CN107312709B - 一种带有预处理的农村用沼气池智能控温系统 - Google Patents

一种带有预处理的农村用沼气池智能控温系统 Download PDF

Info

Publication number
CN107312709B
CN107312709B CN201710711334.3A CN201710711334A CN107312709B CN 107312709 B CN107312709 B CN 107312709B CN 201710711334 A CN201710711334 A CN 201710711334A CN 107312709 B CN107312709 B CN 107312709B
Authority
CN
China
Prior art keywords
raw material
biogas
stirring
control system
pretreatment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710711334.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107312709A (zh
Inventor
刘恩海
黄谦
潘嘉信
丁燕妮
郭小露
刘丽
潘志刚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhongyuan University of Technology
Original Assignee
Zhongyuan University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhongyuan University of Technology filed Critical Zhongyuan University of Technology
Priority to CN201710711334.3A priority Critical patent/CN107312709B/zh
Publication of CN107312709A publication Critical patent/CN107312709A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107312709B publication Critical patent/CN107312709B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M21/00—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
    • C12M21/04—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses for producing gas, e.g. biogas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/58—Reaction vessels connected in series or in parallel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M27/00—Means for mixing, agitating or circulating fluids in the vessel
    • C12M27/02—Stirrer or mobile mixing elements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M29/00—Means for introduction, extraction or recirculation of materials, e.g. pumps
    • C12M29/04—Filters; Permeable or porous membranes or plates, e.g. dialysis
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M29/00—Means for introduction, extraction or recirculation of materials, e.g. pumps
    • C12M29/06—Nozzles; Sprayers; Spargers; Diffusers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M41/00—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation
    • C12M41/12—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of temperature
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M41/00—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation
    • C12M41/12—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of temperature
    • C12M41/18—Heat exchange systems, e.g. heat jackets or outer envelopes
    • C12M41/24—Heat exchange systems, e.g. heat jackets or outer envelopes inside the vessel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M41/00—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation
    • C12M41/30—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of concentration
    • C12M41/34—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of concentration of gas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M45/00—Means for pre-treatment of biological substances
    • C12M45/02—Means for pre-treatment of biological substances by mechanical forces; Stirring; Trituration; Comminuting
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

本发明提出了一种带有预处理的农村用沼气池智能控温系统，要解决的技术问题是农村户用沼气池在发酵过程中，存在着秸秆发酵不充分、冬季低温环境产气速率低下、人工操作费时费力、资源利用率较低等。本发明包括原料粉碎系统、原料早期发酵处理设备和原料后期合格率检测及出料系统，原料粉碎系统的落料口与原料早期发酵处理设备的进料口相连，原料早期发酵处理设备通过物料传送器与原料后期合格率检测及出料系统相连。采用上述技术方案后的本发明对秸秆、粪便等发酵原料进行预处理，在发酵池内增设加电加热棒进行控温，通过搅拌装置的镂空孔洞向沼液添加金属离子溶液，加快沼液发酵速率，最后提取沼渣形成沼肥。

