CN110129190A - 温控套管导气负压式干发酵系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种温控套管导气负压式干发酵系统，包括主动式集气装置、负压发酵单元和供热装置，负压发酵单元为一个或多个，负压发酵单元包括负压发酵柜体和支撑机构，负压发酵柜体固定设置在支撑机构上，负压发酵柜体顶部设置有进料阀，底部设置有出料阀，负压发酵柜体内设置有套管，套管包括热水管和套设在热水管外的集气套管，集气套管与负压发酵柜体内腔连通，主动式集气装置通过集气主管与集气套管连通，供热装置通过热水主管与热水管上端连通，热水管下端通过循环水管与供热装置连通。本发明结构模块化标准生产，可根据西部山区不同安放地形，不同生产规模按需要组合。
Description
技术领域
本发明涉及一种温控套管导气负压式干发酵系统，属于生物能源开发利用领域。
背景技术
现有技术中，负压干发酵装置有很多，例如，中国专利公开号105036505A公开了一种处理脱水污泥的厌氧干发酵产沼气装置。该装置包括发酵罐体、渗滤液回收和菌液喷淋系统、三级螺旋进料系统以及负压出料系统。
但上述现有技术主要处理脱水污泥，并且也不适用于山区农村，主要原因如下：
（1）山区农村，地形陡峭，大型传统发酵池不易建造。
（2）农村废弃物规模因地方不同而迥异，难以统一发酵装置的尺寸，影响工业化生产，规模效应差，价格高，制约推广。
（3）山区因海拔较高，气温较低，热量不够，难以自然条件下自行发酵。
（4）传统发酵物堆积较厚，发酵气体难以较快导出，导致局部浓度较高，制约发酵的进一步进行。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的上述问题，提供一种温控套管导气负压式干发酵系统。本发明结构模块化标准生产，可根据西部山区不同安放地形，不同生产规模按需要组合。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种温控套管导气负压式干发酵系统，其特征在于：包括主动式集气装置、负压发酵单元和供热装置，负压发酵单元为一个或多个，负压发酵单元包括负压发酵柜体和支撑机构，负压发酵柜体固定设置在支撑机构上，负压发酵柜体顶部设置有进料阀，底部设置有出料阀，负压发酵柜体内设置有套管，套管包括热水管和套设在热水管外的集气套管，集气套管与负压发酵柜体内腔连通，主动式集气装置通过集气主管与集气套管连通，供热装置通过热水主管与热水管上端连通，热水管下端通过循环水管与供热装置连通。
所述集气套管上均匀设置有开孔，开孔处设置有滤网，集气套管通过开孔与负压发酵柜体内腔连通。
所述主动式集气装置包括集气罐和抽气阀，集气罐与集气主管连接，抽气阀设置在集气主管上。
所述供热装置为太阳能热水器，太阳能热水器为一个或多个，为多个时串联连接，串联连接后分别与热水管和循环水管连通。
所述负压发酵单元为多个时，负压发酵柜体并联设置。
所述循环水管上设置有补水口和泄水口。
所述支撑机构包括工字钢打入桩和承台，承台固定设置在工字钢打入桩上，负压发酵柜体固定设置在承台上。
所述负压发酵柜体为双层结构，包括外层钢骨架和内层聚氨酯箱体。
采用本发明的优点在于：
1、本发明的支撑系统，用于在复杂山坡地形上构建发酵装置的基础，解决山区发酵装置的因地形限制而难以安防的问题，可适用于山区农村，地形陡峭，易于建造。
2、本发明采用模块化，易于统一发酵装置的尺寸，可根据西部山区不同安放地形，不同生产规模按需要组合，模块化便于工业化生产，规模效应好，易于推广。
3、本发明内层热水管和布置在山坡上的太阳能热水器连接，为发酵箱体提供热量。同时，温度的高低可以通过补水口和泄水口的冷水补充和热水卸出实现精确控制。进行调节套管可以大大降低热水管和集气管所占发酵柜空间，同时提升管路的抗折强度。
4、负压发酵柜体在发酵时封闭，由主动式集气罐和集气管抽气形成适度负压，保证发酵产气后的集气效率。
5、进料阀设置到负压发酵柜体顶端，出料阀设置在负压发酵柜体低端，打开进料阀和出料阀后，发酵材料以及发酵废料可在重力作用下自行注入及卸出，提高操作容易度。
附图说明
图1为本发明采用多个发酵单元时的结构示意图；
图2为本发明套管结构示意图；
图3为本发明负压发酵柜体横截面结构示意图；
图中标记为：1、负压发酵柜体，2、进料阀，3、出料阀，4、热水管，5、集气套管，6、集气主管，7、热水主管，8、循环水管，9、滤网，10、集气罐，11、太阳能热水器，12、补水口，13、泄水口，14、工字钢打入桩，15、承台，16、山坡。
具体实施方式
实施例1
一种温控套管导气负压式干发酵系统，包括主动式集气装置、负压发酵单元和供热装置，负压发酵单元为一个或多个，负压发酵单元包括负压发酵柜体1和支撑机构，负压发酵柜体1固定设置在支撑机构上，负压发酵柜体1顶部设置有进料阀2，底部设置有出料阀3，负压发酵柜体1内设置有套管，套管包括热水管4和套设在热水管4外的集气套管5，集气套管5与负压发酵柜体1内腔连通，主动式集气装置通过集气主管6与集气套管5连通，供热装置通过热水主管7与热水管4上端连通，热水管4下端通过循环水管8与供热装置连通，通过循环不同温度的水实现对负压发酵柜体1内发酵材料的精确温控。
