CN106190792B - 一种多级收集浮渣有机垃圾沼气发酵装置 - Google Patents

一种多级收集浮渣有机垃圾沼气发酵装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多级收集浮渣有机垃圾沼气发酵装置，它将有机垃圾粉碎机连接投料桶，出料口连接有机垃圾发酵罐的发酵室，发酵室的顶部设有储气室，储气室与发酵室之间设有多孔挡渣板，储气室与溢流管相连接，溢流管的另一端连接贮液箱，贮液箱经回流管路与储气室及投料桶相连接；所述发酵室内安装有至少两个上下排布的浮渣收集罩，浮渣收集罩的顶部设有与储气室相连通的浮渣提升管，多孔挡渣板的底部固定连接浮渣回流管，浮渣回流管伸向发酵室下部并与储气室相连通的。本发明通过设置多级收集浮渣结构和浮渣清洗回流结构，能有效收集浮渣，消除了结壳隐患，有效提高了发酵室容积和储气室容积，提高了原料利用率和产气率。

Description

一种多级收集浮渣有机垃圾沼气发酵装置
技术领域
本发明属于沼气发酵技术领域，涉及一种多级收集浮渣有机垃圾沼气发酵装置。
背景技术
随着经济的发展，城市规模的迅速扩大和城市人口的快速增加，产生的有机垃圾越来越多。有机垃圾中水分和有机物含量高，容易分解，容易产生臭气和污水等。如果不及时处理，将对环境造成二次污染，并且有机垃圾长时间堆积在一起，容易滋生病原微生物、霉菌毒素等有害物质。目前有机垃圾处理方法主要有卫生填埋、饲料加工、好氧堆肥、提炼生物柴油和厌氧消化等。而目前的厌氧消化装置在厌氧消化过程中容易出现部分发酵原料在浮力的作用下，上浮形成浮渣。浮渣长期缺水、干缩进而形成结壳。结壳可导致厌氧消化装置产生的沼气聚集受阻，有效发酵容积和储气室容积减少，原料利用率降低，产气率减少等。严重时会导致厌氧消化装置的爆裂。因此，有必要研制一种能有效解决厌氧消化装置在厌氧消化过程中出现浮渣问题，使得有机垃圾得以充分厌氧消化，实现最大资源化处理，从而提高原料的利用率和提高产气率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种多级收集浮渣有机垃圾沼气发酵装置，能有效解决厌氧消化装置中有机垃圾发酵过程浮渣清理困难，原料利用率低，产气率低的问题，使有机垃圾得以充分厌氧消化，实现最大资源化处理，从而提高原料的利用率和提高产气率。
本发明以如下技术方案解决上述技术问题：
本发明一种多级收集浮渣有机垃圾沼气发酵装置，包括有机垃圾粉碎机、发酵室、储气室和贮液箱，有机垃圾粉碎机的进料口连接投料桶，出料口经管道连接发酵室，发酵室的顶部设有储气室，储气室与发酵室之间设有多孔挡渣板，储气室与沼液滤清液溢流管的一端相连接，沼液滤清液溢流管的另一端连接贮液箱，贮液箱经回流管路与储气室及投料桶相连接；所述发酵室内安装有至少两个上下排布的浮渣收集罩，浮渣收集罩的顶部设有与储气室相连通的浮渣提升管，多孔挡渣板的底部固定连接浮渣回流管，浮渣回流管伸向发酵室下部并与储气室相连通的。
所述储气室的顶部设有沼气输出管，储气室内设有与回流管路相连接的沼液环型喷洒管。
所述贮液箱的沼液出口与回流管路相连接，回流管路上安装有污水泵，污水泵与沼液出口之间设有贮液箱沼液阀。
所述投料桶的上部设有沼液稀释入口，沼液稀释入口与回流管路相连接，并在管路上设有沼液回流稀释阀，投料桶的下部设有投料桶清理阀。
所述有机垃圾粉碎机的出料端与发酵室连接的管道上设有发酵室进料阀。
所述储气室的下部设有与溢流管相连接的沼液滤清液出口，沼液滤清液出口与溢流管相连接的管道上设有沼液滤清液溢流阀，储气室的上部外侧设有沼液清洗口，沼液清洗口一端与沼液环型喷洒管相连接，另一端与回流管路相连接，并在连接管路上设有储气室沼液清洗阀。