Description

一种带有预处理的农村用沼气池智能控温系统
技术领域
本发明涉及农村户用沼气技术，具体涉及一种带有预处理的农村用沼气池智能控温系统。
背景技术
我国中原地区冬季寒冷期较长、室外环境温度过低，农村户用沼气池产气率低、沼气供给不足、使用率偏低等问题较为突出。现有农村户用沼气池正常运行时操作复杂，费时费力，严重影响了沼气在中原地区的应用与普及。且中原地区秸秆资源过剩，周边区域就地焚烧秸秆所带来的资源和环境问题日益严重，在发酵过程中，存在着秸秆发酵不充分、冬季低温环境产气速率低下、人工操作费时费力、资源利用率较低等问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是农村户用沼气池在发酵过程中，存在着秸秆发酵不充分、冬季低温环境产气速率低下、人工操作费时费力、资源利用率较低等，提供一种节约资源、操作简单的带有预处理的农村用沼气池智能控温系统。
为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：一种带有预处理的农村用沼气池智能控温系统，包括原料预处理系统、沼气池、沼渣处理系统、智能控温传质搅拌系统和中控系统；所述的原料预处理系统、沼气池、沼渣处理系统依次相连，智能控温传质搅拌系统设置在沼气池中，原料预处理系统、沼气池、沼渣处理系统和智能控温传质搅拌系统均和中控系统电连接。
所述的原料预处理系统包括原料粉碎系统、原料早期发酵处理设备和原料后期合格率检测及出料系统，原料粉碎系统的落料口与原料早期发酵处理设备的进料口相连，原料早期发酵处理设备通过物料传送器与原料后期合格率检测及出料系统相连。
所述的原料粉碎系统包括物料粉碎器和储料箱，物料粉碎器和储料箱之间设有物料传送器，储料箱的出料口与原料早期发酵处理设备相连通。
所述的原料早期发酵处理设备包括保温层，保温层内设有辐射加温器、加湿器、温度湿度传感器和导轨，所述的导轨上设有若干个旋转式物料反应箱，旋转式物料反应箱两侧设有旋转器；辐射加温器、加湿器、温度湿度传感器、旋转式物料反应箱和旋转器均和中控系统连接。
所述的原料后期合格率检测及出料系统内设有均和中控系统相连的质量检测仪、红外线温度检测仪、湿度检测仪和旋转式传送器，旋转式传送器通过出料口与沼气池相连。
所述的智能控温传质搅拌系统包括搅拌装置，所述的搅拌装置包括套筒式传动轴和若干个搅拌触爪，套筒式传动轴包括内轴和设置在内轴外侧的上套筒轴和下套筒轴，上套筒轴和下套筒轴之间设有升降液压控制装置，搅拌触爪设置在下套筒轴下方；内轴和上套筒轴固定连接，内轴和下套筒轴滑动连接，上套筒轴外侧设有传动齿轮，传动齿轮通过传动皮带与电动机相连。
所述的搅拌装置上方设有液体增压装置，液体增压装置的出液口与液体输送软管首端相连通，液体增压装置穿过套筒式传动轴伸进搅拌触爪内，液体输送软管末端与射流降温喷嘴相连。
所述的搅拌触爪上设有镂空孔洞，搅拌触爪内部设有温度传感器和电加热棒；所述的液体输送软管和射流降温喷嘴之间设有药液储存箱。
