头的下方中间位置。
优选的，在上述秸秆干发酵装置中，所述螺旋输送器倾斜安装，所述螺旋输送器的出口位置高于所述主喷头的位置。
优选的，在上述秸秆干发酵装置中，所述循环管的主喷头成多层环形排列。
优选的，在上述秸秆干发酵装置中，在所述循环管路上开有支管，所述支管出的水口位于所述重力沉降器的下方，且所述支管出水口处安装有多个辅助喷头。
优选的，在上述秸秆干发酵装置中，所述循环管路的进水口位置低于所述补水口位置。
优选的，在上述秸秆干发酵装置中，所述循环管路的进水口、出水口及支管处分别设有开关阀，在所述补水口、秸秆进料口和出气口处分别设有开关阀。
优选的，在上述秸秆干发酵装置中，所述螺旋输送器的壳体上开设有漏水孔。
优选的，在上述秸秆干发酵装置中，所述发酵罐体侧面上还安装有温度计、液位计和取样器。
通过上述技术方案我们可明显看出，本发明所提供的秸秆干发酵装置采用上推流的方式排放秸秆，从发酵罐体底部的秸秆进料口进料，前期加入的秸秆被向上推，形成上推流，最终进入重力沉降器，通过螺旋输送器将秸秆排出，完成换料；这种换料形式秸秆不易形成板结和塔桥现象，和喷淋形式相配合发酵，能使活性污水和秸秆充分接触，提高制气率；采用干发酵技术和对活性污水的循环利用，极大的减少了对水的用量，几乎没有污水排出，资源利用率高；另外，在发酵罐体底部设置的换热管可保持活性污水及发酵罐内部的温度，使发酵温度保持在35度左右，获得了最佳的发酵效果，同时避免了对发酵罐体整体加热，极大的减少了能耗。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的秸秆干发酵装置的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的秸秆干发酵装置中主喷头的分布结构示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种秸秆干发酵装置，实现了农作物秸秆方便有效的发酵，同时增加了工艺的产气效率和产气量，提高了装置实用性。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参考图1和图2，图1为本发明实施例提供的秸秆干发酵装置的结构示意图；图2为本发明实施例提供的秸秆干发酵装置中主喷头的分布结构示意图。
本发明提供的秸秆干发酵装置，主要包括发酵罐体3、循环喷淋装置、重力沉降器6、螺旋输料器、换热管9、补水口10、秸秆进料口8和出气口；其中，换热管9安装在发酵罐体3内部底面，换热管9上方装有格栅板2；在发酵罐体3侧面，位于格栅板2上方设有补水口10，格栅板2下方设有秸秆进料口8；为了充分利用活性污水，在发酵罐体3另一侧面，低于补水口10位置设有循环喷淋专制的进水口，其出水口设置于发酵罐体3内部的最上面，并在出水口处安装了大量均匀排布的主喷头5；在主喷头5下方中心位置安装有重力沉降器6，在发酵罐体3侧面顶端安装有螺旋输送器7，螺旋输送器7和重力沉降器6相连，用于排出装置内的秸秆；在发酵罐体3内部最顶端，开设有排放发酵产生的气体的出气口。
本发明的秸秆干发酵装置在使用时，先通过补水口10向发酵罐体3内输入一定量的活性污水，随后由秸秆进料口8向发酵罐体内输送一定的秸秆，进入发酵罐体3内的秸秆都置于格栅板2的上方，使秸秆下方的换热管9相隔离，启动管道泵1，将发酵罐体3底部的活性污水通过管路输送到管道出水口，以喷淋的形式使秸秆与活性污水充分接触，此时换热管9开始工作，以保持活性污水及发酵罐内部的温度，保证高效稳定的发酵，最后气体通过发酵罐体3顶部的出气口被导出，发酵完成后，继续由秸秆进料口8向发酵罐体3内输送秸秆，前期加入的秸秆被向上推，最终达到重力沉降器6的高度，在重力的作用下，进入重力沉降器6，通过螺旋输送器7排出发酵罐体3，以此，反复进行发酵工序。
通过上述技术方案我们可明显看出，本发明所提供的秸秆干发酵装置采用上推流的方式排放秸秆，从发酵罐体3底部的秸秆进料口8进料，前期加入的秸秆被向上推，形成上推流，最终进入重力沉降器6，通过螺旋输送器7将秸秆排出，完成换料；这种换料形式秸秆不易形成板结和塔桥现象，和喷淋形式相配合发酵，能使活性污水和秸秆充分接触，提高制气率；采用干发酵技术和对活性污水的循环利用，极大的减少了对水的用量，几乎没有污水排出，资源利用率高；另外，在发酵罐体3底部设置的换热管9可保持活性污水及发酵罐内部的温度，使发酵温度保持在35度左右，获得了最佳的发酵效果。
为了确保在通过螺旋输送器7排放秸秆时，发酵罐体3内的活性污水不会随着秸秆被排出，本发明的装置设计时使螺旋输送器7倾斜安装，且位置高度大于主喷头5的高度，这样即使进行喷淋作业，活性污水所处的位置很高，也不会出现活性污水被大量排出的现象，进一步节约了资源和减少了污水排放。