所述发酵室的底部安装有发酵室清理阀。
所述浮渣收集罩由斜向的挡板构成，挡板上开有小孔，浮渣提升管安装在挡板的顶部，并与挡板下方的区域相通，上下浮渣收集罩为错开排布。
本发明装置具有如下有益效果：
1、本发明设计了多级收集浮渣结构和浮渣清洗回流结构，能有效收集浮渣，并能将收集到储气室的浮渣打碎清洗回流到发酵室，重新和新的有机垃圾混合物混合发酵，消除了结壳隐患，有效提高了发酵室容积和储气室容积，提高了原料利用率和产气率。
2、本发明装置先将收集到的有机垃圾进行粉碎预处理，同时和回流系统输送过来的沼液滤清液混合，为有机垃圾发酵室提供良好的发酵原料。
3、本发明装置将有机垃圾预处理，输送到有机垃圾发酵罐进行厌氧发酵产生沼气，沼气可供用户使用。
4.本发明设置的贮液箱主要作用是贮存沼液滤清液，并通过回流管路为有机垃圾预处理设备提供物料混合液体，为有机垃圾发酵罐提供沼液清洗浮渣，清洗效果好。
附图说明
图1是本发明多级收集浮渣有机垃圾沼气发酵装置的结构示意图。
图中：1-投料桶支撑架、2-有机垃圾粉碎机、3-出料口、4-投料桶清理阀、5-投料桶、6-沼液回流稀释阀、7-沼液稀释入口、8-储气室沼液清洗阀、9-沼液清洗口、10-沼液环型喷洒管、11-多孔挡渣板、12-储气室、13-沼气输出管、14-储气室顶盖、15-二级浮渣提升管、16-二级浮渣收集罩、17-沼液滤清液出口、18-沼液滤清液溢流阀、19-一级浮渣提升管、20-一级浮渣收集罩、21-一级浮渣收集罩座、22-溢流管、23-发酵室进料阀、24-发酵室进料口、25-浮渣回流管、26-发酵室清理阀、27-发酵室、28-有机垃圾发酵罐支撑架、29-贮液箱、30-沼液出口、31-贮液箱沼液阀、32-污水泵、33-回流管路。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的描述：
如图1所示，本发明一种多级收集浮渣有机垃圾沼气发酵装置，包括有机垃圾粉碎机2、发酵室27、储气室12和贮液箱29，发酵室27和储气室12组成有机垃圾发酵罐，有机垃圾发酵罐的底部设有有机垃圾发酵罐支撑架28，有机垃圾粉碎机2的进料口连接投料桶5，投料桶5的底部设有投料桶支撑架1；有机垃圾粉碎机2的出料口3经管道连接发酵室27，发酵室27的顶部设有储气室12，储气室27与发酵室12之间通过多孔挡渣板11相隔开，储气室12的顶部设有储气室顶盖14，储气室12的下部设有与溢流管22一端相连接的沼液滤清液出口17，溢流管22的另一端连接贮液箱29，贮液箱29经回流管路33与储气室12的沼液清洗口9以及投料桶5的沼液稀释入口7相连接；发酵室27内安装有一级浮渣收集罩20和二级浮渣收集罩16，一级浮渣收集罩20的顶部设有与多孔挡渣板11相连接的一级浮渣提升管19，一级浮渣收集罩20的下部与一级浮渣收集罩座21相连接，一级浮渣收集罩座21安装在发酵室27的内壁上；二级浮渣收集罩16的顶部设有与多孔挡渣板11相连接的二级浮渣提升管15，一级浮渣提升管19和二级浮渣提升管15均与储气室相连通；多孔挡渣板11的底部固定连接浮渣回流管25，浮渣回流管25伸向发酵室27下部并与储气室12相连通。
所述储气室12的顶部设有沼气输出管13，储气室12内设有与回流管路33相连接的沼液环型喷洒管10，沼液环型喷洒管10沿储气室12内壁安装。
所述贮液箱12的下部设有沼液出口30，沼液出口30与回流管路33相连接，回流管路33上安装有污水泵32，污水泵32与沼液出口30之间设有贮液箱沼液阀31。
所述投料桶5的上部设置沼液稀释入口7，沼液稀释入口7与回流管路33之间设有沼液回流稀释阀6；投料桶5的下部设有投料桶清理阀4。