所述的智能控温传质搅拌系统还包括气体防泄露系统，所述的气体防泄露系统包括分别设置在沼气池顶壁上部的上气体防泄露装置和下气体防泄露装置，所述的上气体防泄露装置包括固定在上套筒轴上的凹型密封盖I和固定在沼气池顶壁上部的外壳体和内壳体，内壳体设置在外壳体内，外壳体和内壳体之间填充密封油，凹型密封盖I倒扣在外壳体和内壳体之间；所述的下气体防泄露装置包括固定在上套筒轴上的凹型密封盖II和固定在沼气池顶壁下部的下壳体，下壳体为环形，下壳体的外壁固定在沼气池顶壁下部、内壁与沼气池顶壁下部之间留有间隙，凹型密封盖II通过内壁与沼气池顶壁之间的间隙倒扣在下壳体内，下壳体内填充密封油。
所述沼渣处理系统包括沼液静置储存箱，所述的沼液静置储存箱通过沼渣输送管与沼气池相连，沼液静置储存箱下部设有沼渣过滤器，沼渣过滤器一侧与沼液静置储存箱侧壁活动连接，沼液静置储存箱下方设有物料传送器，物料传送器与沼渣烘干烤箱相连通；沼渣过滤器下部设有引流板，引流板通过沼液输送管与沼液静置储存箱相连通。
本发明对秸秆、粪便等发酵原料进行预处理，在发酵池内增设加电加热棒进行控温，通过搅拌装置的镂空孔洞向沼液添加金属离子溶液，加快沼液发酵速率，最后提取沼渣形成沼肥。全程设置中控系统，开发相关手机APP，实现远程智能控制。
附图说明
图1是本发明原料预处理系统结构示意图；
图2是本发明原料粉碎系统结构示意图；
图3是本发明原料早期发酵处理设备结构示意图；
图4是本发明原料后期合格率检测及出料系统结构示意图；
图5是本发明储料箱闭合状态结构示意图；
图6是本发明储料箱打开状态结构示意图；
图7是本发明旋转式物料反应箱主视结构示意图；
图8是本发明旋转式物料反应箱左视结构示意图；
图9是本发明旋转式物料反应箱俯视结构示意图；
图10是本发明智能控温传质搅拌系统设备结构示意图；
图11是本发明搅拌触爪结构示意图；
图12是本发明搅拌触爪局部放大结构示意图；
图13是本发明搅拌装置上部放大结构示意图；
图14是本发明传动齿轮横截面放大结构示意图；
图15是本发明搅拌装置传动部分主视结构示意图；
图16是本发明搅拌装置传动部分俯视结构示意图；
图17是本发明下套筒轴和内轴相配合结构示意图；
图18是本发明内轴立体结构示意图；
图19是本发明内轴右视结构示意图；
图20是本发明下套筒轴立体结构示意图；
图21是本发明下套筒轴右视结构示意图；
图22是本发明搅拌装置在升降液压控制装置处放大结构示意图；
图23是本发明沼渣处理系统设备结构示意图;
图24是本发明气体防泄露系统结构示意图。
图号说明：1、物料传送器，2、物料粉碎器，201物料粉碎器II，3、储料箱，4、辐射加温器，5、加湿器，6、温度湿度传感器，7、旋转式物料反应箱，8、旋转器，9、导轨，10、保温层，11、质量检测仪，12、红外线温度检测仪，13、湿度检测仪， 14、旋转式传送器，15、液体增压装置，16、液体输送软管，17、套筒式传动轴，171、上套筒轴，172、下套筒轴，173、搅拌触爪，174、内轴，175、外条形齿，176、内条形齿，18、传动齿轮，19、传送齿轮保护外壳，20、传动皮带，21、电动机，22、上气体防泄露装置，23、下气体防泄露装置，24、升降液压控制装置，25、温度传感器，26、电加热棒，27、射流降温喷嘴， 28、镂空孔洞，29、沼渣泵，30、沼渣输送管，31、沼渣静置储存箱， 32、沼渣过滤器，33、沼液输送管，34、沼液静置储存箱，35、沼渣烘干烤箱，36、药液储存箱，37、引流板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1至图24所示，一种带有预处理的农村用沼气池智能控温系统，包括原料预处理系统、沼气池、沼渣处理系统、智能控温传质搅拌系统和中控系统；所述的原料预处理系统、沼气池、沼渣处理系统依次相连，智能控温传质搅拌系统设置在沼气池中，原料预处理系统、沼气池、沼渣处理系统和智能控温传质搅拌系统均和中控系统电连接。
