CN107012080A - 一种厌氧发酵系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种厌氧发酵系统，包括：发酵罐；隔板，隔板同轴内置于发酵罐并将发酵罐内的腔体分隔形成上下布置的好氧腔和厌氧腔；进料组件，其包括进料管、进料阀、上进料盖、下进料盖；排气组件，其包括排气管及排气阀；回流组件，其包括搅拌水泵、过滤框、过滤网、第一回流管、回流阀、多个第二回流管及多个阻塞管；其中，每个第二回流管均一端接近厌氧腔底部、另一端向上延伸至贯穿隔板并与好氧腔底部连通；及破壳网，其同轴内置于厌氧腔。本发明一方面设置进料管、上进料口和下进料口配合进料，另一方面设置第一回流管和过滤网将好氧腔内的发酵渣过滤，过滤后的发酵渣可由过滤框取出以进行排料，其降低了建造成本和排料成本。

Description

一种厌氧发酵系统

技术领域

本发明涉及沼气制备技术，尤其是涉及一种厌氧发酵系统。

背景技术

随着经济发展，农村地区逐渐采用液化气、电等作为日常能源使用，其开始放弃采用传统的秸秆、树枝、木柴等作为生活能源，由此大量的农作物秸秆无法进行再利用。而沼气工程则是充分的利用农业生活产生的废弃物，通过发酵处理以形成沼气，其可用于发电或直接作为供给能源。水压式沼气池是当前大量使用的传统沼气池，但是其易接壳、沉积淤泥，而申请人于2014年申请了了一种无动力自搅拌破壳厌氧发酵装置的实用新型专利，并于2015年授权，其授权公告号为CN204162707U，其可较好的解决接壳和淤泥沉积的问题。但是，在实际建造过程中，无动力自搅拌破壳厌氧发酵装置多采用地埋式，故建造前需要挖设建造槽，由于存在入料部和排料部，其增加的建造成本和占地面积，且需要挖建更大的建设槽，其增加了挖建成本。而且，通过排料部进行人工排料或配置设备进行固液分离则增加了排料成本。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术不足，提出一种厌氧发酵系统，解决现有技术中沼气池建造成本高、占地面积大、排料成本高的技术问题。

为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种厌氧发酵系统，包括：

发酵罐；

隔板，所述隔板同轴内置于所述发酵罐并将所述发酵罐内的腔体分隔形成上下布置的好氧腔和厌氧腔；

进料组件，其包括一端依次穿过所述发酵罐侧壁并与所述好氧腔连通的进料管、设于所述进料管上的进料阀、与所述发酵罐顶端的上进料口相配合的上进料盖、与所述隔板上的下进料口相配合的下进料盖；

排气组件，其包括一端依次穿过所述发酵罐顶端及隔板并与所述厌氧腔顶端连通的排气管及设于所述排气管上的排气阀；

回流组件，其包括出水端与所述厌氧腔底部连通的搅拌水泵、内置于所述隔板上表面的回流槽的过滤框、贴附于所述过滤框内壁的过滤网、连通回流槽和厌氧腔的第一回流管、设于所述第一回流管上端的回流阀、沿发酵罐内壁均匀布置的多个第二回流管及一一对应配合插设于所述第二回流管上端的阻塞管；其中，每个所述第二回流管均一端接近所述厌氧腔底部、另一端向上延伸至贯穿所述隔板并与所述好氧腔底部连通；及

破壳网，其同轴内置于所述厌氧腔。

优选的，所述所述厌氧发酵系统还包括一收集装置，其包括一端与所述进料管连通的排污管、设于所述排污管另一端的间隙排水机构、沿所述排污管长度方向依次设置的多个收集槽，每个所述收集槽的底部均与所述排污管连通。

