CN104031825A - 低温厌氧沼气发酵罐 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种低温厌氧沼气发酵罐，包括罐体和罐体内的储气室及发酵室。罐体内一侧设有进料管道，其另一侧设有出料管道；进料管道与出料管道之间的罐体顶部设有储气室，该储气室顶部分别设有中心孔和出气口；中心孔内设有手动搅拌装置，该手动搅拌装置的末端穿过储气室伸入发酵室内；出气口内设有出气管道；进料管道与罐体内壁之间设有接菌管道；罐体外壁由里及外依次设有保温层、防护层；发酵室与罐体底部之间设有低温菌种活化室，该低温菌种活化室与接菌管道相通；出料管道内设有一个手摇出料泵。本发明结构简单、使用方便，具有密封性能良好、保温性能良好、寿命长等优点，无需外设能源供应便可实现北方冬季沼气发酵的正常进行。

Description

低温厌氧沼气发酵罐
技术领域
本发明涉及沼气发酵设备技术领域，尤其涉及低温厌氧沼气发酵罐。
背景技术
近年来，人们对能源的需求不断增加，各类化石能源资源不断减少，价格持续攀升，给人们的生产生活带来极大影响，因此环保可再生能源的开发利用越来越受到各国政府和科研工作者的重视。一直以来，生物质能是人类赖以生存的重要能源，占世界能源消费总量第四位，仅次于煤炭、石油和天然气。其中，沼气在生物质能领域占有很重要地位，而沼气发酵技术是生物质能转化中的关键。沼气发酵又称为厌氧消化、厌氧发酵，是指有机物在一定的水分、温度和厌氧条件下被微生物分解，最终形成甲烷和二氧化碳等可燃性混合气体（沼气）的过程。可用于沼气发酵的有机物通常有农作物秸秆、杂草、动物粪便、食物残渣、纸浆、市政垃圾及工农业有机废水等。因此，沼气发酵在为我们提供能源的同时，更有利于环境的保护，是一种清洁的可再生能源。
随着我国乡村城镇建设的飞速发展和对能源需求量的不断大幅增加，以及国家对环境保护要求的进一步提高，充分合理地利用厌氧消化技术处理城镇农村产生的生活污水、垃圾、有机废物、秸秆、粪便等的重要意义已被越来越多的人所认识和接受。而大力发展农村城镇沼气建设，是解决能源匮乏和治理污染、进行能源可再生利用的有效而又有生命力的措施。早期的沼气发酵装置采用砖块水泥砌成，其建造工程量大，结构稳定性不高，同时这种沼气池不耐腐蚀，密封效果差，影响厌氧菌的发酵以及沼气的产生，这种原始的沼气发生装置已经被淘汰。随后又出现许多新型的发酵池，如普通水压式地下沼气池、上流式厌氧过滤器沼气装置、曲流布料沼气池、分离乳罩式沼气池等，但由于反应器内短路、容易堵塞、冬天或者温度低的时候产气量明显不足或不能使用、设备结构复杂、成本高操作繁琐等原因，使得我国的沼气发酵装置的推广一直不能顺利进行。
针对上述不足，国内很多人进行了创新改进，公布号CN 201695037 U和CN 201713517 U的专利是指在罐体外壁的下部装有电能加热器或水暖加热器，通过加热，使得发酵罐保持发酵的正常温度；公布号CN 202017014 U的专利设计的沼气罐是可拆分结构，能够根据具体实际情况而组合成需要的容积；但仍然存在缺陷，如罐体结构设计不合理、成本昂贵、操作繁琐等，最主要的是需要提供外加能源才能保证北方冬季低温情况下使用，这样又无形之中增加了成本和能耗的投入，无异于通过一种能源去制备另一种能源，背离了沼气能源开发的初衷。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单、使用方便、密封性能良好、保温性能良好、寿命长的低温厌氧沼气发酵罐。