所述的原料预处理系统包括原料粉碎系统、原料早期发酵处理设备和原料后期合格率检测及出料系统，原料粉碎系统的落料口与原料早期发酵处理设备的进料口相连，原料早期发酵处理设备通过物料传送器1与原料后期合格率检测及出料系统相连。
所述的原料粉碎系统包括物料粉碎器2和储料箱3，物料粉碎器2和储料箱3之间设有物料传送器1，储料箱3的出料口与原料早期发酵处理设备相连通。储料箱3上方设置物料粉碎器II201，对由物料粉碎器2粉碎后的物料进行再次粉碎，粉碎效果更好。
工作人员将原料如动物粪便、秸秆等，投入物料传送器1，物料传送器1将原料传送至物料粉碎器2，将经过初步粉碎的原料经过物料粉碎器II201再次粉碎后得到原料细碎块，原料细碎块在重力的作用下进入储料箱3存储，储料箱3设计为可拉出式，类似于抽屉，方便进行清扫工作。储料箱3出料口的阀门受中控系统控制，中控系统发送“开门”指令，储料箱3接收到指令后，阀门打开，将储存的原料细碎块投放进原料早期发酵处理设备的旋转式物料反应箱7中，原料进行早期发酵处理。
所述的原料早期发酵处理设备包括保温层10，保温层10内设有辐射加温器4、加湿器5、温度湿度传感器6和导轨9，所述的导轨9上设有若干个旋转式物料反应箱7，旋转式物料反应箱7两侧设有旋转器8；辐射加温器4、加湿器5、温度湿度传感器6、旋转式物料反应箱7和旋转器8均和中控系统连接。旋转器8为智能调控旋转器，根据监测信号进行旋转调控。当旋转式物料反应箱7满载后，受到安装在旋转式物料反应箱7两侧的旋转器8制动控制，在导轨9上移动，同时，原料早期发酵处理设备内的下一个空载旋转式物料反应箱7移动到原料细碎块接收位置，进行原料细碎块的装载作业，如此反复，直到7个旋转式物料反应箱7均达到满载后，中控系统智能控制原料早期发酵预处理作业。
所述的原料后期合格率检测及出料系统内设有均和中控系统相连的质量检测仪11、红外线温度检测仪12、湿度检测仪13和旋转式传送器14，旋转式传送器14通过出料口与沼气池相连。旋转式传送器具有上下摆动、正向转动、反向转动，将合格的原料细碎块与不合格的原料细碎块进行分离。经过原料早期发酵处理设备处理后的原料细碎块在物料传送器1的传送下经过质量检测仪11、红外线温度检测仪12、湿度检测仪13的检测，中控系统收到相关数据进行分析，下达指令利用旋转式传送器14的上下摆动、正向转动、反向转动，将合格的原料细碎块与不合格的原料细碎块进行分离，合格的原料细碎块将进入出料口传送至沼气池进行发酵，不合格的原料细碎块将被送至地面，进行人工再处理。