为了保证秸秆与活性污水充分、均匀的接触，将循环装置的主喷头5设计为多层环形排列，通过喷淋作业，能将活性污水均匀的喷洒在秸秆上，保证秸秆与活性污水始终处于良好的接触环境，提高了制气率和产气量。
为了进一步优化上述技术方案，在所述循环管路上设有支管，支管的出水口位于所述重力沉降器6的下方，且在支管出水口处安装有多个辅助喷头4；由于安装重力沉降器6后，其会对下方的秸秆形成一定的遮挡，使部分秸秆不能和活性污水充分接触，影响发酵，辅助喷头4的作用就是对这些被遮盖的秸秆部分进行补充喷淋，保证所有的秸秆能充分接触活性污水，使发酵稳定的进行，确保制气率。
为了保证有充分的活性污水进行淋溶作业，本发明实施例中将循环管路的进水口设置在低于补水口10的位置，这样发酵罐体3内可循环利用的活性污水的体积就最大化了，能始终保证用于发酵的活性污水的体积。
为了方便管理并确保各个管路能在开通与关闭之间随意转换，本发明中在循环管的进水口、出水口及支管处分别设有开关阀，且在补水口10、秸秆进料口8和出气口处也分别设有开关阀；在管路各处安装开关阀后对一些暂时不使用的管路可随时将其关闭，并且同时保证管路的密封效果。
为了更加完善秸秆干发酵装置，在螺旋输送器7的壳体上开设有漏水孔；在向外界排放秸秆时，秸秆上面不可避免的会附带有活性污水，为了最大限度的减少活性污水的排放，因此在螺旋输送器7的壳体上开设了漏水孔，目的是为了使秸秆与活性污水相分离，确保秸秆上活性污水的含量达到最小，对于分离出来的活性污水还可以再利用，资源利用率高。
为了进一步优化上述方案，在发酵罐体3侧面上还安装有温度计、液位计和取样器；温度计的作用是观察发酵罐体3内的发酵温度，可直观的了解到发酵的环境，对发酵环境的变化及时的做出调节，确保了发酵的稳定；液位计的是用于观察发酵罐体3内的活性污水的水位，随时对活性污水进行调节，确保活性污水的水量充足；取样器方便了工作人员随时抽取发酵罐体3内的活性污水进行检测，定期对活性污水进行测试，了解到活性污水的营养成分，发现有营养不平衡情况时，能及时引用外部的活性污水调配池内的活性污水，通过补水口10对发酵罐体3内进行营养补充。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种秸秆干发酵装置，其特征在于，包括： 
发酵罐体（3），所述发酵罐体（3）顶部设有出气口； 
设置于所述发酵罐体（3）底部的换热管（9），所述换热管（9）上部设有格栅板（2）；所述发酵罐体（3）侧面，位于所述格栅板（2）上方设有秸秆进料口（8），所述格栅板（2）的下方设有补水口（10）； 
设置在所述发酵罐体（3）的另一侧的循环管路，所述循环管路的进水口设置于所述格栅板（2）下方，所述循环管路的出水口设置在所述发酵罐体（3）的顶部，所述循环管路的出水口上设有多个均匀排布的主喷头（5），所述循环管上设有管道泵（1）； 
用于将发酵后的秸秆排出所述发酵罐体（3）的螺旋输送器（7），设置于所述发酵罐体（3）侧面顶部； 
重力沉降器（6），所述重力沉降器（6）与所述螺旋输送器（7）的入口相连，所述重力沉降器（6）设置在所述主喷头（5）的下方中间位置。 
2.根据权利要求1所述的秸秆干发酵装置，其特征在于，所述螺旋输送器（7）倾斜安装，所述螺旋输送器（7）的出口位置高于所述主喷头（5）的位置。 
3.根据权利要求1所述的秸秆干发酵装置，其特征在于，所述循环管路的主喷头（5）成多层环形排列。 
4.根据权利要求3所述的秸秆干发酵装置，其特征在于，在所述循环管路上开有支管，所述支管出水口位于所述重力沉降器（6）的下方，且所述支管的出水口处安装有多个辅助喷头（4）。 
5.根据权利要求4所述的秸秆干发酵装置，其特征在于，所述循环管路的进水口位置低于所述补水口（10）位置。 
6.根据权利要求5所述的秸秆干发酵装置，其特征在于，所述循环管路的进水口、出水口及支管处分别设有开关阀，所述补水口（10）、秸秆进料口（8）和出气口处分别设有开关阀。 
7.根据权利要求1所述的秸秆干发酵装置，其特征在于，所述螺旋输送器（7）的壳体上开设有漏水孔。 
8.根据权利要求1-7任一项所述的秸秆干发酵装置，其特征在于，所述发酵罐体（3）侧面上还安装有温度计、液位计和取样器。 
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Granted publication date: 20131030

Termination date: 20170112