CN112175798A - 一种高效户用沼气发生器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高效户用沼气发生器，由发酵室和预处理室两大空间构成，其中，在发酵室内设置有搅拌装置，在预处理室内设置有物料传送装置，沼气发酵原料在进入发生器时，先进入到预处理室中，通过物料传送装置输送到发酵室中，通常而言，沼气发酵原料进入预处理室后，大概需要经过7天的时间才能进入到发酵室内，而原料在预处理室中的7天时间基本已完成液化和产酸两个阶段，进入到发酵室后可直接进入产甲烷阶段，进而通过发酵室和预处理室的设置，将液化和产酸两个阶段与产甲烷阶段有效的分隔开，以提高沼气发生器的产气效率；该沼气发生器，具有结构简单、设计合理、产气效率高等优点。
Description
技术领域
本发明公开涉及沼气生产设备的技术领域，尤其涉及一种高效户用沼气发生器。
背景技术
沼气，作为低碳清洁能源，得到国家的大力推广使用，生产沼气可以处理农业废弃物，保护生态环境，拉动经济效益。
从沼气的产生过程来看，可将沼气发酵划分为如下三个阶段：液化阶段、产酸阶段以及产甲烷阶段。目前，现有的沼气生产设备只具有一个发生腔体，没有按阶段进行空间划分，相当于在采用农业废弃物进行沼气生产时，液化、产酸以及产甲烷三个阶段均是在一个空间内完成的，如果沼气发生原料是一次性加入还可以，但实际使用时，在沼气生产设备中是需要陆续进行新原料的加入，此时，就会存在部分早期加入的原料正处于产甲烷阶段，而部分后加入的原料正处于液化或产酸的阶段，导致沼气发酵过程不清晰，存在发酵盲区，存在产气效率低的问题。
因此，如何研发一种新型的沼气发生器，以解决上述问题，成为人们亟待解决的问题。
发明内容
鉴于此，本发明提供了一种高效户用沼气发生器，以解决以往的沼气发生器只是具有一个发生腔体，导致沼气发酵过程不清晰、物料运动线路短，存在产气效率低的问题。
本发明提供的技术方案，具体为，一种高效户用沼气发生器，该发生器包括：发酵室、预处理室、物料传输装置以及搅拌装置；
在所述发酵室的侧壁上部分别设置有进料口以及排液口，在所述发酵室的顶盖上分别设置有排气口以及排渣口，在所述发酵室的内部设置有第一隔板，所述第一隔板的下端与所述发酵室的底面固定连接，所述第一隔板的上端与所述发酵室的顶盖之间留有空隙，所述第一隔板与所述发酵室的内壁之间形成水压室，所述水压室与所述排液口连通，在所述水压室内设置有第二隔板，所述第二隔板的上端与所述发酵室的顶盖固定连接，所述第二隔板的下端与所述发酵室的底面之间有空隙；
所述预处理室设置在所述发酵室的一侧，所述预处理室一端设置有进料口，另一端设置有出料口，且所述预处理室的出料口与所述发酵室的进料口连接且连通；
所述物料传输装置设置在所述预处理室内，用于将所述预处理室中的物料自进料口输送到出料口；
所述搅拌装置设置在所述发酵室内，用于物料的搅拌。
优选，所述预处理室为斜置的管道，且所述预处理室出料口的高度高于进料口的高度。
进一步优选，所述物料传输装置为螺旋输送机。
进一步优选，所述搅拌装置包括：电机、搅拌支撑杆以及多个搅拌叶片；
所述搅拌支撑杆的上端与所述电机的输出轴驱动连接；
多个所述搅拌叶片分别布置在所述搅拌支撑杆的外部，每个所述搅拌叶片均具有固定端和自由端，所述搅拌叶片的固定端与所述搅拌支撑杆固定连接。
进一步优选，所述发生器还包括：破碎装置；
所述破碎装置设置在所述发酵室内，所述破碎装置包括：涡轮风扇支撑杆以及两个涡轮风扇；
所述涡轮风扇支撑杆相对所述搅拌支撑杆垂直设置，所述涡轮风扇支撑杆的中部与所述搅拌支撑杆的上部固定连接；
两个所述涡轮风扇分别固定设置在所述涡轮风扇支撑杆的两端。
进一步优选，所述破碎装置与所述第一隔板的上端在同一水平面。
进一步优选，所述发生器还包括：排渣管；
所述排渣管设置在所述发酵室内，且所述排渣管的上端与所述排渣口连接且连通，所述排渣管的下端位于所述发酵室的底部。
进一步优选，所述发酵室的底面为斜面，且所述底面中靠近所述排渣管的一侧高度低于远离所述排渣管的一侧高度。
进一步优选，所述发生器还包括：排气管；