优选的，所述收集装置还包括一一对应内嵌于所述收集槽顶部的隔离网。

优选的，所述厌氧发酵系统还包括设于所述进料管与所述排污管之间的集污筒。

优选的，所述收集槽的横截面积由上至下逐渐减小。

优选的，所述集污筒呈内径由上至下逐渐减小的锥形，且其上端与所述排污管连通、下端与所述进料管连通。

优选的，所述第二回流管包括回流管本体及连接于所述回流管本体顶端的连接头，所述连接头的内径由上至下逐渐缩小；所述阻塞管包括阻塞管本体及连接于所述阻塞管本体下端的阻塞头，所述阻塞头的外径由上至下逐渐缩小并与所述连接头相契合。

优选的，所述连接头的内壁和所述阻塞头的外壁均为磨砂面。

优选的，所述隔板下表面呈球面结构、上表面呈平面结构。

与现有技术相比，本发明一方面设置进料管、上进料口和下进料口配合进料，另一方面设置第一回流管和过滤网将好氧腔内的发酵渣过滤，过滤后的发酵渣可由过滤框取出以进行排料，其降低了建造成本和排料成本。

附图说明

图1是本发明的厌氧发酵系统的连接结构示意图；

图2是本发明的图1的A部放大图；

图3是本发明的图1的B部放大图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明的实施例提供了一种厌氧发酵系统，包括：

发酵罐1；

隔板2，所述隔板2同轴内置于所述发酵罐1并将所述发酵罐1内的腔体分隔形成上下布置的好氧腔11和厌氧腔12；

进料组件3，其包括一端依次穿过所述发酵罐1侧壁并与所述厌氧腔12连通的进料管31、设于所述进料管31上的进料阀32、与所述发酵罐1顶端的上进料口的相配合的上进料盖33、与所述隔板2上的下进料口相配合的下进料盖34；

排气组件4，其包括一端依次穿过所述发酵罐1顶端及隔板2并与所述厌氧腔12顶端连通的排气管41及设于所述排气管41上的排气阀42；

回流组件5，其包括出水端与所述厌氧腔12底部连通的搅拌水泵51、内置于所述隔板2上表面的回流槽21的过滤框52、贴附于所述过滤框52内壁的过滤网53、连通回流槽21和厌氧腔12的第一回流管54、设于所述第一回流管54上端的回流阀55、沿发酵罐1内壁均匀布置的多个第二回流管56及一一对应配合插设于所述第二回流管56上端的阻塞管57；其中，每个所述第二回流管56均一端接近所述厌氧腔12底部、另一端向上延伸至贯穿所述隔板2并与所述好氧腔11底部连通；及

破壳网6，其同轴内置于所述厌氧腔12。

本实施例厌氧发酵系统进行沼气发酵时，可通过进料管31进入流质状物料，例如粪便、生活污水等，而上进料口和下进料口则可放入固态物料，例如秸秆、树枝等，进入好氧腔11的猪粪、生活污水首先在好氧作用下进行好氧反应一周左右，然后由第二回流管56进入厌氧腔12内进行厌氧发酵；发酵过程中不断产生沼气，产生的沼气位于厌氧腔12的液面与隔板2的下表面之间，随着沼气量增加，可开启排气阀42进行沼气的收集，也可抽出阻塞管57，使得沼气产生的气压将发酵罐1内的液体压入好氧腔11内；其中，当需要进行破壳和自动化搅拌时，则抽出阻塞管57，发酵罐1内的混合物在气压作用下由第二回流管56进入好氧腔11内，发酵罐1内的液面下降以与破壳网6接触进行一次破壳，同时可开启进料阀32，部分粪便、生活污水进入好氧腔11内并与好氧腔11内的液体混合，其可进行补充进料；当发酵罐1的气压达到一定值或好氧腔11内的液体达到一定高度时，可进行沼气收集，沼气收集时，将阻塞管57从插入第二回流管56上端以将第二回流管56密封，好氧腔11内的混合物无法回流至厌氧腔12内，开启排气阀42，厌氧腔12内的沼气由排气管41排出，厌氧腔12内的气压降低；然后再次抽出阻塞管57，在重力作用下，好氧腔11内的混合物由第二回流管56回流至厌氧腔12内，并对厌氧腔12的混合液产生冲击，从而将厌氧腔12内所有的混合液进行搅拌，而且补充进料的粪便和生活污水随其进入发酵腔12内，其有利于提高后续的发酵效率，同时厌氧腔12内的液面升高并穿过破壳网6以进行二次破壳；当发酵一端时间后，厌氧腔12的内的有机物发酵完全后，需要排出发酵渣，并加入新的物料进行发酵时，可开启搅拌水泵51，高压水流由底部进入厌氧腔，其可将厌氧腔12内的混合液充分搅拌，然后抽出阻塞管57，混合液在气压作用下进入好氧腔11，由于搅拌较为充分，大部分发酵渣随水流进入好氧腔11内，插上阻塞管57，打开回流阀55和排气阀42，沼气由排气管41排出，同时好氧腔11内的混合液同步由第一回流管54进入厌氧腔12内，而发酵渣则遗留于过滤网53上，当沼气全部收集完成后，好氧腔11内的液体全部回流至厌氧腔12内，而发酵渣则遗留于过滤框52内，可将过滤框52由回流槽21取出并将发酵渣倒出，过滤框52可重新放置于回流槽21内。为了便于回流，过滤框52下端与回流槽21底部之间具有一定的间隙，而且过滤网53固定于过滤框52内壁上，使得过滤框52能够给予过滤网53以支撑力，从而延长过滤网53的使用寿命。

