CN102876566A - 上折流式秸秆型移动式沼气发酵罐 - Google Patents

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徐铁纯
黄凌志
李金怀
蒋湖波
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Abstract

本发明公开了一种上折流式秸秆型移动式沼气发酵罐，其罐体内设有至少三块排布为折形的斜挡板，每块斜档板的下端部设有沉渣口，除了位于罐体最上部的斜档板外，其余斜挡板的上端部与罐体内壁之间均留有浮渣通道；罐体的顶部设有进料斗和出气口，与进料斗连接的进料管和回流管伸至罐体内下部；罐体下部设有位于最下部斜挡板下方的沉渣排渣阀，罐体上部设有位于最上部斜挡板下方的浮渣排渣阀。本发明由于设有沼液回流进料系统，进料方便，秸秆仅需简单粉碎，便可直接加入，发酵稳定，甲烷含量高，产气量大，产气稳定，不产生结壳，推流顺畅，排渣方便，可实现连续进料连续出料，解决秸秆沼气发酵过程中原料分布不均匀、进出料难的问题。

Description

上折流式秸秆型移动式沼气发酵罐
技术领域
本发明涉及生物质能沼气可再生能源领域，尤其是涉及一种上折流式秸秆型移动式沼气发酵罐。
背景技术
我国是农业大国，农作物秸秆资源丰富，来源广泛，每年产生秸秆约7亿吨，每年有约4亿吨可作为能源开发。目前我国的秸秆能源化技术主要有秸秆汽化、秸秆直燃发电、秸秆致密成型、秸秆碳化等，这些技术均需要复杂的机械设备，如秸秆汽化采用高温热解汽化技术，使秸秆在缺氧的条件下不充分燃烧，产生一氧化碳、氢气等可燃气体后经冷却、除杂、去焦处理、储存、供气，这些技术的不足之处是投资大、技术要求高、难于在农村大面积推广应用。秸秆沼气发酵的优点是，一设备投资小，运行管理简单，便于在农村大面积推广；二是回收沼气可再生能源，减少甲烷排放；三是发酵剩余物是优质有机肥，有利于秸秆还田，促进农业循环经济发展。
秸秆沼气是我国沼气发展的重点方向，目前主要存在以下技术问题：
一是由于秸秆含有大量的木质纤维素，厌氧消化慢，因此秸秆沼气发酵需要较为复杂的预处理技术，如腐化菌处理、粉碎揉搓、化学预处理等，这些技术仅适合大型秸秆沼气集中供气工程使用，不适合小型户用秸秆沼气中使用；
二是秸秆易上浮，形成浮渣层，造成出料困难；
三是秸秆原料在沼气罐内分布不均匀，上层浮渣下层液体；需要增加搅拌装置，从而增加了设备成本和运行成本及后续管理的难度，如中国专利CN201110185672.0公开的《一种秸秆沼气反应器》，该反应器需要增加预处理罐、料液搅拌罐等装置，工艺复杂，难于适应小型化户用沼气池的使用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可使秸秆原料在罐内均匀分布、发酵充分、不结壳、出渣方便，并可实现工厂化生产、安装方便，适合农户家庭使用的上折流式秸秆型移动式沼气发酵罐。
本发明采用如下技术方案解决上述技术问题：
本发明上折流式秸秆型移动式沼气发酵罐，其罐体内设有至少三块排布为折形的斜挡板，每块斜档板的下端部设有沉渣口，除了位于罐体最上部的斜档板外，其余斜挡板的上端部与罐体内壁之间均留有浮渣通道；罐体的顶部设有进料斗和出气口，与进料斗连接的进料管和回流管伸至罐体内下部；罐体下部设有位于最下部斜挡板下方的沉渣排渣阀，罐体上部设有位于最上部斜挡板下方的浮渣排渣阀。
所述罐体上部设有位于浮渣排渣阀另一侧并位于最上部斜挡板上方的沼液溢流口。
所述每块斜挡板上均布有沼气分离孔。
所述进料管伸至位于最下部的斜档板与罐底之间的预处理区域，回流管伸至下部两块斜挡板之间的发酵区域。
所述罐体为圆柱形，采用PP工程塑料板焊接建造，以方便移动。
实践表明，使用本发明上折流式秸秆型移动式沼气发酵罐，由于设有沼液回流进料系统，进料方便，秸秆仅需要简单粉碎，不需进行预浸泡处理，直接加入沼气发酵罐，发酵稳定，甲烷含量高，产气量大，产气稳定，不产生结壳，推流顺畅，排渣方便，可实现连续进料连续出料，解决秸秆沼气发酵过程中原料分布不均匀、进出料难的问题。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1中位于罐体最上部的斜档板的俯视示意图。
图中：1、进料斗，2、进料管，3、上斜挡板，4、上斜挡板沉渣口，5、回流管，6、中斜挡板，7、下斜挡板，8、下斜挡板沉渣口，9、沉渣排渣阀，10、中斜挡板沉渣口，11、罐体，12、浮渣排渣阀，13、出气口，14、预处理区，15、发酵区，16、深度发酵区，17、水封层区，18、沼液溢流口，19、沼气分离孔。
具体实施方式
如图1所示，本发明上折流式秸秆型移动式沼气发酵罐的罐体11内设有三块由上至下排布为折形的斜挡板，上斜档板3的下端部设有上斜档板沉渣口4，中斜档板6的下端部设有中斜档板沉渣口10，下斜档板7的下端部设有下斜档板沉渣口8，除了位于罐体最上部的上斜档板3外，其余两块斜挡板的上端部与罐体内壁之间均留有浮渣通道，使浮渣形成折流式移动，；罐体11的顶部设有进料斗1和出气口13，与进料斗1连接的进料管2和回流管5伸至罐体内下部；罐体11的下部设有沉渣排渣阀9，罐体11上部一侧设有浮渣排渣阀12，浮渣排渣阀12位于上斜档板3的顶部下方，罐体11上部另一侧设有沼液溢流口18，沼液溢流口18位于上斜档板3上方，沼液溢流口18可使罐体内的沼液保持在一定的液位上。
本发明在每块斜挡板上均布开有沼气分离孔19，如图2所示。
本发明的罐体内部可划分为预处理区14、发酵区15、深度发酵区16、水封层区17，下斜档板7至罐底之间的区域为预处理区14，下斜档板7与中斜档板6之间的区域为发酵区15，中斜档板6与上斜档板3之间的区域为深度发酵区16，上斜档板3至罐顶之间的区域为水封层区17。
本发明所述的进料管5伸至预处理区14，回流管5伸至发酵区15，浮渣排渣阀12设置在深度发酵区16末端，沼液溢流口18设置在水封层区外侧17。
本发明所述的出气口13、沼液溢流口18、浮渣排渣阀12及沉渣排渣阀9均与外接管道连接。
本发明的工作过程是：
将粉碎后的秸秆原料从进料斗1加入，经进料管2进入到罐体底部的预处理区14，通过向下挤压原料使回流管5中有沼液流出并进入进料管2，达到辅助进料，秸秆原料在发酵过程中沿下斜挡板7上浮，之后沿中斜挡板6上浮，最后沿上斜挡板3汇集到浮渣排渣阀12排出浮渣，完成一个秸秆沼气发酵周期。
本发明通过采用回流进料方式，解决秸秆进料难的问题。
本发明通过设置多块形成折流的斜挡板，通过折流分区，使秸秆缓慢沿斜挡板上升，从而使固液充分接触混合，深度分解发酵，达到浮渣与液体在发酵罐体内均匀分布和不结壳的目的，最后使浮渣集中于一点，通过浮渣排渣阀12排出，同时在每块斜挡板上设置沼气分离孔19和沉渣口，实现气体坚向上升，浮渣折流缓慢上升，沉渣集中下沉后排出，解决排渣难的问题。
本发明采用的罐体可为圆柱形，可采用PP工程塑料板焊接建造，以方便移动。
本发明采用的斜挡板也可以根据罐体高度的需要，设计为三块以上。