为解决上述问题，本发明所述的低温厌氧沼气发酵罐，包括罐体和所述罐体内的储气室及发酵室，其特征在于：所述罐体内一侧设有进料管道，其另一侧设有出料管道；所述进料管道与所述出料管道之间的所述罐体顶部设有所述储气室，该储气室顶部分别设有中心孔和出气口；所述中心孔内设有手动搅拌装置，该手动搅拌装置的末端穿过所述储气室伸入所述发酵室内；所述出气口内设有出气管道；所述进料管道与所述罐体内壁之间设有接菌管道；所述罐体外壁由里及外依次设有保温层、防护层；所述发酵室与所述罐体底部之间设有低温菌种活化室，该低温菌种活化室与所述接菌管道相通；所述出料管道内设有一个手摇出料泵。
所述进料管道的端部设有进料口，该进料口高于所述中心孔及所述出气口。
所述出料管道的端部设有出料口，该出料口与所述中心孔及所述出气口位于同一水平面。
所述手动搅拌装置包括转动手柄、传动杆和叶轮；所述转动手柄通过轴承与所述传动杆相连，该传动杆的底部设有两组所述叶轮；所述传动杆与所述储气室相接处设有轴封。
所述出气管道上分别设有单向出气球阀、压力表。
所述接菌管道的端部设有接菌口，该接菌口高于所述储气室底部且低于所述储气室顶部。
所述发酵室与所述低温菌种活化室之间设有40目不锈钢筛网。
所述出料管道的底部和所述手摇出料泵的泵底端均设有一个斜切面。
所述接菌口、进料口、出料口、出气口均为螺旋密封口，并加垫密封圈及涂抹真空脂。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、由于本发明中设有与接菌管道相通的低温菌种活化室，因此，配合使用低温沼气发酵菌液，并依靠菌体的新陈代谢逐步为发酵体系增温，从而无需外设能源供应便可实现北方冬季沼气发酵的正常进行，解决了北方地区春秋冬季和南方冬春两季温度低时不能厌氧发酵的问题。
2、由于本发明中设有保温层，因此，发酵罐保温性能良好，无需外设能源供应。
3、由于本发明中设有防护层，因此，发酵罐抗腐蚀耐老化性能良好，具有使用寿命长的优点。
4、由于本发明中接菌口、进料口、出料口、出气口均为螺旋密封口，并加垫密封圈及涂抹真空脂，因此，密封性能良好。
5、由于本发明中设有手动搅拌装置和手摇出料泵，因此，仅需要通过人力即可完成整个发酵过程，不需要提供外力，使得发酵过程绿色环保。
6、本发明结构简单、使用方便。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1为本发明的平面结构示意图。
图2为本发明的俯视结构示意图。
图中：1—罐体 2—保温层 3—防护层 4—储气室 5—发酵室6—低温菌种活化室 7—进料口 8—进料管道 9—出料口 10—出料管道11—接菌口 12—接菌管道 13—手摇出料泵 14—手动搅拌装置 15—轴封16—出气口 17—单向出气球阀 18—压力表 19—传动杆 20—叶轮。
具体实施方式
如图1、图2所示，低温厌氧沼气发酵罐，包括罐体1和罐体1内的储气室4及发酵室5。罐体1内一侧设有进料管道8，其另一侧设有出料管道10；进料管道8与出料管道10之间的罐体1顶部设有储气室4，该储气室4顶部分别设有中心孔和出气口16；中心孔内设有手动搅拌装置14，该手动搅拌装置14的末端穿过储气室4伸入发酵室5内；出气口16内设有出气管道；进料管道8与罐体1内壁之间设有接菌管道12；罐体1外壁由里及外依次设有保温层2、防护层3；发酵室5与罐体1底部之间设有低温菌种活化室6，该低温菌种活化室6与接菌管道12相通；出料管道10内设有一个手摇出料泵13。
其中：进料管道8的端部设有进料口7，该进料口7高于中心孔及出气口16。
出料管道10的端部设有出料口9，该出料口9与中心孔及出气口16位于同一水平面。