所述的智能控温传质搅拌系统包括搅拌装置，所述的搅拌装置包括套筒式传动轴17和若干个搅拌触爪173，套筒式传动轴17包括内轴174和设置在内轴174外侧的上套筒轴171和下套筒轴172，上套筒轴171和下套筒轴172之间设有升降液压控制装置24，搅拌触爪173设置在下套筒轴172下方；内轴174和上套筒轴171固定连接，内轴174和下套筒轴172滑动连接，上套筒轴171外侧设有传动齿轮18，传动齿轮18通过传动皮带20与电动机21相连。内轴174外侧设有外条形齿175、下套筒轴172内侧设有内条形齿176，外条形齿175和内条形齿176相啮合，进而下套筒轴172可以沿内轴174上下滑动，且内轴174带动下套筒轴172左右转动。传动齿轮18设置在沼气池顶壁40的上方，升降液压控制装置24设置在沼气池顶壁的下方。传动齿轮18外侧设有传送齿轮保护外壳19。
搅拌装置的旋转：电动机21正常工作，传动齿轮18带动搅拌装置及沼气池顶壁的地表部分旋转，即套筒式传动轴17与升降液压控制装置24同步旋转，带动搅拌触爪旋转，搅拌触爪正常进行搅拌工作。搅拌触爪装置的升降：沼气池内搅拌触爪通过升降液压控制装置24带动下套筒轴172上升或下降，进而控制整个沼气池内搅拌触爪的升降。
所述的搅拌装置上方设有液体增压装置15，液体增压装置15的出液口与液体输送软管16首端相连通，液体增压装置15穿过套筒式传动轴17伸进搅拌触爪173内，液体输送软管16末端与射流降温喷嘴27相连。本系统高强度的液体输送软管16中充满储存着足量的不同定比的Mg2+和Co2+、Cu2+、尿素、吐温80等添加液，在可拆卸式的液体增压装置15的压力作用下，经由射流降温喷嘴27喷向电加热棒26上进行局部降温，添加液对厌氧发酵反应起到促进作用，提高沼气产生速率及产出量。
所述的搅拌触爪173上设有镂空孔洞28，搅拌触爪173内部设有温度传感器25和电加热棒26。温度传感器25采集沼液沼渣的温度信息，将采集到的温度信息传递到中控系统，中控系统将数据上传至APP，工作人员利用PC或移动设备查看APP上传递的信息，进行远程监测。
当沼气池内温度过高时，不利于某些酶的正常工作时，工作人员利用APP远程下达“降温”指令，中控系统控制电加热棒26与射流降温喷嘴27的工作，电加热棒26停止加热，射流降温喷嘴27喷射“药液”含有不同定比的Mg2+和、Co2+、尿素、吐温80等溶液进行降温，通过镂空孔洞28进入搅拌触爪内的沼液沼渣，在温度降低后，又从镂空孔洞28中流出搅拌触爪，在触爪的搅拌旋转下，不断有“高温”沼液沼渣通过镂空孔洞28进入搅拌触爪，同时也不断有“低温”沼液沼渣流出搅拌触爪，由此反复，从而降低池内温度。
如果沼气池需要增温，工作人员可以利用APP，远程下达“增温”指令，APP将“增温”指令下达至中控系统，中控系统下达指令控制电加热棒26增大功率，射流降温喷嘴27停止工作，通过镂空孔洞28进入搅拌触爪内的沼液沼渣，温度升高后，又从镂空孔洞28中流出搅拌触爪，在触爪的搅拌旋转下，不断有“低温”沼液沼渣通过镂空孔洞28进入搅拌触爪，同时也不断有“高温”沼液沼渣流出搅拌触爪，由此反复，实现增温。
所述的液体输送软管16和射流降温喷嘴27之间设有药液储存箱36。工作人员通过高强度的液体输送软管16往 药液储存箱36中添加不同定比的Mg2+和Co2+、Cu2+、尿素、吐温80等溶液，将可拆卸式液体增压装置15安装完毕，保证“药液”的压力充足，能够在沼气池内高压环境下释放药液。在需要添加“药液”提高产气量或者需要射流局部降温时，“药液”通过射流降温喷嘴27进行释放，促进沼液发酵产气。
所述的智能控温传质搅拌系统可以同时实现液体增压、沼液调温、沼液金属离子添加等功能。
