CN105543069A - 一种具有自动进料和搅拌功能的厌氧发酵生物燃气产生装置 - Google Patents

一种具有自动进料和搅拌功能的厌氧发酵生物燃气产生装置 Download PDF

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Abstract

本发明的具有自动进料和搅拌功能的厌氧发酵生物燃气产生装置，包括内部为存储物料空腔的罐体，罐体上设置有进料管、出料口和气体出口，特征在于：罐体的内部依次设置有第一、第二、第三隔板，三个隔板将罐体的内部空腔分隔为第一、第二、第三和第四格槽；第一隔板上设置有进一步连通第一格槽与第二格槽的U形管；第二与第三格、第三与第四格槽均相通。本发明的生物燃气产生装置，第一格槽中产生的气体由U形管进入其余格槽，会使罐体内的物料快速流动混合，实现物料的自动搅拌；同时，在负压作用下物料被吸入，实现了自动进料。减少了厌氧发酵反应器对机械装置的依赖，具有成本低、自动运行、节省能源的优点，有益效果显著，特别适于经济技术能力有限的地区使用推广。

Description

一种具有自动进料和搅拌功能的厌氧发酵生物燃气产生装置
技术领域
本发明涉及一种生物燃气产生装置，更具体的说，尤其涉及一种通过物料厌氧发酵过程中产生的气体进行自动进料和搅拌的生物燃气产生装置。
背景技术
随着世界能源紧缺和面临的更加紧迫的环境污染带来的气候改变，现有的化石能源燃料已经不能满足社会发展的要求。伴随而生的生物质能源由于环境友好，而且具有可再生的特点，逐渐得到各国社会的广泛欢迎。另一方面，人类生产生活过程中产生的有机废弃物由于产生恶臭等原因，成为环保治理的一大难题。利用厌氧发酵技术，将有机固体废弃物转化为可再生的生物燃气——甲烷，不但能够极大减轻公众对美好环境的要求压力，同时能够带来可观的能源，弥补社会对能源的需求。
然而，现有的固体废弃物发酵装置，需要大量的机械设备维持物料的混合，使发酵设备的运行带来极大的不便，例如机械设备的维护，人员、电能的需求等。另一方面，由于对微生物群体的持续破坏，降低了整个发酵系统的稳定性，因而现有的厌氧发酵具有经常出现酸化、抗冲击能力差等缺点。基于此，本发明构思了一种能够实现自动进料、自动混合的厌氧发酵装置，同时兼顾装置的坚固耐用程度，完全摆脱了对机械设备的依赖和频繁的装置维护。
发明内容
本发明为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种具有自动进料和搅拌功能的厌氧发酵生物燃气产生装置。
本发明的具有自动进料和搅拌功能的厌氧发酵生物燃气产生装置，包括内部为存储物料空腔的罐体，罐体的底部设置有与其内部空腔相通的进料管，上部设置有与其内部空腔相通的出料口、气体出口，其特别之处在于：罐体的内部空腔中从远离至靠近气体出口之间依次设置有第一隔板、第二隔板和第三隔板，第一隔板、第二隔板、第三隔板依次将罐体的内部空腔分隔为第一格槽、第二格槽、第三格槽和第四格槽；