所述有机垃圾粉碎机2的出料口3与发酵室进料口24之间的连接管道上设有发酵室进料阀23。
所述储气室12下部的沼液滤清液出口17与溢流管22的连接管道上设有沼液滤清液溢流阀18，储气室12的上部外侧设有沼液清洗口9，沼液清洗口9的一端与沼液环型喷洒管10相连接，另一端与回流管路33相连接，并在连接管路上设有储气室沼液清洗阀8。
所述发酵室27的底部安装有发酵室清理阀26。
本发明采用的浮渣收集罩由斜向的挡板构成，挡板上开有小孔，浮渣提升管安装在挡板的顶部，并与挡板下方的区域相通，本发明也可以根据需要设置两个以上的浮渣收集罩，而且为上下错开排布。
本发明的工作原理如下：
使用本发明多级收集浮渣有机垃圾沼气发酵装置前，首先关闭投料桶清理阀4、储气室沼液清洗阀8、沼液滤清液溢流阀18和发酵室清理阀26。打开投料桶的沼液回流稀释阀6、发酵室进料阀23和贮液箱沼液阀31。按照常规程序，将日常收集到的有机垃圾投放到投料桶5里，启动污水泵32将贮液箱29里的沼液滤清液通过回流管路33抽至投料桶5里和投放的有机垃圾混合好，并使用投料桶5上的沼液回流稀释阀6调节好滤清液的流量。启动有机垃圾粉碎机2将有机垃圾和沼液滤清液的混合物粉碎好。在有机垃圾粉碎机2产生压力的作用下，粉碎好的有机垃圾混合物依次经过有机垃圾粉碎机2的出料口3、发酵室进料阀23和发酵室进料口24进入到有机垃圾发酵罐的发酵室27里。在有机垃圾发酵罐的发酵室27里，粉碎好的有机垃圾混合物在合适的温度下厌氧发酵产生沼气，沼气上升进入到储气室12里，并通过沼气输出管13输送给用户使用。有机垃圾混合物在有机垃圾发酵罐的发酵室27里厌氧消化过程中容易出现部分发酵原料在浮力的作用下上浮形成浮渣。浮渣在上浮过程中受到有机垃圾发酵罐内设置的一级浮渣收集罩座21和一级浮渣收集罩20的阻挡，改变了上浮方向并向一级浮渣提升管19中央聚集，并沿一级浮渣提升管19向上提升直到储气室12。而产生的沼气、沼液以及部分浮渣则通过一级浮渣收集罩20上的小孔继续上升。上升到二级浮渣收集罩16时，又受到二级浮渣收集罩16的阻挡，沼气、沼液继续通过二级浮渣收集罩16上的小孔上升。而通过一级浮渣收集罩20的浮渣再次被二级浮渣收集罩16收集，并沿二级浮渣提升管15向上提升直到储气室12。通过二级浮渣收集罩16的沼气、沼液以及部分少量浮渣继续上升。上升到多孔挡渣板11时，再次受到多孔挡渣板11的阻挡，沼气、沼液则通过多孔挡渣板11的小孔顺利进入到储气室12里。部分少量浮渣则被挡在多孔挡渣板11的下面。沼气通过沼气输出管13输送给用户使用。经过多级分离以后的沼液滤清液在沼液滤清液溢流阀18的控制下，经沼液滤清液出口17和溢流管22流到贮液设备的贮液箱29贮存使用。经一级浮渣收集罩20和二级浮渣收集罩16收集，并经一级浮渣提升管19和二级浮渣提升管15提升到储气室12的浮渣需要清洗回流时，先关闭投料桶5的沼液回流稀释阀6，启动污水泵32，再打开储气室沼液清洗阀8将贮液箱29里的沼液滤清液通过回流管路33抽至沼液环型喷洒管10。通过沼液环型喷洒管10上开设的喷洒孔将沼液滤清液喷洒在浮渣表面，并将浮渣打碎。打碎后的浮渣和沼液滤清液混合物经浮渣回流管25回流到发酵室27底部，并和新的发酵原料一起混合，重新发酵产气。清洗浮渣完毕以后，必须马上关闭储气室沼液清洗阀8。需要清洗投料桶5时，可关闭发酵室进料阀23，用水清洗投料桶5，打开投料桶清理阀4，将水排出投料桶5外。当发酵室27里沉渣过多时，必须要适当清理，打开发酵室清理阀26，将发酵室27里的沉渣排出，排出的沉渣要用专用容器装好，用做肥料,不可到处排放，以免造成二次污染。排放合适以后，立即把发酵室清理阀26关闭好。