所述排气管一端与所述排气口连接且连通，另一端在所述发酵室内向下延伸，且所述排气管下端的高度高于所述第一隔板的上端高度。
本发明提供的高效户用沼气发生器，由发酵室和预处理室两大空间构成，其中，在发酵室内设置有搅拌装置，在预处理室内设置有物料传送装置，沼气发酵原料在进入发生器时，不是直接进入到发酵室内进行直接沼气发酵，而是先进入到预处理室中，通过物料传送装置输送到发酵室中，通常而言，通过预处理室的长度与物料传送装置传送速度的配合，沼气发酵原料进入预处理室后，大概需要经过7天的时间才能进入到发酵室内，而原料在预处理室中的7天时间基本已完成液化和产酸两个阶段，进入到发酵室后可直接进入产甲烷阶段，进而通过发酵室和预处理室的设置，将液化和产酸两个阶段与产甲烷阶段有效的分隔开，以提高沼气发生器的产气效率。
本发明提供的高效户用沼气发生器，具有结构简单、设计合理、产气效率高等优点。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明的公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明公开实施例提供的一种高效户用沼气发生器的结构示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置的例子。
为了解决以往的沼气发生器只具有一个发生腔体，没有按阶段进行空间划分，导致沼气发酵过程不清晰，存在产气效率低的问题。通过对沼气发酵过程的研究发现：之所以会出现产气效率低的问题，主要是因为沼气发酵过程中的液化和产酸阶段会对产甲烷阶段产生抑制，而以往的沼气发生器由于只具有一个腔体，在沼气发酵过程中，新的发酵原料会持续不断地向沼气发生器内加入，导致发生器内的原料部分处于产甲烷阶段，部分处于液化或产酸阶段，而处于液化或者产酸阶段的原料会抑制产甲烷阶段原料的发酵进行，进而导致产气效率低。因此，本实施方案提供了一种新型的沼气发生器，参见图1，该沼气发生器主要由发酵室1、预处理室2、物料传输装置3以及搅拌装置4构成，其中，发酵室1用于产甲烷阶段的进行，而预处理室2用于液化和产酸阶段的进行，进而可将整个发酵过程按阶段进行空间的分隔，避免产生抑制作用。具体而言，在发酵室1的侧壁上部分别设置有进料口11以及排液口12，在发酵室1的顶盖上分别设置有排气口13以及排渣口14，在发酵室1的内部设置有第一隔板15，且第一隔板15的下端与发酵室1的底面固定连接，在第一隔板15的上端与发酵室1的顶盖之间留有空隙，上述第一隔板15与发酵室1的内壁之间形成水压室16，而且该水压室16与排液口12连通，在水压室16内设置有第二隔板17，第二隔板17的上端与发酵室1的顶盖固定连接，且第二隔板17的下端与发酵室1的底面之间有空隙；预处理室2设置在发酵室1的一侧，预处理室2一端设置有进料口，另一端设置有出料口，且预处理室2的出料口与发酵室1的进料口11连接且连通，物料传输装置3设置在预处理室2内，用于将预处理室2中的物料自进料口输送到出料口，搅拌装置4设置在发酵室1内，用于物料的搅拌。
上述沼气发生器的工作过程如下：将待发酵的物料通过预处理室2的进料口倒入到预处理室中，并通过物料传输装置3进行传输，将待发酵物料由预处理室传输到发酵室1中，通常待发酵物料在预处理室中的传输时间大概是7天时间，通常要求预处理室2的内部温度在35℃左右，如果外部的温度不够，可在预处理室2的内部或外部设置加温设备，物料通过在预处理室2中传输7天的时间已完成液化和产酸阶段，当进入到发酵室1中后可直接进入产甲烷阶段，在发酵室1内通过搅拌装置4的搅拌，可使得物料发酵的更为充分，而且不存在任何的抑制问题，大幅度提高产气效率，在发酵过程中发酵生成的气体甲烷可通过排气口13排出，而当发酵室内的液体过程剩时，水位线超过了水压室16中第一隔板15的高度，发酵室1内的液体会沿着第一隔板15流入到水压室16中，在水压室16中通过第二隔板17的设置可以避免发酵室1中的甲烷由排液口12外溢，而当水压室16中的液位达到排液口12的高度时，发酵的液体会直接通过排液口12流出发酵室1，使得发酵室1始终处于动态平衡中，避免在发酵室1的内部产生的气体过多而出现内部压力过大，产生危险，当该沼气发生器运行一段时间后，可将管路插入排渣口14中进行发酵室1的排渣。