具体设置时，隔板2一般为水泥结构，本实施例隔板2下表面设置球面结构，上表面设置为水平结构，使得隔板2靠近其外缘具有较大的厚度，而回流槽21则靠近隔板2外缘设置，而为了避免补充加料的粪便进入回流槽21将过滤网53堵塞，可设置以回流盖将回流槽21封盖，当排渣时将回流盖打开即可。需要说明的是，回流槽21可根据需要设置多个，多个回流槽21可沿隔板2周向均匀设置，过滤框52、过滤网53、第一回流管54和回流阀55则一一对应设置多个。

为了保证沼气的收集时间，本实施例隔板2底部设置有气压传感器，当气压传感器检测的气压达到设定值时，可开启排气阀42进行沼气的收集，其可避免因厌氧腔12内气压过大而产生危险。

本实施例所述所述厌氧发酵系统还包括一收集装置7，其包括一端与所述进料管31连通的排污管71、设于所述排污管71另一端的间隙排水机构72、沿所述排污管71长度方向依次设置的多个收集槽73，每个所述收集槽73的底部均与所述排污管71连通。本实施例收集装置7主要用于收集粪便，具体可设置多个猪圈8，每个收集槽73则一一对应设置于猪圈8内，猪的排泄物可扫入收集槽73内，并由收集槽73进入排污管71内，通过间隙排水机构72排出具有冲击性的水流，使猪的排泄物沿排污管71流动至进料管31内。为了便于对猪的排泄物的收集，本实施例所述收集装置7还包括设于所述进料管31与所述排污管71之间的集污筒74，由排污管71流出的污水进入集污筒74内，可在设定时间开启进料阀32，以便于集污筒74的排泄物进入厌氧腔12内进行发酵。

本实施例所述收集装置7还包括一一对应内嵌于所述收集槽73顶部的隔离网75，该隔离网75可与猪圈8的地面平齐，以避免猪进入收集槽73损坏排污管71，同时也避免猪受伤。

为了便于排泄物的收集，本实施例所述收集槽73的横截面积由上至下逐渐减小，具体可将收集槽73设置为等腰梯形，其上下开口端均设置为矩形，而且收集槽73的上开口端为沿猪圈8宽度方向布置的条状，其可一方面保证进入收集槽73的排泄物沿收集槽73滑落至排污管71内，另一方面则在保证便于清理排泄物的同时减少收集槽73的面积。

