CN104357320A - 秸秆预处理/两相发酵/自动破壳一体化装置 - Google Patents

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Abstract

一种秸秆预处理/两相发酵/自动破壳一体化装置，包括发酵罐，其特征是固相发酵区设置内置式预处理池，采用支架固定，支架由上下两组钢制螺旋刀片构成，螺旋进料器延伸进入发酵罐中并连接到内置式预处理池底部；发酵罐内由固相漏斗将其分为固相发酵区和液相发酵区，在固相漏斗上侧的发酵罐壁外侧接有连通管，连通管下端连接至液相区，在液相发酵区顶部设有液相出气口；固相漏斗底端连接排污管；在液相漏斗底端接三通管路，一路接排污阀后从排污泥口引出，另一路沿沼液回流管向上连接喷嘴后进入发酵罐的固相发酵区上部，罐体上部设有储气柜，储气柜顶端接固相出气口。本发明能够连续运行，利用液位升降实现自动破壳，节省搅拌动力，固液两相分别发酵，降解充分；简化预处理过程，节省动力；解决秸秆进料与自动破壳过程中的水封问题。

Description

秸秆预处理/两相发酵/自动破壳一体化装置
技术领域
本发明涉及一种秸秆预处理与发酵装置，特别是一种秸秆预处理/两相发酵/自动破壳一体化装置，本装置能够实现无动力破壳功能，简化进料与预处理过程及解决秸秆进料与自动破壳过程中的水封问题。
背景技术    
传统的沼气生产为固液混合发酵，沼气池运行一段时间后, 有一部分日常所进的发酵原料在浮力的作用下上浮产生浮渣，沼气发酵过程产生的有机酸在浮渣上层积累, 从而产生结壳，结壳导致发酵产生的沼气集聚受阻，有效容积和贮气室减小，原料利用率降低，产气量减少。结壳严重时，往往会使沼气发酵难以运行。
秸秆发酵前需要进行堆沤等预处理，目前在公知的沼气工程中，预处理与发酵罐分开，进料时需将发酵物料先打入预处理池，再打入发酵罐中发酵。
发明内容    
本发明的目的是提供一种秸秆预处理/两相发酵/自动破壳一体化装置，结构简单，操作方便，能够连续运行；利用液位升降实现自动破壳，节省搅拌动力，固液两相分别发酵，降解充分；简化预处理过程，节省动力；解决秸秆进料与自动破壳过程中的水封问题。
本发明提供如下技术方案：包括发酵罐，其特征是：发酵罐内的固相发酵区设置内置式预处理池，与发酵罐同心布置，采用支架固定，支架由上下两组钢制螺旋刀片构成，每组有多片圆周均布的螺旋刀片，螺旋刀片一端固定在预处理池上，另一端固定于发酵罐体内壁上，由螺旋刀片组成的支架连接预处理池的一端高于连接发酵罐内壁的一端；两组支架在沼液循环时兼具破壳功能；设有进料口的螺旋进料器延伸进入发酵罐中并连接到内置式预处理池底部；发酵罐内由固相漏斗将其分为固相发酵区和液相发酵区，在固相漏斗上侧的发酵罐壁外侧接有连通管，连通管下端连接至液相区，连通管中间设有连通阀门，在液相发酵区顶部设有液相出气口；固相漏斗底端连接排污管，排污管斜向下延伸至发酵罐体外，排污管接排污泵后连接排污槽；在液相漏斗底端接三通管路，一路接排污阀后从排污泥口引出，另一路接沼液循环泵沿沼液回流管向上连接喷嘴后进入发酵罐的固相发酵区上部，沼液回流管上设置沼液回流阀；罐体上部设有储气柜，储气柜顶端接固相出气口。
上述的连通管上端设置有过滤网。
本发明的积极效果：结构简单，操作方便，能够连续运行；利用液位升降实现自动破壳，节省搅拌动力，固液两相分别发酵，降解充分；简化预处理过程，节省动力；解决秸秆进料与自动破壳过程中的水封问题。
附图说明    
图1是本发明结构示意图。
图2是本发明结构示意图中A-A剖视图。
图3是本发明结构中螺旋刀片的示意图。
图中零部件序号说明：排污泥口1，排污阀2，排污槽3，排污泵4，排污管5，液相出气口6，螺旋刀片7，螺旋进料器8，进料口9，内置式预处理池10，固相出气口11，储气柜12，喷嘴13，过滤网14，连通管15，.固液分离阀16，沼液回流管17，沼液回流阀18，固相发酵区19，固相漏斗20，沼液循环泵21，液相发酵区22，液相漏斗23，阀门24。
具体实施方式  
见图1-3，具体结构如下：发酵罐内的固相发酵区设置内置式预处理池10，与发酵罐同心布置，采用支架固定，支架由上下两组钢制螺旋刀片7构成，每组有6片圆周均布的螺旋刀片7，螺旋刀片一端固定在预处理池10上，另一端固定于发酵罐体内壁上，由螺旋刀片7组成的支架连接预处理池10的一端高于连接发酵罐内壁的一端且与预处理池母线成45°角；两组支架在沼液循环时兼具破壳功能；进料口9连接螺旋进料器8，螺旋进料器8延伸进发酵罐中并连接到内置式预处理池10底部；发酵罐内由固相漏斗20将其分为固相发酵区19和液相发酵区22，在固相漏斗20上侧的发酵罐壁外侧接有连通管15，连通管15下端连接至液相区22，在连通管15上端设置有过滤网14， 连通管15中间设有连通阀门16，在液相发酵区22顶部设有液相出气口6；固相漏斗20底端连接排污管5，排污管5斜向下延伸至发酵罐体外，排污管5接排污泵4后连接排污槽3；在液相漏斗23底端接三通管路，一路接排污阀2后从排污泥口1引出，另一路接沼液循环泵21沿沼液回流管17向上连接喷嘴13后进入发酵罐的固相发酵区上部，沼液回流管17在沼液循环泵21前设置阀门24，在沼液循环泵21后设置沼液回流阀18；罐体上部设有储气柜12，储气柜顶端接固相出气口11。
工作原理：经过粉碎的秸轩与沼液接种后填入固相发酵区19，当需要连续进料补料时，通过螺旋进料器8加入到预处理池10中，待发酵液浸泡两天后从预处理池顶部溢出到固相发酵区19。预处理池与固相发酵区外壁通过六片螺旋刀片7连接，通过液位变化既能够完成对发酵原料的切割破壳，又起到固定预处理池的作用。发酵罐上部液位高过预设液位时，打开固液分离阀16，将多余的料液通过连通管15溢流进入到发酵装置下部液相发酵区22内。当沼液进入液相发酵区22内，打开阀门24，启动沼液循环泵21，打开沼液回流阀18，使沼液沿着沼液回流管由喷嘴13喷射回到固相发酵区，随着沼液进入固相发酵区，其内部液位发生变化，在浮力作用下实现自动搅拌、破壳和连续发酵。固液两相分别发酵，固相发酵的沼气直接由发酵装置顶部排入储气柜12，液相发酵的沼气通过液相出气口6排出。
通过观测，当液相发酵区22液位高于液位上限时开启阀门，低于液位下限关闭阀门。经过一段时间的发酵形成的污泥受重力作用聚集在液相漏斗底端，此时可打开排污阀2可由排污口1排放，清液可加入到进料料槽中。开始新一轮循环，也可根据降解情况进行补料，直至固态秸轩降解。

