CN106350441B - 吊篮式秸秆沼气发酵系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及沼气能源领域内的一种吊篮式秸秆沼气发酵系统，由起吊系统和发酵系统7构成，起吊系统由轨道1、起吊架2、起吊装置3和吊钩4组成；发酵系统7由多个单体发酵装置14、秸秆装料区10、沼渣卸料区11和沼液循环搅拌系统13构成；单体发酵装置14为单一的序批式发酵罐，其内设置有吊篮8，吊篮8内设置有挡渣板16；单体发酵装置14侧壁上部设置有进液口17，侧壁下部设置有排液口18，进液口17和排液口18与沼液循环搅拌系统13连接。本发明不需对原料进行预处理，有效保证供气产量和甲烷含量的整体稳定性，防止秸秆上浮结壳，且进出料方便，运行维护简单。

Description

吊篮式秸秆沼气发酵系统
技术领域
本发明属于沼气能源领域，具体涉及一种吊篮式秸秆沼气发酵系统。
背景技术
现有秸秆连续发酵装置的原料一般需要做粉碎等预处理，因其流动性差，通常需采用机械搅拌实现传质传热。秸秆比重轻，进入发酵装置后易上浮形成硬壳，导致池内产生的沼气集聚受阻，原料利用率降低。造成现行秸秆沼气连续发酵装置物料浓度低，出料基本依靠机械设备完成，设备投入大，能耗高，厌氧消化产气效率低。单一序批式厌氧消化器，其产气分布不均衡，高峰期产气量高，其后产气量低，厌氧消化效率低，投入产出比差，且进料过程也相对麻烦。厢式连续进出料厌氧消化器（专利号：2011205315851）需要在反应器内部设置轨道，以保持发酵厢的稳定，对发酵系统的建造水平要求较高，且在后期运行维护过程的操作水平要求高，显然不符合农村操作维护水平低的现状。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有秸秆连续发酵装置原料需要预处理，能耗高，厌氧消化产气效率低的缺陷，为人们提供一种不需对原料进行预处理，有效保证供气产量和甲烷含量的整体稳定性，防止秸秆上浮结壳，且进出料方便，运行维护简单的吊篮式秸秆沼气发酵系统。
本发明的目的是通过下述技术方案来实现的。
本发明的吊篮式秸秆沼气发酵系统，其特征在于所述吊篮式秸秆沼气发酵系统由起吊系统和发酵系统7构成，起吊系统由轨道1、起吊架2、起吊装置3和吊钩4组成，轨道1铺设在发酵系统7的两侧，起吊架2安装在轨道1上，起吊架2的横梁上安装有起吊装置3，起吊装置3的下端为吊钩4；发酵系统7由多个单体发酵装置14、秸秆装料区10、沼渣卸料区11和沼液循环搅拌系统13构成；单体发酵装置14为单一的序批式发酵罐，其上部设置水封堰6，水封堰6内侧壁低于外侧壁，水封堰6与密封盖5配合，以保证单体发酵装置14内部的厌氧环境；密封盖5上设置有沼气出口管15，沼气出口管15与沼气输配管网9连接；单体发酵装置14内设置有吊篮8，吊篮8的的整体重量大于秸秆的浮力，使吊篮8进入单体发酵装置14后始终沉于底部；吊篮8内设置有挡渣板16，挡渣板16上设置有多个通孔；单体发酵装置14侧壁上部设置有进液口17，侧壁下部设置有排液口18，进液口17和排液口18与沼液循环搅拌系统13连接。
上述方案中，所述发酵系统7内设置有菌种生产系统12，沼液循环搅拌系统13内设置有循环泵19和菌种添加口21。
上述方案中，所述密封盖5下部设置有联通口20。
上述方案中，所述密封盖5上设置有配重块。