Claims (6)

1.一种多级收集浮渣有机垃圾沼气发酵装置，其特征在于，它包括有机垃圾粉碎机、发酵室、储气室和贮液箱，有机垃圾粉碎机的进料口连接投料桶，出料口经管道连接发酵室，发酵室的顶部设有储气室，发酵室和储气室组成有机垃圾发酵罐，储气室与发酵室之间设有多孔挡渣板，储气室与溢流管的一端相连接，溢流管的另一端连接贮液箱，贮液箱经回流管路与储气室及投料桶相连接；所述发酵室内安装有至少两个上下排布的浮渣收集罩，浮渣收集罩的顶部设有与储气室相连通的浮渣提升管，多孔挡渣板的底部固定连接浮渣回流管，浮渣回流管伸向发酵室下部并与储气室相连通的；储气室的顶部设有沼气输出管，储气室内设有与回流管路相连接的沼液环型喷洒管；所述储气室的下部设有沼液滤清液出口，沼液滤清液出口与溢流管相连接的管道上设有沼液滤清液溢流阀，储气室的上部外侧设有沼液清洗口，沼液清洗口一端与沼液环型喷洒管相连接，另一端与回流管路相连接，并在连接管路上设有储气室沼液清洗阀。
2.根据权利要求1所述多级收集浮渣有机垃圾沼气发酵装置，其特征在于，贮液箱的沼液出口与回流管路相连接，回流管路上安装有污水泵，污水泵与沼液出口之间设有贮液箱沼液阀。
3.根据权利要求1所述多级收集浮渣有机垃圾沼气发酵装置，其特征在于，所述投料桶的上部设有沼液稀释入口，沼液稀释入口与回流管路相连接，并在管路上设有沼液回流稀释阀；投料桶的下部设有投料桶清理阀。
4.根据权利要求1所述多级收集浮渣有机垃圾沼气发酵装置，其特征在于，有机垃圾粉碎机的出料端与发酵室连接的管道上设有发酵室进料阀。
5.根据权利要求1所述多级收集浮渣有机垃圾沼气发酵装置，其特征在于，所述发酵室的底部安装有发酵室清理阀。
6.根据权利要求1所述多级收集浮渣有机垃圾沼气发酵装置，其特征在于，所述浮渣收集罩由斜向的挡板构成，挡板上开有小孔，浮渣提升管安装在挡板的顶部，并与挡板下方的区域相通，上下浮渣收集罩为错开排布。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
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EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Application publication date: 20161207

Assignee: Guangxi Mengxiangyuan Modern Agricultural Development Co.,Ltd.

Assignor: GUANGXI ZHUANG AUTONOMOUS REGION FORESTRY Research Institute

Contract record no.: X2023980046191

Denomination of invention: A multi-stage collection device for organic waste biogas fermentation with scum

Granted publication date: 20181016

License type: Common License

Record date: 20231108

EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20181016

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