所述集气套管5上均匀设置有开孔，开孔处设置有0.1mm滤网9，集气套管5通过开孔与负压发酵柜体1内腔连通。集气套管5为金属管，且集气套管5为梅花状开孔花管，开孔尺寸受干发酵颗粒尺寸影响，一般要小于颗粒一个数量级，用于引导发酵气体。
所述主动式集气装置包括集气罐10和抽气阀，集气罐10与集气主管6连接，抽气阀设置在集气主管6上。
所述供热装置为太阳能热水器11，太阳能热水器11为一个或多个，为多个时串联连接，串联连接后分别与热水管4和循环水管8连通。
所述负压发酵单元为多个时，负压发酵柜体1并联设置。
所述循环水管8上设置有补水口12和泄水口13。
所述支撑机构包括工字钢打入桩14和承台15，承台15固定设置在工字钢打入桩14上，负压发酵柜体1固定设置在承台15上。
所述负压发酵柜体1为双层结构，包括外层钢骨架和内层聚氨酯箱体。
实施例2
本实施例结合附图对本发明做进一步说明：
如图所示，本发明设置在山坡16处，负压式干发酵系统主要包括四个部分：
1、支撑机构：包括工字钢打入桩14和钢制承台15等，用于在复杂山坡地形上构建发酵装置的基础，解决山区发酵装置的因地形限制而难以安防的问题。
2、负压发酵单元：主要包括负压发酵柜体1、套管、进料阀2和出料阀3。其中负压发酵柜体1在发酵时封闭，由主动式集气罐10通过集气主管6抽气形成适度负压，保证发酵产气后的集气效率。
另外，套管为内层封闭热水管4和外层花孔式集气套管5的集合。内层热水管4和布置在山坡上的太阳能热水器11连接，为负压发酵柜体1提供热量。同时，温度的高低可以通过补水口12和泄水口13的冷水补充和热水卸出实现精确控制。调节套管可以大大降低热水管4和集气套管5所占发酵柜空间，同时提升管路的抗折强度。
进料阀2设置到负压发酵柜体1顶端，出料阀3设置在负压发酵柜体1底端。打开进料阀2和出料阀3后，发酵材料以及发酵废料可在重力作用下自行注入及卸出，提高操作容易度。
3、供热装置：主要包括依山坡地形而布置的太阳能热水器11及热水主管7组成。其中热水主管7与负压发酵柜体内套管的热水管4联通，形成闭合循环系统。同时，循环水管8设置补水口12和泄水口13，以便控制负压发酵柜体1内发酵温度。同时在发酵过程中产生的多余热量也可通过管内水体进行收集，并通过泄水口13提供给生产生活用水。
4、主动式集气装置：主要包括集气罐10、集气主管6和抽气阀。其中抽气阀按发酵进程定时主动抽气，使得负压发酵柜体1内形成负压环境，利于发酵气体的收集。
Claims (8)
1.一种温控套管导气负压式干发酵系统，其特征在于：包括主动式集气装置、负压发酵单元和供热装置，负压发酵单元为一个或多个，负压发酵单元包括负压发酵柜体（1）和支撑机构，负压发酵柜体（1）固定设置在支撑机构上，负压发酵柜体（1）顶部设置有进料阀（2），底部设置有出料阀（3），负压发酵柜体（1）内设置有套管，套管包括热水管（4）和套设在热水管（4）外的集气套管（5），集气套管（5）与负压发酵柜体（1）内腔连通，主动式集气装置通过集气主管（6）与集气套管（5）连通，供热装置通过热水主管（7）与热水管（4）上端连通，热水管（4）下端通过循环水管（8）与供热装置连通。
2.根据权利要求1所述的温控套管导气负压式干发酵系统，其特征在于：所述集气套管（5）上均匀设置有开孔，开孔处设置有滤网（9），集气套管（5）通过开孔与负压发酵柜体（1）内腔连通。
3.根据权利要求2所述的温控套管导气负压式干发酵系统，其特征在于：所述主动式集气装置包括集气罐（10）和抽气阀，集气罐（10）与集气主管（6）连接，抽气阀设置在集气主管（6）上。
4.根据权利要求3所述的温控套管导气负压式干发酵系统，其特征在于：所述供热装置为太阳能热水器（11），太阳能热水器（11）为一个或多个，为多个时串联连接，串联连接后分别与热水管（4）和循环水管（8）连通。
5.根据权利要求4所述的温控套管导气负压式干发酵系统，其特征在于：所述负压发酵单元为多个时，负压发酵柜体（1）并联设置。
6.根据权利要求5所述的温控套管导气负压式干发酵系统，其特征在于：所述循环水管（8）上设置有补水口（12）和泄水口（13）。
7.根据权利要求6所述的温控套管导气负压式干发酵系统，其特征在于：所述支撑机构包括工字钢打入桩（14）和承台（15），承台（15）固定设置在工字钢打入桩（14）上，负压发酵柜体（1）固定设置在承台（15）上。
8.根据权利要求7所述的温控套管导气负压式干发酵系统，其特征在于：所述负压发酵柜体（1）为双层结构，包括外层钢骨架和内层聚氨酯箱体。
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