为了便于集污筒74内的排泄物进入厌氧腔12内，本实施例所述集污筒74呈内径由上至下逐渐减小的锥形，且其上端与所述排污管71连通、下端与所述进料管31连通。

本实施例所述第二回流管56包括回流管本体561及连接于所述回流管本体561顶端的连接头562，所述连接头562的内径由上至下逐渐缩小；所述阻塞管57包括阻塞管本体571及连接于所述阻塞管本体571下端的阻塞头572，所述阻塞头572的外径由上至下逐渐缩小并与所述连接头562相契合。通过将连接头562和阻塞头572设置相契合的锥形，从而便于阻塞管57插入第二回流管56，其有利于提高阻塞管57阻塞的密封性。

为了进一步提高阻塞头572和连接头562之间的密封效果，本实施例所述连接头562的内壁和所述阻塞头572的外壁均为磨砂面。

与现有技术相比，本发明一方面设置进料管31、上进料口和下进料口配合进料，另一方面设置第一回流管54和过滤网53将好氧腔11内的发酵渣过滤，过滤后的发酵渣可由过滤框52取出以进行排料，其降低了建造成本和排料成本。

以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种厌氧发酵系统，其特征在于，包括：

发酵罐；

隔板，所述隔板同轴内置于所述发酵罐并将所述发酵罐内的腔体分隔形成上下布置的好氧腔和厌氧腔；

进料组件，其包括一端依次穿过所述发酵罐侧壁并与所述好氧腔连通的进料管、设于所述进料管上的进料阀、与所述发酵罐顶端的上进料口相配合的上进料盖、与所述隔板上的下进料口相配合的下进料盖；

排气组件，其包括一端依次穿过所述发酵罐顶端及隔板并与所述厌氧腔顶端连通的排气管及设于所述排气管上的排气阀；

回流组件，其包括出水端与所述厌氧腔底部连通的搅拌水泵、内置于所述隔板上表面的回流槽的过滤框、贴附于所述过滤框内壁的过滤网、连通回流槽和厌氧腔的第一回流管、设于所述第一回流管上端的回流阀、沿发酵罐内壁均匀布置的多个第二回流管及一一对应配合插设于所述第二回流管上端的阻塞管；其中，每个所述第二回流管均一端接近所述厌氧腔底部、另一端向上延伸至贯穿所述隔板并与所述好氧腔底部连通；及

破壳网，其同轴内置于所述厌氧腔。

2.根据权利要求1所述的厌氧发酵系统，其特征在于，所述厌氧发酵系统还包括一收集装置，其包括一端与所述进料管连通的排污管、设于所述排污管另一端的间隙排水机构、沿所述排污管长度方向依次设置的多个收集槽，每个所述收集槽的底部均与所述排污管连通。

3.根据权利要求2所述的厌氧发酵系统，其特征在于，所述收集装置还包括一一对应内嵌于所述收集槽顶部的隔离网。

4.根据权利要求2或3所述的厌氧发酵系统，其特征在于，所述厌氧发酵系统还包括设于所述进料管与所述排污管之间的集污筒。

5.根据权利要求4所述的厌氧发酵系统，其特征在于，所述收集槽的横截面积由上至下逐渐减小。

6.根据权利要求5所述的厌氧发酵系统，其特征在于，所述集污筒呈内径由上至下逐渐减小的锥形，且其上端与所述排污管连通、下端与所述进料管连通。

7.根据权利要求6所述的厌氧发酵系统，其特征在于，所述第二回流管包括回流管本体及连接于所述回流管本体顶端的连接头，所述连接头的内径由上至下逐渐缩小；所述阻塞管包括阻塞管本体及连接于所述阻塞管本体下端的阻塞头，所述阻塞头的外径由上至下逐渐缩小并与所述连接头相契合。

8.根据权利要求7所述的厌氧发酵系统，其特征在于，所述连接头的内壁和所述阻塞头的外壁均为磨砂面。

9.根据权利要求1所述的厌氧发酵系统，其特征在于，所述隔板下表面呈球面结构、上表面呈平面结构。