CN106085835A - 秸秆产沼气资源化系统中的厌氧发酵装置的运行方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种秸秆产沼气资源化系统中的厌氧发酵装置的运行方法，厌氧发酵装置包括罐体、电机、反向搅拌装置；所述罐体的外壁设置有保温层，且在罐体外壁和保温层之间设置有加热层，加热层设置有进水口，进水口通过管道与太阳能加热装置连接；罐体顶端设置有出气口；罐体底端设置有出料口；出料口处设置有螺旋桨；罐体顶端设置有进料口；罐体内部设置有反向搅拌装置；所述电机设置在罐体的顶端，电机与反向搅拌装置连接；太阳能加热装置，通过其吸收太阳的热量对加热层中的水进行加热，从而提高罐体内的温度，反向搅拌装置能在两个搅拌叶之间形成对流，以解决传统搅拌机搅而不拌的问题，提高了搅拌效果和搅拌效率。

Description

秸秆产沼气资源化系统中的厌氧发酵装置的运行方法
本发明申请是母案申请“具有高效厌氧发酵功能的秸秆产沼气资源化处理系统”的分案申请，母案申请的申请号为2015101761432，申请日为20150415
技术领域
本发明属于沼气发酵设备技术领域，特别涉及一种秸秆产沼气资源化系统中的厌氧发酵装置的运行方法。
背景技术
我国是一个农业大国，农作物播种面积居世界第一位，据统计，目前我国每年秸秆产量大约有7亿吨。在过去农作物秸秆多被作为燃料使用，但随着我国人民生活水平的不断提高，以及农村经济的发展和能源供应的改善，近些年来，农民对秸秆的燃烧利用也逐渐减少，剩余农作物秸秆的数量越来越大，据估计每年已达到4亿吨左右。大量剩余秸秆的随地堆弃和任意焚烧，造成了大气污染、土壤矿化、火灾事故、堵塞交通等大量的社会、经济和生态问题；与此同时，秸秆作为一种可再生能源，蕴含着巨大的生物质能量，它的资源化利用，对节约能源、改善生态环境、实现社会的可持续发展，有着重大意义。
秸秆干发酵产沼气是水稻、玉米、花生等农作物秸秆作为原料，经过粉碎并添加发酵菌剂做堆沤等预处理后，加入厌氧发酵装置中进行厌氧发酵来生产沼气和有机肥料，厌氧发酵时，厌氧发酵装置内的温度需达到一定值才能保持较高的发酵效率，传统的厌氧发酵装置采用电加热的方法提高装置内的温度，因此会浪费电能；此外，厌氧发酵装置搅拌效率有待提高，搅拌效率的高低直接影响到秸秆的发酵效率和沼气的产气率；另外，当发酵完成后需要将废料从发酵装置内排出，由于废料具有一定粘性，因此废料不易排出且废料常常会黏在装置内壁。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种秸秆产沼气资源化系统中的厌氧发酵装置的运行方法。本发明中的厌氧发酵装置利用太阳能给厌氧发酵装置加热；同时厌氧发酵装置可有效提高对碎秸秆和厌氧发酵液的搅拌效率，有助于提高秸秆产沼气的效率；在厌氧发酵装置的出料口处增加螺旋桨，可快速将废料从罐体内排出。
本发明采用以下技术方案来实现：
一种具有高效厌氧发酵功能的秸秆产沼气资源化处理系统，包括秸秆储存仓、快速降解罐、水解罐、独立换热器、厌氧发酵装置、沼气纯化装置、叶面肥仓、沼液暂存池、固液分离器、有机肥仓；秸秆储存仓连接快速降解罐；快速降解罐通过管道与水解罐连接；水解罐通过管道与独立换热器连接；独立换热器分别通过管道与厌氧发酵装置和固液分离器连接；厌氧发酵装置通过管道与沼气纯化装置连接；固液分离器通过管道与沼液暂存池连接；固液分离器通过管道与有机肥仓连接；沼液暂存池分别通过管道与水解罐和叶面肥仓连接。