所述的智能控温传质搅拌系统还包括气体防泄露系统，所述的气体防泄露系统包括分别设置在沼气池顶壁40上部的上气体防泄露装置22和下气体防泄露装置23，所述的上气体防泄露装置22包括固定在上套筒轴171上的凹型密封盖I223和固定在沼气池顶壁40上部的外壳体221和内壳体222，内壳体222设置在外壳体221内，外壳体221和内壳体222之间填充密封油233，凹型密封盖I223倒扣在外壳体221和内壳体222之间；所述的下气体防泄露装置23包括固定在上套筒轴171上的凹型密封盖II231和固定在沼气池顶壁40下部的下壳体232，下壳体232为环形，下壳体232的外壁固定在沼气池顶壁40下部、内壁与沼气池顶壁40下部之间留有间隙，凹型密封盖II231通过内壁与沼气池顶壁40之间的间隙倒扣在下壳体232内，下壳体232内填充密封油。密封油的液面高度高于凹型密封盖I223和凹型密封盖II231的下表面，凹型密封盖I223和凹型密封盖II231采用橡胶材质等，使得本气体防泄露系统实现油性密封。使用时，凹型密封盖I223和凹型密封盖II231与上套筒轴171之间密封良好，凹型密封盖I223和凹型密封盖II231随着上套筒轴171的转动而转动，但是二者的下表面始终处在密封油内，防止气体泄漏，按时添加密封油，确保密封效果完好。
所述沼渣处理系统包括沼液静置储存箱31，所述的沼液静置储存箱31通过沼渣输送管30与沼气池相连，沼液静置储存箱31下部设有沼渣过滤器32，沼渣过滤器32一侧与沼液静置储存箱31侧壁活动连接，沼液静置储存箱31下方设有物料传送器1，物料传送器1与沼渣烘干烤箱35相连通；沼渣过滤器32下部设有引流板37，引流板37通过沼液输送管33与沼液静置储存箱34相连通。
本发明的原料预处理系统的具体工作流程为：农作物秸秆被物料传送器运送至物料粉碎器内，粉碎后的秸秆被送至旋转式物料反应箱进行发酵预处理，温度湿度传感器采集的数据由中控系统处理后得到发酵进度，中控系统利用网络将发酵进度上传到APP中，工作人员利用APP通过辐射加温器和加湿器控制发酵的温湿度。
智能控温传质搅拌系统的具体工作流程为高强度液体输送软管中储存着不同定比的发酵添加物溶液，在可拆卸式液体增压装置的压力作用下，在需要添加“药液”提高产气量或者需要射流局部降温时，“药液”通过射流降温喷嘴进行释放，实现金属离子添加以及降温工作；沼气池顶壁上部的地表部分与沼气池内搅拌触爪装置部分之间由套筒式传动轴与升降液压控制装置连接，实现电动机带动智能控温传质搅拌装置整体转动；温度传感器采集搅拌触爪内沼液沼渣的温度信息，并将信息传递到中控系统，中控系统将数据上传至APP，工作人员利用PC或移动设备查看APP上传递的信息，进行远程监测。
沼渣处理系统的具体工作流程为：沼渣泵29正常工作，沼渣通过沼渣输送管30被沼渣泵29“吸”出沼气池，输送至沼渣静置储存箱31中，进行下一步的静置分离处理。被“吸”出沼气池的沼渣，在沼渣静置储存箱31中静置分层，沼液经过沼渣过滤器32过滤处理，沼渣中的液体通过沼液输送管33进入沼液静置储存箱34中储存，形成液体沼肥；沼渣中的固体则存留在沼渣过滤器32的上部，待沼渣中液体大致过滤完全以后，沼渣过滤器32一侧向下转动，沼渣固体在重力的作用下滑进物料传送器1中，进而进入沼渣烘干烤箱35中进行烘干处理，形成烘干沼肥。