为了使得物料在预处理室2中能够充分运动传输，作为技术方案的改进，参见图1，将预处理室2设计为斜置的管道，且要求预处理室2出料口的高度高于进料口的高度，此时，物料在预处理室2中的运动，完全依靠物料传输装置进行传动，不会因为物料的重力进行下滑，以确保其在预处理室中能够充分搅拌完成液化和产酸阶段。
其中，上述的物料传输装置3可选用螺旋输送机，主要有转轴和螺旋输送片构成。
参见图1，上述沼气发生器中搅拌装置4主要由电机、搅拌支撑杆41以及多个搅拌叶片42构成，其中，搅拌支撑杆41的上端与电机的输出轴驱动连接，多个搅拌叶片42分别布置在搅拌支撑杆41的外部，每个搅拌叶片42均具有固定端和自由端，且搅拌叶片42的固定端与搅拌支撑杆41固定连接。
上述的搅拌装置4主要通过电机进行驱动，通过电机带动搅拌支杆41进行转动，而由于搅拌叶片42是设置在搅拌支撑杆41的外部的，因此，在搅拌支杆41转动的过程中，搅拌叶片42也会随之转动，进而实现发酵室1内物料的搅拌运动。在具体的安装时，可将电机安装在发酵室1的外部，通过搅拌支杆41穿过搅拌室1的顶盖后与电机进行驱动连接。
为了进一步提高该发生器的产气效率，作为技术方案的改进，参见图1，还可在该发生器中设置破碎装置5，该破碎装置5设置在发酵室1内，所述破碎装置5主要由涡轮风扇支撑杆51以及两个涡轮风扇52构成，其中，涡轮风扇支撑杆51相对搅拌支撑杆41垂直设置，涡轮风扇支撑杆51的中部与搅拌支撑杆41的上部固定连接，两个涡轮风扇52分别固定设置在涡轮风扇支撑杆51的两端。优选，破碎装置5与第一隔板15的上端在同一水平面。
由于在发酵室1中一些大块发酵物会漂浮在上层，通过该破碎装置5的设置，可进行上层漂浮的大块发酵物的破碎，以使其充分发酵，提高产气效率。其中，其具体的破碎过程为，通过电机带动搅拌支杆41进行转动，由于涡轮风扇支撑杆51与搅拌支杆41固定连接，因此，搅拌支杆41会随着涡轮风扇支撑杆51一同转动，而与涡轮风扇支撑杆51连接的涡轮风扇52在发酵室1内转动，当启动该涡流风扇52时就可实现发酵室内表面大块漂浮物的破碎。
为了方便该发酵室1的排渣操作，作为技术方案的改进，参见图1，在该发生器中还设置有排渣管6，且该排渣管6设置在发酵室1内，该排渣管6的上端与排渣口14连接且连通，排渣管6的下端位于发酵室1的底部。此时，若进行排渣操作时，可直接将排渣泵的输入管路顺着排渣管6插入到发酵室1的底部，实现彻底排渣。
更为优选，将酵室1的底面为斜面，且底面中靠近排渣管6的一侧高度低于远离排渣管6的一侧高度，这样发酵室1内发酵后的废渣都会汇集到排渣管6的一侧，方便排渣的同时，也能使得排渣操作更彻底。
作为技术方案的改进，参见图1，在该发生器中还设置有排气管7，该排气管7一端与排气口13连接且连通，另一端在发酵室1内向下延伸，且排气管7下端的高度高于第一隔板15的上端高度，进而方便甲烷的排出。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述的内容，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (9)
1.一种高效户用沼气发生器，其特征在于，包括：发酵室(1)、预处理室(2)、物料传输装置(3)以及搅拌装置(4)；
在所述发酵室(1)的侧壁上部分别设置有进料口(11)以及排液口(12)，在所述发酵室(1)的顶盖上分别设置有排气口(13)以及排渣口(14)，在所述发酵室(1)的内部设置有第一隔板(15)，所述第一隔板(15)的下端与所述发酵室(1)的底面固定连接，所述第一隔板(15)的上端与所述发酵室(1)的顶盖之间留有空隙，所述第一隔板(15)与所述发酵室(1)的内壁之间形成水压室(16)，所述水压室(16)与所述排液口(12)连通，在所述水压室(16)内设置有第二隔板(17)，所述第二隔板(17)的上端与所述发酵室(1)的顶盖固定连接，所述第二隔板(17)的下端与所述发酵室(1)的底面之间有空隙；