第一格槽与第二格槽通过第一隔板下方的开口相通，第一隔板上设置有进一步连通第一格槽与第二格槽的U形管；第二格槽与第三格槽仅通过第二隔板上方的开口相通；第三隔板的上方、下方均设置有连通第三格槽与第四格槽的开口；第一格槽中的物料在厌氧发酵过程中产生的生物燃气，通过U形管由第一格槽进入其余格槽并经气体出口排出的过程中，实现了罐体中物料的自动搅拌，同时，由于物料流动使物料的液压降低，物料由进料管被自动吸入。
本发明的具有自动进料和搅拌功能的厌氧发酵生物燃气产生装置，所述进料管的入口位于第一隔板下方的开口处，以便由进料管进入的物料可进入第一格槽中；所述出料口和气体出口的出口均位于第四格槽中，以保证发酵完物料和所产生的生物燃气的排出。
本发明的具有自动进料和搅拌功能的厌氧发酵生物燃气产生装置，所述进料管上设置有只允许外界的物料进入罐体中的止回阀。
本发明的具有自动进料和搅拌功能的厌氧发酵生物燃气产生装置，：所述进料管的外端开口处设置有进料漏斗。
本发明的具有自动进料和搅拌功能的厌氧发酵生物燃气产生装置，所述的罐体为横卧的圆柱形罐体，所述罐体的两端采用半圆形或弧面进行密封，以保证整个罐体的结构强度。
本发明的具有自动进料和搅拌功能的厌氧发酵生物燃气产生装置，所述第一隔板的高度不低于罐体内腔直径的3/4；第二隔板高度不低于罐体内腔直径的1/2，不高于2/3；第三隔板上部不连接罐体顶部，下部空间高度不小于罐体内腔直径的1/4；出料口在罐体上的高度高于罐体内腔直径的3/4；U形管的长度大于罐体内腔直径的1/4、小于罐体内腔直径的1/2。
本发明的具有自动进料和搅拌功能的厌氧发酵生物燃气产生装置，所述罐体中厌氧发酵的物料采用固体废弃物，固体废弃物经粉碎并使用水稀释至固体总量不超过10%，经进料漏斗加入。
本发明的有益效果是：本发明的生物燃气产生装置，罐体中的第一、第二、第三隔板将存储物料的空腔分隔为第一、第二、第三和第四格槽，第一格槽与第二格槽通过U形管和下端的开口相通，第二、第三和第四格槽均与气体出口相通，第一格槽中的物料厌氧发酵产生的生物燃气由U形管进入其余格槽，并由气体出口排出的过程中，使得其余格槽中的物料快速进入第一格槽，实现物料的周期性自动搅拌；同时，在第一格槽中的生物燃气排出的过程中，罐体中的压力下降，进料管中的物料在负压的作用下被吸入罐体中，实现了自动进料。
进一步地，通过将进料管的入口设置于第一隔板下方的开口处，使得物料可进入第一格槽和其余格槽中，有利于实现物料的厌氧发酵。通过在进料管上设置止回阀，防止了罐体中物料的逆流，保证了所有物料均可利用。将罐体的两端设置为半圆形或弧形，保证了罐体可承受较大的压力。
本发明的生物燃气产生装置，实现了进料和搅拌的自动化，减少了厌氧发酵反应器对机械装置的依赖，厌氧发酵过程无需人工参与，无需使用电能，具有成本低、自动发酵、节省能源的优点，有益效果显著，特别适于经济技术能力有限的地使用推广。
附图说明
图1为本发明的生物燃气产生装置的结构示意图；
图2为图1中A-A截面的结构示意图；
图3为图1中B-B截面的结构示意图。