所述厌氧发酵装置，包括罐体、电机、反向搅拌装置。所述罐体的外壁设置有保温层，且在罐体外壁和保温层之间设置有加热层，加热层设置有进水口，进水口通过管道与太阳能加热装置连接，太阳能加热装置通过吸收太阳的热量对加热层中的水进行加热，从而提高罐体内的温度；罐体顶端设置有出气口；罐体底端设置有出料口；出料口处设置有螺旋桨；罐体顶端设置有进料口；罐体内部设置有反向搅拌装置；所述电机设置在罐体的顶端，电机与反向搅拌装置连接，并驱动反向搅拌装置运动进行搅拌；罐体上设置有防爆口，防止发酵时罐体内的压力过大而发生爆炸；罐体上还设置有压力传感器和温度传感器，用于监控罐体内的压力和温度；所述反向搅拌装置，包括行星轮系机构、轴、外搅拌叶、内搅拌叶；所述行星轮系机构由内齿圈、行星轮、行星架和太阳轮组成，行星轮系机构固定在轴上；所述内搅拌叶固定在轴上；所述外搅拌叶紧贴罐体内壁，且外搅拌叶的一端通过螺栓固定在内齿圈上，另一端通过轴套固定在轴的下端。
所述厌氧发酵装置在使用时，当原料从进料口进入罐体后，启动电机，电机带动轴以及固定于其上的内搅拌叶转动，与此同时，固定在轴上的太阳轮通过与之相互啮合的行星轮带动内齿圈反向转动，由于外搅拌叶固定内齿圈上，从而使外搅拌叶和内搅拌叶形成相互反向转动。太阳能加热装置通过吸收太阳的热量对加热层中的水进行加热，从而提高罐体内的温度，以促进罐体内的厌氧发酵反应。当发酵完成后，开启出料口处的螺旋桨，通过螺旋桨的搅动，可快速将废料从罐体内排出。
本发明中的厌氧发酵装置，增添了太阳能加热装置，通过其吸收太阳的热量对加热层中的水进行加热，从而提高罐体内的温度，以促进罐体内的厌氧发酵反应。厌氧发酵装置还增添了紧贴罐体内壁的外搅拌叶，而且所述外搅拌叶与套固在轴上的内搅拌叶是反向转动的，使得在搅拌过程中，原料能在两个搅拌叶之间形成对流，以解决传统搅拌机搅而不拌的问题，提高了搅拌效果和搅拌效率，另外对于粘性原料的搅拌，由于厌氧发酵装置的外搅拌叶紧贴罐体的内壁，使得粘性原料不会粘着在搅拌筒的内壁，有利于粘性原料的搅拌。另外，利用厌氧发酵装置的出料口处的螺旋桨可快速将废料从罐体内排出。
附图说明
图1是本发明的厌氧发酵装置的结构示意图，
图2是厌氧发酵装置的反向搅拌装置的结构示意图，
图3是图2的俯视图，
图4是反向搅拌装置的行星轮系机构的结构示意图，
图5是反向搅拌装置的行星轮系机构的结构简图，
图6是本发明的结构示意图。
图中：a为秸秆储存仓，b为快速降解罐，c为水解罐，d为独立换热器，e为厌氧发酵装置，f为沼气纯化装置，g为叶面肥仓，h为沼液暂存池，i为固液分离器，j为有机肥仓，1为罐体，2为进料口，3为电机，4为出气口，5为防爆口，6为螺旋桨，7为出料口，8为加热层，9为保温层，10温度传感器，11为压力传感器，12为进水口，13为太阳能加热装置，14为行星轮系机构，14-1为内齿圈，14-2为行星轮，14-3为行星架，14-4为太阳轮，14-5螺栓，15为轴，16为外搅拌叶，17为内搅拌叶，18为轴套。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。
如附图6所示，本发明所涉及的一种具有高效厌氧发酵功能的秸秆产沼气资源化处理系统，包括秸秆储存仓a、快速降解罐b、水解罐c、独立换热器d、厌氧发酵装置e、沼气纯化装置f、叶面肥仓g、沼液暂存池h、固液分离器i、有机肥仓j；秸秆储存仓连接快速降解罐；快速降解罐通过管道与水解罐连接；水解罐通过管道与独立换热器连接；独立换热器分别通过管道与厌氧发酵装置和固液分离器连接；厌氧发酵装置通过管道与沼气纯化装置连接；固液分离器通过管道与沼液暂存池连接；固液分离器通过管道与有机肥仓连接；沼液暂存池分别通过管道与水解罐和叶面肥仓连接。
如附图1所示，所述厌氧发酵装置包括罐体1、电机3、反向搅拌装置；