所述预处理室(2)设置在所述发酵室(1)的一侧，所述预处理室(2)一端设置有进料口，另一端设置有出料口，且所述预处理室(2)的出料口与所述发酵室(1)的进料口(11)连接且连通；
所述物料传输装置(3)设置在所述预处理室(2)内，用于将所述预处理室(2)中的物料自进料口输送到出料口；
所述搅拌装置(4)设置在所述发酵室(1)内，用于物料的搅拌。
2.根据权利要求1所述高效户用沼气发生器，其特征在于，所述预处理室(2)为斜置的管道，且所述预处理室(2)出料口的高度高于进料口的高度。
3.根据权利要求1所述高效户用沼气发生器，其特征在于，所述物料传输装置(3)为螺旋输送机。
4.根据权利要求1所述高效户用沼气发生器，其特征在于，所述搅拌装置(4)包括：电机、搅拌支撑杆(41)以及多个搅拌叶片(42)；
所述搅拌支撑杆(41)的上端与所述电机的输出轴驱动连接；
多个所述搅拌叶片(42)分别布置在所述搅拌支撑杆(41)的外部，每个所述搅拌叶片(42)均具有固定端和自由端，所述搅拌叶片(42)的固定端与所述搅拌支撑杆(41)固定连接。
5.根据权利要求4所述高效户用沼气发生器，其特征在于，所述发生器还包括：破碎装置(5)；
所述破碎装置(5)设置在所述发酵室(1)内，所述破碎装置(5)包括：涡轮风扇支撑杆(51)以及两个涡轮风扇(52)；
所述涡轮风扇支撑杆(51)相对所述搅拌支撑杆(41)垂直设置，所述涡轮风扇支撑杆(51)的中部与所述搅拌支撑杆(41)的上部固定连接；
两个所述涡轮风扇(52)分别固定设置在所述涡轮风扇支撑杆(51)的两端。
6.根据权利要求5所述高效户用沼气发生器，其特征在于，所述破碎装置(5)与所述第一隔板(15)的上端在同一水平面。
7.根据权利要求1所述高效户用沼气发生器，其特征在于，所述发生器还包括：排渣管(6)；
所述排渣管(6)设置在所述发酵室(1)内，且所述排渣管(6)的上端与所述排渣口(14)连接且连通，所述排渣管(6)的下端位于所述发酵室(1)的底部。
8.根据权利要求7所述高效户用沼气发生器，其特征在于，所述发酵室(1)的底面为斜面，且所述底面中靠近所述排渣管(6)的一侧高度低于远离所述排渣管(6)的一侧高度。
9.根据权利要求1所述高效户用沼气发生器，其特征在于，所述发生器还包括：排气管(7)；
所述排气管(7)一端与所述排气口(13)连接且连通，另一端在所述发酵室(1)内向下延伸，且所述排气管(7)下端的高度高于所述第一隔板(15)的上端高度。
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| CN103695472A (zh) * | 2012-09-27 | 2014-04-02 | 北京时代桃源环境科技有限公司 | 一种餐厨垃圾两相厌氧发酵方法 |
| CN204325360U (zh) * | 2014-12-22 | 2015-05-13 | 青岛汇君环境能源工程有限公司 | 一种沼气预处理系统除砂装置 |
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| CN210134032U (zh) * | 2019-07-11 | 2020-03-10 | 厦门道多生物科技有限公司 | 一种用于厨余垃圾储存发酵装置 |
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2020
- 2020-09-28 CN CN202011041473.8A patent/CN112175798A/zh active Pending
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2021
- 2021-07-08 AU AU2021103961A patent/AU2021103961A4/en not_active Ceased
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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