本发明采用吊篮设计，直接将打捆的秸秆装入吊篮，省去了粉碎、揉搓等减少秸秆尺寸的预处理过程，同时不依靠泵、螺旋进料器等进料装置，而是通过起吊装置将吊篮移动到秸秆装料区装料或移动到沼渣卸料区出料，进出料方便。采用多个单体发酵装置进行组合，有效的保证了供气产量和甲烷含量的整体稳定性。吊篮内设置有挡渣板，可防止秸秆上浮结壳。
综上所述，本发明克服了现有秸秆连续发酵装置原料需要预处理，能耗高，厌氧消化产气效率低的缺陷，提供的吊篮式秸秆沼气发酵系统不需对原料进行预处理，有效保证供气产量和甲烷含量的整体稳定性，防止秸秆上浮结壳，且进出料方便，运行维护简单。
附图说明
图1为本发明的示意图。
图2为本发明的平面示意图。
图3为本发明的单体发酵装置示意图。
图4为本发明的密封盖示意图。
图5为本发明的吊篮示意图。
图中：1：轨道；2：起吊架；3. 起吊装置；4. 吊钩；5. 密封盖；6. 水封堰；7.发酵系统；8：吊篮；9：沼气输配管网；10：秸秆装料区；11：沼渣卸料区；12：菌种生产系统；13：沼液循环搅拌系统；14：单体发酵装置；15：沼气出口管；16：挡渣板；17：进液口；18：排液口；19：循环泵；20：联通口；21：菌种添加口。
具体实施方式
下面通过实施例进一步详述本发明，但本发明不仅限于所述实施例。
实施例一
本例的吊篮式秸秆沼气发酵系统，如图1、图2、图3、图4和图5所示，吊篮式秸秆沼气发酵系统由起吊系统和发酵系统7构成，起吊系统由轨道1、起吊架2、起吊装置3和吊钩4组成，轨道1铺设在发酵系统7的两侧，起吊架2安装在轨道1上，起吊架2的横梁上安装有起吊装置3，起吊装置3的下端为吊钩4；发酵系统7由30个单体发酵装置14、秸秆装料区10、沼渣卸料区11和沼液循环搅拌系统13构成；单体发酵装置14为单一的序批式发酵罐，其上部设置水封堰6，水封堰6内侧壁低于外侧壁，水封堰6与密封盖5配合，以保证单体发酵装置14内部的厌氧环境；密封盖5上设置有沼气出口管15，沼气出口管15与沼气输配管网9连接；单体发酵装置14内设置有吊篮8，吊篮8的的整体重量大于秸秆的浮力，使吊篮8进入单体发酵装置14后始终沉于底部；吊篮8内设置有挡渣板16，挡渣板16上设置有多个通孔；单体发酵装置14侧壁上部设置有进液口17，侧壁下部设置有排液口18，进液口17和排液口18与沼液循环搅拌系统13连接。
发酵系统7内设置有菌种生产系统12，沼液循环搅拌系统13内设置有循环泵19和菌种添加口21。
密封盖5下部设置有联通口20。
进料在秸秆装料区10进行，将秸秆直接打捆装入吊篮8，吊装到单体发酵装置14内，然后吊装密封盖5到水封堰6内，然后在水封堰6内加水，使得整个发酵系统处于密封环境。
出料在沼渣卸料区11进行，断开沼气出口管15，并排出水封堰6的水，吊起密封盖5，然后吊出发酵完成后的吊篮8，至沼渣卸料区的进行卸料11，然后在秸秆装料区10装入新的原料，再重复上述密封，即可完成反应器的进出料，重新连接沼气出口管15，就可以开始厌氧消化产沼气。
每次只对一个单体发酵装置14进行进出料，进出料时把该单体发酵装置14的沼气出口管15与沼气输配管网9断开，完成进出料后，再接通沼气出口管15。由于单个单体发酵装置14完成进出料后，虽然甲烷含量较低，但初期产气量较少，对于每天所产的沼气而言，对整体产气的甲烷含量影响较小。每个单体发酵装置14都处于动态轮换过程，对于整个发酵系统而言，整个发酵系统的各环节处于相对的平衡过程，因此，每天的产气量是稳定的，产气的甲烷含量相对稳定，从而可保证了整个系统供气的稳定性。