所述罐体1的外壁设置有保温层9，且在罐体外壁和保温层之间设置有加热层8，加热层设置有进水口12，进水口12通过管道与太阳能加热装置13连接，太阳能加热装置13通过吸收太阳的热量对加热层中的水进行加热，从而提高罐体内的温度；罐体顶端设置有出气口4；罐体底端设置有出料口7；出料口处设置有螺旋桨6；罐体顶端设置有进料口2；罐体内部设置有反向搅拌装置；所述电机3设置在罐体的顶端，电机与反向搅拌装置连接，并驱动反向搅拌装置运动进行搅拌；罐体上设置有防爆口5，防止发酵时罐体内的压力过大而发生爆炸；罐体上还设置有压力传感器11和温度传感器10，用于监控罐体内的压力和温度；
如图2至图5所示，所述反向搅拌装置，包括行星轮系机构14、轴15、外搅拌叶16、内搅拌叶17；所述行星轮系机构14由内齿圈14-1、行星轮14-2、行星架14-3和太阳轮14-4组成，行星轮系机构14固定在轴15上；所述内搅拌叶17固定在轴15上；所述外搅拌叶16紧贴罐体内壁，且外搅拌叶16的一端通过螺栓14-5固定在内齿圈14-1上，另一端通过轴套18固定在轴15的下端。
所述厌氧发酵装置在使用时，当原料从进料口进入罐体后，启动电机，电机带动轴以及固定于其上的内搅拌叶转动，与此同时，固定在轴上的太阳轮通过与之相互啮合的行星轮带动内齿圈反向转动，由于外搅拌叶固定内齿圈上，从而使外搅拌叶和内搅拌叶形成相互反向转动。使得在搅拌过程中，原料能在两个搅拌叶之间形成对流，以解决传统搅拌机搅而不拌的问题，提高了搅拌效果和搅拌效率，另外对于粘性原料的搅拌，由于本发明的外搅拌叶紧贴罐体的内壁，使得粘性原料不会粘着在搅拌筒的内壁，有利于粘性原料的搅拌和排出。太阳能加热装置通过吸收太阳的热量对加热层中的水进行加热，从而提高罐体内的温度，以促进罐体内的厌氧发酵反应。当发酵完成后，开启出料口处的螺旋桨，通过螺旋桨的搅动，可快速将废料从罐体内排出。
以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种秸秆产沼气资源化系统中的厌氧发酵装置的运行方法，其特征在于：
厌氧发酵装置包括罐体、电机、反向搅拌装置；所述罐体的外壁设置有保温层，且在罐体外壁和保温层之间设置有加热层，加热层设置有进水口，进水口通过管道与太阳能加热装置连接；罐体顶端设置有出气口；罐体底端设置有出料口；出料口处设置有螺旋桨；罐体顶端设置有进料口；罐体内部设置有反向搅拌装置；所述电机设置在罐体的顶端，电机与反向搅拌装置连接。
所述反向搅拌装置，包括行星轮系机构、轴、外搅拌叶、内搅拌叶；所述行星轮系机构由内齿圈、行星轮、行星架和太阳轮组成，行星轮系机构固定在轴上；所述内搅拌叶固定在轴上；所述外搅拌叶紧贴罐体内壁，且外搅拌叶的一端通过螺栓固定在内齿圈上，另一端通过轴套固定在轴的下端。
当原料从进料口进入罐体后，启动电机，电机带动轴以及固定于其上的内搅拌叶转动，与此同时，固定在轴上的太阳轮通过与之相互啮合的行星轮带动内齿圈反向转动，由于外搅拌叶固定内齿圈上，从而使外搅拌叶和内搅拌叶形成相互反向转动，使得在搅拌过程中，原料能在两个搅拌叶之间形成对流，以解决传统搅拌机搅而不拌的问题，提高了搅拌效果和搅拌效率；另外对于粘性原料的搅拌，由于外搅拌叶紧贴罐体的内壁，使得粘性原料不会粘着在搅拌筒的内壁，有利于粘性原料的搅拌和排出；太阳能加热装置通过吸收太阳的热量对加热层中的水进行加热，从而提高罐体内的温度，以促进罐体内的厌氧发酵反应；当发酵完成后，开启出料口处的螺旋桨，通过螺旋桨的搅动，可以快速将废料从罐体内排出。
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