图中：1罐体，2第一隔板，3第二隔板，4第三隔板，5U形管，6第一格槽，7第二格槽，8第三格槽，9第四格槽，10进料漏斗，11进料管，12止回阀，13出料口，14气体出口。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，给出了本发明的生物燃气产生装置的结构示意图，图2和图3给出了图1中A-A截面、B-B截面的结构示意图，其由罐体1、第一隔板2、第二隔板3、第三隔板4、U形管5、进料管11、出料口13、气体出口14组成，所示的罐体1为横卧的圆柱体形状，内部为存储厌氧发酵物料的空腔。进料管11、出料口13和气体出口14均与罐体1的内部空腔相通，进料管11位于罐体1左侧的底部，气体出口14位于罐体1右侧的顶部，出料口13位于罐体1右侧的上部。
第一隔板2、第二隔板3和第三隔板4在罐体1的内部空腔中由左至右依次设置，将罐体1的内部空腔分隔为第一格槽6、第二格槽7、第三格槽8和第四格槽9。第一隔板2的下方开设有连通第一格槽6与第二格槽7的开口，U形管5设置于第一隔板2上，且U形管5两端的开口朝上，分别位于第一格槽6和第二格槽7中；U形管5的最低端高于第一隔板2下方开口的最高点。
第二隔板3的上方开设有连通第二格槽7与第三格槽8的开口，第三隔板3的上方和下方均开设有连通第三格槽8与第四格槽9的开口；这样使得第二格槽7、第三格槽8和第四格槽9中的物料厌氧发酵产生的生物燃气均可直接通过气体出口14排出，而第一格槽6中产生的气体无法直接通过气体出口14排出。
物料在罐体1中发酵的过程中，由于第一格槽6中产生的气体无法直接排出，第一格槽6中的液位会随着发酵产生气体的增加而逐渐下降，当第一格槽6中的液位下降至U形管5的底部时，其余格槽（7、8、9）中的液位上升至出料口13位置。随着第一格槽6中液面的进一步下降，第一格槽6中的气体瞬间大量通过U形管5进入到其余格槽，而液体由其余格槽快速转移到第一格槽6，实现了物料的自动搅拌。在搅拌过程中，通过第二隔板3、第三隔板4的阻挡，可实现对物料的充分搅拌、混合。
同时，由于第一格槽6中物料的排出，罐体1内部空腔中的压力降低，在负压的作用下可将进料管11中的物流吸入罐体1中，同时实现了自动搅拌及自动进料。
为了实现物料可同时进入第一格槽6和其余格槽，所示进料管11的入口位于第一隔板2下方的开口处。进料管11上还设置有止回阀12，通过止回阀12的作用，只允许进料管11中的物料进入罐体1中，而不允许物料的倒流，保证了所有的物料都能经过有效利用。
进料管11外端的开口上设置有进料漏斗10，以便粉碎并净水稀释后的废弃物通入进料管11中。由于罐体1在周期性搅拌和进料过程中性承受很大的正负压力，罐体1的两端使用半球体或弧面密封，具有极佳的耐压能力，确保装置的坚固及安全运行。为了保证物料具有良好的厌氧发酵效果，被处理的有机固体废弃物经过粉碎，并使用水稀释至固体总量含量不超过10%，加入到进料漏斗10。
为了保证物料的进入和充分混合，如图2所示，进料管11深入罐体1内部空腔中，且其出口不超过U形管5。为了保证物料在罐体1中具有良好的厌氧发酵效果和良好的自动搅拌、进料功能，所示的第一隔板2的高度不低于罐体1内腔直径的3/4；第二隔板3高度不低于罐体内腔直径的1/2，不高于2/3；第三隔板4上部不连接罐体顶部，下部空间高度不小于罐体内腔直径的1/4；出料口13在罐体上的高度高于罐体内腔直径的3/4；U形管5的长度大于罐体内腔直径的1/4、小于罐体内腔直径的1/2。