手动搅拌装置14包括转动手柄、传动杆19和叶轮20；转动手柄通过轴承与传动杆19相连，该传动杆19的底部设有两组叶轮20；传动杆19与储气室4相接处设有轴封15。
出气管道上分别设有单向出气球阀17、压力表18。
接菌管道12的端部设有接菌口11，该接菌口11高于储气室4底部且低于储气室4顶部。
发酵室5与低温菌种活化室6之间设有40目不锈钢筛网。
出料管道10的底部和手摇出料泵13的泵底端均设有一个斜切面。
接菌口11、进料口7、出料口9、出气口16均为螺旋密封口，并加垫密封圈及涂抹真空脂。
工作时，将物料通过进料口7加入，通过进料管道8进入到发酵室5内；然后打开接菌口11，加入低温沼气发酵菌液，使菌液沿接菌管道12进入低温菌种活化室6；通过手动搅拌装置14进行搅拌，使得菌液通过筛网与物料充分混匀，将罐体1的各个接口完全密封，静止发酵；发酵过程中产生的气体积聚到储气室4内，通过单向出气球阀17和压力表18控制出气压力，以提供外界使用；发酵结束后，通过贯通于出料管道10的手摇出料泵13，手动排出发酵室5内的剩余物料。

Claims (9)

1.低温厌氧沼气发酵罐，包括罐体（1）和所述罐体（1）内的储气室（4）及发酵室（5），其特征在于：所述罐体（1）内一侧设有进料管道（8），其另一侧设有出料管道（10）；所述进料管道（8）与所述出料管道（10）之间的所述罐体（1）顶部设有所述储气室（4），该储气室（4）顶部分别设有中心孔和出气口（16）；所述中心孔内设有手动搅拌装置（14），该手动搅拌装置（14）的末端穿过所述储气室（4）伸入所述发酵室（5）内；所述出气口（16）内设有出气管道；所述进料管道（8）与所述罐体（1）内壁之间设有接菌管道（12）；所述罐体（1）外壁由里及外依次设有保温层（2）、防护层（3）；所述发酵室（5）与所述罐体（1）底部之间设有低温菌种活化室（6），该低温菌种活化室（6）与所述接菌管道（12）相通；所述出料管道（10）内设有一个手摇出料泵（13）。
2.如权利要求1所述的低温厌氧沼气发酵罐，其特征在于：所述进料管道（8）的端部设有进料口（7），该进料口（7）高于所述中心孔及所述出气口（16）。
3.如权利要求1所述的低温厌氧沼气发酵罐，其特征在于：所述出料管道（10）的端部设有出料口（9），该出料口（9）与所述中心孔及所述出气口（16）位于同一水平面。
4.如权利要求1所述的低温厌氧沼气发酵罐，其特征在于：所述手动搅拌装置（14）包括转动手柄、传动杆（19）和叶轮（20）；所述转动手柄通过轴承与所述传动杆（19）相连，该传动杆（19）的底部设有两组所述叶轮（20）；所述传动杆（19）与所述储气室（4）相接处设有轴封（15）。
5.如权利要求1所述的低温厌氧沼气发酵罐，其特征在于：所述出气管道上分别设有单向出气球阀（17）、压力表（18）。
6.如权利要求1所述的低温厌氧沼气发酵罐，其特征在于：所述接菌管道（12）的端部设有接菌口（11），该接菌口（11）高于所述储气室（4）底部且低于所述储气室（4）顶部。
7.如权利要求1所述的低温厌氧沼气发酵罐，其特征在于：所述发酵室（5）与所述低温菌种活化室（6）之间设有40目不锈钢筛网。
8.如权利要求1所述的低温厌氧沼气发酵罐，其特征在于：所述出料管道（10）的底部和所述手摇出料泵（13）的泵底端均设有一个斜切面。
9.如权利要求1所述的低温厌氧沼气发酵罐，其特征在于：所述接菌口（11）、进料口（7）、出料口（9）、出气口（16）均为螺旋密封口，并加垫密封圈及涂抹真空脂。
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