Claims (8)

1.一种带有预处理的农村用沼气池智能控温系统，其特征在于：包括原料预处理系统、沼气池、沼渣处理系统、智能控温传质搅拌系统和中控系统；所述的原料预处理系统、沼气池、沼渣处理系统依次相连，智能控温传质搅拌系统设置在沼气池中，原料预处理系统、沼气池、沼渣处理系统和智能控温传质搅拌系统均和中控系统电连接；
所述的智能控温传质搅拌系统包括搅拌装置，所述的搅拌装置包括套筒式传动轴（17）和若干个搅拌触爪（173），套筒式传动轴（17）包括内轴（174）和设置在内轴（174）外侧的上套筒轴（171）和下套筒轴（172），上套筒轴（171）和下套筒轴（172）之间设有升降液压控制装置（24），搅拌触爪（173）设置在下套筒轴（172）下方；内轴（174）和上套筒轴（171）固定连接，内轴（174）和下套筒轴（172）滑动连接，上套筒轴（171）外侧设有传动齿轮（18），传动齿轮（18）通过传动皮带（20）与电动机（21）相连；
所述的搅拌装置上方设有液体增压装置（15），液体增压装置（15）的出液口与液体输送软管（16）首端相连通，液体增压装置（15）穿过套筒式传动轴（17）伸进搅拌触爪（173）内，液体输送软管（16）末端与射流降温喷嘴（27）相连。
2.根据权利要求1所述的带有预处理的农村用沼气池智能控温系统，其特征在于：所述的原料预处理系统包括原料粉碎系统、原料早期发酵处理设备和原料后期合格率检测及出料系统，原料粉碎系统的落料口与原料早期发酵处理设备的进料口相连，原料早期发酵处理设备通过物料传送器（1）与原料后期合格率检测及出料系统相连。
3.根据权利要求2所述的带有预处理的农村用沼气池智能控温系统，其特征在于：所述的原料粉碎系统包括物料粉碎器（2）和储料箱（3），物料粉碎器（2）和储料箱（3）之间设有物料传送器（1），储料箱（3）的出料口与原料早期发酵处理设备相连通。
4.根据权利要求2所述的带有预处理的农村用沼气池智能控温系统，其特征在于：所述的原料早期发酵处理设备包括保温层（10），保温层（10）内设有辐射加温器（4）、加湿器（5）、温度湿度传感器（6）和导轨（9），所述的导轨（9）上设有若干个旋转式物料反应箱（7），旋转式物料反应箱（7）两侧设有旋转器（8）；辐射加温器（4）、加湿器（5）、温度湿度传感器（6）、旋转式物料反应箱（7）和旋转器（8）均和中控系统连接。
5.根据权利要求2所述的带有预处理的农村用沼气池智能控温系统，其特征在于：所述的原料后期合格率检测及出料系统内设有均和中控系统相连的质量检测仪（11）、红外线温度检测仪（12）、湿度检测仪（13）和旋转式传送器（14），旋转式传送器（14）通过出料口与沼气池相连。
6.根据权利要求1所述的带有预处理的农村用沼气池智能控温系统，其特征在于：所述的搅拌触爪（173）上设有镂空孔洞（28），搅拌触爪（173）内部设有温度传感器（25）和电加热棒（26）；所述的液体输送软管（16）和射流降温喷嘴（27）之间设有药液储存箱（36）。
7.根据权利要求1所述的带有预处理的农村用沼气池智能控温系统，其特征在于：所述的智能控温传质搅拌系统还包括气体防泄露系统，所述的气体防泄露系统包括分别设置在沼气池顶壁（40）上部的上气体防泄露装置（22）和下气体防泄露装置（23），所述的上气体防泄露装置（22）包括固定在上套筒轴（171）上的凹型密封盖I（223）和固定在沼气池顶壁（40）上部的外壳体（221）和内壳体（222），内壳体（222）设置在外壳体（221）内，外壳体（221）和内壳体（222）之间填充密封油，凹型密封盖I（223）倒扣在外壳体（221）和内壳体（222）之间；所述的下气体防泄露装置（23）包括固定在上套筒轴（171）上的凹型密封盖II（231）和固定在沼气池顶壁（40）下部的下壳体（232），下壳体（232）为环形，下壳体（232）的外壁固定在沼气池顶壁（40）下部、内壁与沼气池顶壁（40）下部之间留有间隙，凹型密封盖II（231）通过内壁与沼气池顶壁（40）之间的间隙倒扣在下壳体（232）内，下壳体（232）内填充密封油（233）。
8.根据权利要求1所述的带有预处理的农村用沼气池智能控温系统，其特征在于：所述沼渣处理系统包括沼液静置储存箱（31），所述的沼液静置储存箱（31）通过沼渣输送管（30）与沼气池相连，沼液静置储存箱（31）下部设有沼渣过滤器（32），沼渣过滤器（32）一侧与沼液静置储存箱（31）侧壁活动连接，沼液静置储存箱（31）下方设有物料传送器（1），物料传送器（1）与沼渣烘干烤箱（35）相连通；沼渣过滤器（32）下部设有引流板（37），引流板（37）通过沼液输送管（33）与沼液静置储存箱（34）相连通。
CN201710711334.3A 2017-08-18 2017-08-18 一种带有预处理的农村用沼气池智能控温系统 Active CN107312709B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710711334.3A CN107312709B (zh) 2017-08-18 2017-08-18 一种带有预处理的农村用沼气池智能控温系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710711334.3A CN107312709B (zh) 2017-08-18 2017-08-18 一种带有预处理的农村用沼气池智能控温系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107312709A CN107312709A (zh) 2017-11-03
CN107312709B true CN107312709B (zh) 2020-01-10