Claims (5)

1.上折流式秸秆型移动式沼气发酵罐，其特征在于，罐体内设有至少三块排布为折形的斜挡板，每块斜档板的下端部设有沉渣口，除了位于罐体最上部的斜档板外，其余斜挡板的上端部与罐体内壁之间均留有浮渣通道；罐体的顶部设有进料斗和出气口，与进料斗连接的进料管和回流管伸至罐体内下部；罐体下部设有位于最下部斜挡板下方的沉渣排渣阀，罐体上部设有位于最上部斜挡板下方的浮渣排渣阀。
2.根据权利要求1所述上折流式秸秆型移动式沼气发酵罐，其特征在于，所述罐体上部设有位于浮渣排渣阀另一侧并位于最上部斜挡板上方的沼液溢流口。
3.根据权利要求1或2所述上折流式秸秆型移动式沼气发酵罐，其特征在于，所述每块斜挡板上均布有沼气分离孔。
4.根据权利要求1或2所述上折流式秸秆型移动式沼气发酵罐，其特征在于，所述进料管伸至位于最下部的斜档板与罐底之间的预处理区，回流管伸至下部两块斜挡板之间的发酵区。
5.根据权利要求1所述上折流式秸秆型移动式沼气发酵罐，其特征在于，所述罐体为圆柱形，采用PP工程塑料板焊接建造，以方便移动。
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