Claims (7)

1.一种具有自动进料和搅拌功能的厌氧发酵生物燃气产生装置，包括内部为存储物料空腔的罐体（1），罐体的底部设置有与其内部空腔相通的进料管（11），上部设置有与其内部空腔相通的出料口（13）、气体出口（14），其特征在于：罐体的内部空腔中从远离至靠近气体出口之间依次设置有第一隔板（2）、第二隔板（3）和第三隔板（4），第一隔板、第二隔板、第三隔板依次将罐体的内部空腔分隔为第一格槽（6）、第二格槽（7）、第三格槽（8）和第四格槽（9）；
第一格槽与第二格槽通过第一隔板下方的开口相通，第一隔板上设置有进一步连通第一格槽与第二格槽的U形管（5）；第二格槽与第三格槽仅通过第二隔板上方的开口相通；第三隔板的上方、下方均设置有连通第三格槽与第四格槽的开口；第一格槽中的物料在厌氧发酵过程中产生的生物燃气，通过U形管由第一格槽进入其余格槽并经气体出口排出的过程中，实现了罐体中物料的自动搅拌，同时，由于物料流动使物料的液压降低，物料由进料管被自动吸入。
2.根据权利要求1所述的具有自动进料和搅拌功能的厌氧发酵生物燃气产生装置，其特征在于：所述进料管（11）的入口位于第一隔板（2）下方的开口处，以便由进料管进入的物料可进入第一格槽（6）中；所述出料口（13）和气体出口（14）的出口均位于第四格槽（9）中，以保证发酵完物料和所产生的生物燃气的排出。
3.根据权利要求1或2所述的具有自动进料和搅拌功能的厌氧发酵生物燃气产生装置，其特征在于：所述进料管（11）上设置有只允许外界的物料进入罐体（1）中的止回阀（12）。
4.根据权利要求1或2所述的具有自动进料和搅拌功能的厌氧发酵生物燃气产生装置，其特征在于：所述进料管（11）的外端开口处设置有进料漏斗（10）。
5.根据权利要求1或2所述的具有自动进料和搅拌功能的厌氧发酵生物燃气产生装置，其特征在于：所述的罐体（1）为横卧的圆柱形罐体，所述罐体的两端采用半圆形或弧面进行密封，以保证整个罐体的结构强度。
6.根据权利要求1或2所述的具有自动进料和搅拌功能的厌氧发酵生物燃气产生装置，其特征在于：所述第一隔板（2）的高度不低于罐体（1）内腔直径的3/4；第二隔板（3）高度不低于罐体内腔直径的1/2，不高于2/3；第三隔板（4）上部不连接罐体顶部，下部空间高度不小于罐体内腔直径的1/4；出料口（13）在罐体上的高度高于罐体内腔直径的3/4；U形管（5）的长度大于罐体内腔直径的1/4、小于罐体内腔直径的1/2。
7.根据权利要求1或2所述的具有自动进料和搅拌功能的厌氧发酵生物燃气产生装置，其特征在于：所述罐体（1）中厌氧发酵的物料采用固体废弃物，固体废弃物经粉碎并使用水稀释至固体总量不超过10%，经进料漏斗加入。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110172394A (zh) * 2019-06-10 2019-08-27 河南农业大学 一种多级反应的沼气生产设备
CN110883048A (zh) * 2019-10-22 2020-03-17 穗农环保生物科技(深圳)有限公司 垃圾处理机

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201265002Y (zh) * 2008-06-30 2009-07-01 沈阳大学 塞流式沼气罐
CN101768549A (zh) * 2010-01-27 2010-07-07 刘明江 S型通道式厌氧发酵装置
CN104031828A (zh) * 2014-06-16 2014-09-10 戚伟康 新型圆筒无动力自动搅拌厌氧发酵反应器
CN104759228A (zh) * 2015-04-09 2015-07-08 李玲 气体推动式自搅拌组合净化槽

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201265002Y (zh) * 2008-06-30 2009-07-01 沈阳大学 塞流式沼气罐
CN101768549A (zh) * 2010-01-27 2010-07-07 刘明江 S型通道式厌氧发酵装置
CN104031828A (zh) * 2014-06-16 2014-09-10 戚伟康 新型圆筒无动力自动搅拌厌氧发酵反应器
CN104759228A (zh) * 2015-04-09 2015-07-08 李玲 气体推动式自搅拌组合净化槽

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110172394A (zh) * 2019-06-10 2019-08-27 河南农业大学 一种多级反应的沼气生产设备
CN110883048A (zh) * 2019-10-22 2020-03-17 穗农环保生物科技(深圳)有限公司 垃圾处理机

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PB01 Publication
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Inventor after: Yang Xiaojin

Inventor after: Yu Zhongzhen

Inventor after: Qi Weijian

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