吊篮8由钢条构成，主要起到控制收割秸秆的整体，同时确保发酵液能够在吊篮8内流动的畅通性。吊篮8内设置的挡渣板16可控制秸秆在发酵液面以下，挡渣板16上的通孔，使发酵液可以正常进出。
需要排出单体发酵装置14内的发酵液时，打开排液口18，可排出发酵液到沼液循环搅拌系统13，起到暂存的目的。需要对单体发酵装置14进行补水或添加菌种时，直接添加到沼液循环搅拌系统13中，即可实现对单体发酵装置14的补水或菌种添加。
发酵所需的菌种可由菌种生产系统12进行生产，通过沼液循环搅拌系统13添加。
沼液循环搅拌系统13对单体发酵装置14内的发酵液进行回流搅拌，促进厌氧微生物与发酵有机物的有效接触。
密封盖5下部设置的联通口20，使得密封盖5内外侧的水可以自由流通，并在水封堰6内形成U型密封，并确保水封堰6的密封控制压力大于沼气的控制压力，以保证整个发酵系统的密封性。
实施例二
本例的吊篮式秸秆沼气发酵系统，密封盖5上设置有配重块。
其余同实施例一。
实施例三
本例的吊篮式秸秆沼气发酵系统，密封盖5下部没有联通口。
其余同实施例二。
实施例四
本例的吊篮式秸秆沼气发酵系统，发酵系统7内没有菌种生产系统，沼液循环搅拌系统13上没有菌种添加口。
其余同实施例一。
实施例五
本例的吊篮式秸秆沼气发酵系统，设置有20个单体发酵装置14。其余同实施例一。
实施例六
本例的吊篮式秸秆沼气发酵系统，设置有10个单体发酵装置14。其余同实施例一。

Claims (3)

1.一种吊篮式秸秆沼气发酵系统，其特征在于所述吊篮式秸秆沼气发酵系统由起吊系统和发酵系统（7）构成，起吊系统由轨道（1）、起吊架（2）、起吊装置（3）和吊钩（4）组成，轨道（1）铺设在发酵系统（7）的两侧，起吊架（2）安装在轨道（1）上，起吊架（2）的横梁上安装有起吊装置（3），起吊装置（3）的下端为吊钩（4）；发酵系统（7）由多个单体发酵装置（14）、秸秆装料区（10）、沼渣卸料区（11）和沼液循环搅拌系统（13）构成；单体发酵装置（14）为单一的序批式发酵罐，其上部设置水封堰（6），水封堰（6）内侧壁低于外侧壁，水封堰（6）与密封盖（5）配合，以保证单体发酵装置（14）内部的厌氧环境；密封盖（5）上设置有沼气出口管（15），沼气出口管（15）与沼气输配管网（9）连接；单体发酵装置（14）内设置有吊篮（8），吊篮（8）的整体重量大于秸秆的浮力，使吊篮（8）进入单体发酵装置（14）后始终沉于底部；吊篮（8）内设置有挡渣板（16），挡渣板（16）上设置有多个通孔；单体发酵装置（14）侧壁上部设置有进液口（17），侧壁下部设置有排液口（18），进液口（17）和排液口（18）与沼液循环搅拌系统（13）连接；所述密封盖（5）下部设置有联通口（20）。
2.根据权利要求1所述的吊篮式秸秆沼气发酵系统，其特征在于所述发酵系统（7）内设置有菌种生产系统（12），沼液循环搅拌系统（13）内设置有循环泵（19）和菌种添加口（21）。
3.根据权利要求1或2所述的吊篮式秸秆沼气发酵系统，其特征在于所述密封盖（5）上设置有配重块。
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