Claims (2)

1. 一种秸秆预处理/两相发酵/自动破壳一体化装置，包括发酵罐，其特征是：发酵罐内的固相发酵区设置内置式预处理池，与发酵罐同心布置，采用支架固定，支架由上下两组钢制螺旋刀片构成，每组有多片圆周均布的螺旋刀片，螺旋刀片一端固定在预处理池上，另一端固定于发酵罐体内壁上，由螺旋刀片组成的支架连接预处理池的一端高于连接发酵罐内壁的一端；两组支架在沼液循环时兼具破壳功能；设有进料口的螺旋进料器延伸进入发酵罐中并连接到内置式预处理池底部；发酵罐内由固相漏斗将其分为固相发酵区和液相发酵区，在固相漏斗上侧的发酵罐壁外侧接有连通管，连通管下端连接至液相区，连通管中间设有连通阀门，在液相发酵区顶部设有液相出气口；固相漏斗底端连接排污管，排污管斜向下延伸至发酵罐体外，排污管接排污泵后连接排污槽；在液相漏斗底端接三通管路，一路接排污阀后从排污泥口引出，另一路接沼液循环泵沿沼液回流管向上连接喷嘴后进入发酵罐的固相发酵区上部，沼液回流管上设置沼液回流阀；罐体上部设有储气柜，储气柜顶端接固相出气口。
2.根据权利要求1所述的秸秆预处理/两相发酵/自动破壳一体化装置，其特征是：所述的连通管上端设置有过滤网。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106190811A (zh) * 2016-09-20 2016-12-07 东北农业大学 一种两相厌氧发酵自搅拌反应装置
CN106701544A (zh) * 2016-11-30 2017-05-24 重庆赛顺环保科技有限公司 一种环保型秸秆压氧发酵处理工艺
CN116144468A (zh) * 2023-03-30 2023-05-23 江西省科学院能源研究所 一种厌氧发酵反应器

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201581074U (zh) * 2009-08-21 2010-09-15 董保成 秸秆一体化两相厌氧发酵装置
CN202139227U (zh) * 2011-05-13 2012-02-08 沈阳农业大学 固液两相一体化沼气发酵装置
CN103320315A (zh) * 2013-06-18 2013-09-25 嘉兴职业技术学院 一种沼气发生装置中发酵箱的密封结构
CN104087503A (zh) * 2014-06-24 2014-10-08 浙江科技学院 一种秸秆沼气供应站及其生产秸秆沼气的方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201581074U (zh) * 2009-08-21 2010-09-15 董保成 秸秆一体化两相厌氧发酵装置
CN202139227U (zh) * 2011-05-13 2012-02-08 沈阳农业大学 固液两相一体化沼气发酵装置
CN103320315A (zh) * 2013-06-18 2013-09-25 嘉兴职业技术学院 一种沼气发生装置中发酵箱的密封结构
CN104087503A (zh) * 2014-06-24 2014-10-08 浙江科技学院 一种秸秆沼气供应站及其生产秸秆沼气的方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106190811A (zh) * 2016-09-20 2016-12-07 东北农业大学 一种两相厌氧发酵自搅拌反应装置
CN106701544A (zh) * 2016-11-30 2017-05-24 重庆赛顺环保科技有限公司 一种环保型秸秆压氧发酵处理工艺
CN106701544B (zh) * 2016-11-30 2019-03-19 重庆赛顺环保科技有限公司 一种环保型秸秆压氧发酵处理工艺
CN116144468A (zh) * 2023-03-30 2023-05-23 江西省科学院能源研究所 一种厌氧发酵反应器
CN116144468B (zh) * 2023-03-30 2025-09-23 江西省科学院能源研究所 一种厌氧发酵反应器

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