Family

ID=60175763

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710711334.3A Active CN107312709B (zh) 2017-08-18 2017-08-18 一种带有预处理的农村用沼气池智能控温系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107312709B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108587876A (zh) * 2018-01-22 2018-09-28 汪通鲜 一种生物燃料池用加料搅拌多工序处理系统
CN111004712A (zh) * 2019-12-27 2020-04-14 洛阳希望生物科技有限公司 一种用于生产饲料添加剂的益生菌发酵装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102517200A (zh) * 2011-11-21 2012-06-27 云南昆船第二机械有限公司 一种有机废弃物干式厌氧高温发酵系统及发酵工艺
WO2017016474A1 (zh) * 2015-07-30 2017-02-02 石伟 一种有机肥发酵罐
CN106591113A (zh) * 2016-12-22 2017-04-26 江苏创益电子科技有限公司 一种卧式旋转食品发酵设备
CN206266593U (zh) * 2016-12-07 2017-06-20 柴宗曦 一种新型柠檬酸生产用发酵罐

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102517200A (zh) * 2011-11-21 2012-06-27 云南昆船第二机械有限公司 一种有机废弃物干式厌氧高温发酵系统及发酵工艺
WO2017016474A1 (zh) * 2015-07-30 2017-02-02 石伟 一种有机肥发酵罐
CN206266593U (zh) * 2016-12-07 2017-06-20 柴宗曦 一种新型柠檬酸生产用发酵罐
CN106591113A (zh) * 2016-12-22 2017-04-26 江苏创益电子科技有限公司 一种卧式旋转食品发酵设备

Also Published As

Publication number Publication date
CN107312709A (zh) 2017-11-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102816690B (zh) 一种螺旋自搅拌干发酵装置及方法
CN103464452B (zh) 用于餐厨废弃物处理的发酵干燥装置
CN101353623B (zh) 一种大型敞口复合式沼气池
CN202705360U (zh) 可移动连续推流式干发酵装置
CN107312709B (zh) 一种带有预处理的农村用沼气池智能控温系统
CN109810886A (zh) 一种适用于秸秆厌氧发酵的处理系统
CN107815409A (zh) 一种太阳能辅助沼气发酵装置
CN106577305A (zh) 一种大型生态养殖装置
CN101812400A (zh) 立式干法厌氧发酵装置
CN202705361U (zh) 螺旋自搅拌干发酵装置
CN101886036A (zh) 全生态智能、多功能环保沼气发生器
CN106631224A (zh) 一种生活垃圾制备肥料的设备
CN106811400A (zh) 无搅拌动态干式厌氧发酵系统
CN106399079A (zh) 干式厌氧系统
CN201634672U (zh) 机电一体化废弃秸秆沼气集中供气系统
CN211035643U (zh) 一种养殖粪渣稳定快速厌氧发酵装置
CN201144245Y (zh) 新型自动进料出料大型旋转破壳搅拌沼气池
CN104263639B (zh) 一种干法发酵系统及其发酵方法
CN204569920U (zh) 一种高效秸秆沼气发酵装置
CN110499241A (zh) 一种隧道龙骨水车式的厌氧干发酵装置
CN105087366B (zh) 一种生物质废弃物连续固态厌氧消化装置
CN206814754U (zh) 无搅拌动态干式厌氧发酵系统
CN201762225U (zh) 全生态智能、多功能环保沼气发生器
CN204385188U (zh) 一种水浴滚筒式干发酵装置
CN204097478U (zh) 一种干法发酵系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information
CB02 Change of applicant information

Address after: 451191 No. 1 Huaihe Road, Shuang Hu Economic and Technological Development Zone, Xinzheng, Zhengzhou, Henan

Applicant after: Zhongyuan University of Technology

Address before: 451191 No. 1 Huaihe Road, Shuanghu Town Economic and Technological Development Zone, Zhengzhou City, Henan Province

Applicant before: Zhongyuan University of Technology

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant