CN112852612A - 一种微好氧预升温序批干发酵装备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种微好氧预升温序批干发酵装备，包括水浴锅、沼液罐、发酵箱体、沼液喷淋管道、水浴管道、曝气管道、沼液回流管道和若干个发酵反应器；水浴锅通过水浴管道与设置在发酵反应器内部的水浴系统连通；顶部开口的发酵箱体设置在发酵反应器内，发酵原料放置于发酵箱体内部；发酵反应器内部设置有曝气管道，曝气管道通过曝气管与风机连通；沼液喷淋管道与沼液罐相连，沼液喷淋管道末端设置的螺旋喷嘴用于将沼液喷洒在发酵原料上；多余的沼液渗流至发酵反应器的底部，发酵反应器底部的沼液经沼液回流管道回流至沼液罐中。可将多台发酵反应器集成在一个发酵系统中，安装方便，连接简便。无需外源加热，通过微好氧工艺使物料温度达到发酵温度。

Description

一种微好氧预升温序批干发酵装备
技术领域
本发明涉及厌氧发酵技术领域，特别是涉及一种微好氧预升温序批干发酵装备。
背景技术
厌氧干发酵技术作为一条规模化处理农业废弃物实现资源化利用的技术去应用。但是现在这项技术仍然存在操作流程复杂，反应器不适用于不同规格的沼气工程，耗费人力过多，机器不够，智能耗费电力大等问题。虽然已开展了对设备的开发、发酵影响因素等研究，但是在应用环节仍需要就设备的可行性、稳定性以及工艺应用到设备上的高效性进行深入的探索。如何使厌氧干发酵设备运行更加简便，设计更加优化，形成为一种可延伸多台设备的微好氧预升温序批干发酵装备。
因此设计一种可延伸多台设备的微好氧预升温序批干发酵装备及运行方式，使厌氧干发酵装置可无限增加，安装方便，不需要对物料加热通过微好氧达到预定发酵温度，适用于任何不同规格的沼气工程运行，操作更加简便，是本领域急需解决的一个技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种微好氧预升温序批干发酵装备，以解决上述现有技术存在的问题，可将多台发酵反应器集成在一个发酵系统中，安装方便，连接简便。无需外源加热，通过微好氧工艺使物料温度达到发酵温度，且方便进出料，适用于农村及养殖场等中形规模的沼气发酵，解决了农业废弃物污染问题，也为农村或企业增加了经济效益的。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种微好氧预升温序批干发酵装备，包括水浴锅、沼液罐、发酵箱体、沼液喷淋管道、水浴管道、曝气管道、沼液回流管道和若干个发酵反应器；所述水浴锅通过水浴管道与设置在所述发酵反应器内部的水浴系统连通，所述水浴系统的回流管道经所述沼液罐外部后与所述水浴锅连通；顶部开口的所述发酵箱体设置在所述发酵反应器内，且所述发酵箱体可相对于发酵反应器移动或固定，发酵原料放置于所述发酵箱体内部；所述发酵反应器内部设置有曝气管道，所述曝气管道通过曝气管与风机连通；设置于所述发酵反应器内侧顶部的所述沼液喷淋管道与所述沼液罐相连，所述沼液喷淋管道末端设置的螺旋喷嘴用于将沼液喷洒在发酵原料上；多余的沼液渗流至发酵原料底部再经沼液过滤板后流至所述发酵反应器的底部，所述发酵反应器底部的沼液经所述沼液回流管道回流至所述沼液罐中。
优选地，所述发酵反应器的侧面开设有装料门；所述发酵箱体内上料时，先打开发酵反应器的装料门，将辅助的推车推至发酵反应器正面，使推车固定柱与推车上的嵌合点嵌合后住向外拉出发酵箱体，所述发酵箱体通过发酵箱移动轮从发酵反应器底部的发酵箱轨道拉至推车上的发酵箱轨道；发酵箱体上端开口将发酵原料送至发酵箱体中，进料结束后，将发酵箱体经由发酵反应器底部的发酵箱轨道推送至发酵反应器中。
优选地，所述装料门的四边与所述发酵反应器连接处均设置有密封圈，所述风机通过管路与所述密封圈连接并为所述密封圈充气。
优选地，所述曝气管道与所述风机连接的管路上设置有阀门和气体质量流量计，所述风机用于向所述发酵反应器内进行间歇性曝气。
优选地，所述发酵反应器的顶部连通有出气口，所述出气口处设置有阀门和气体流量计。
优选地，所述曝气管道均匀的排布在发酵原料的两侧，曝气管道上的曝气孔排布在发酵原料的反方向。
优选地，所述沼液喷淋管道的喷淋端设置有三个螺旋喷嘴，三个螺旋喷嘴在发酵反应器的内侧顶部均匀分布。
本发明相对于现有技术取得了以下有益技术效果：
本发明中的微好氧预升温序批干发酵装备，可将多个发酵反应器集成在一个发酵系统中，安装方便，连接简便。无需外源加热，通过微好氧工艺使物料温度达到发酵温度，简化了发酵装置，节约能源。用辅助推车来进出料，方便物料进出，减少了人工劳动力，操作简便。该发酵系统可以延伸至多个反应器在一个发酵系统中并可以微好氧进行物料升温，使操作更为简便有利于沼气技术的推广应用。
附图说明
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，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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为微好氧预升温序批干发酵装备的内部示意图；
图2为微好氧预升温序批干发酵装备的侧视图；
图3为多个发酵反应器的连接示意图；
图4为曝气系统示意图；
图5为沼液喷淋的螺旋喷嘴分布示意图；
图6为螺旋喷嘴的结构示意图；
图7为发酵反应器的密封设备图；
图8为辅助推车的结构示意图；
其中，1:水浴锅、2:沼液罐、3:泵、4:温度探头、5:螺旋喷嘴、6:气体流量计、7:阀门、8:出气口、9:水浴系统、10:曝气管道、11:密封圈、12:阀门、13:转子流量计、14:气体质量流量计、15:阀门、16:ORP探头、17:发酵箱体、18:发酵箱移动轮、19:发酵箱轨道、20:推车固定柱、21:PH探头、22:沼液、23:沼液过滤板、24:反应器移动轮、25:取样口、26:风机、27:发酵反应器、28：沼液喷淋管道、29:水浴管道、30:曝气管、31:沼液回流管道、32:可无限连接区域、33:推车转轮、34:推车把手、35:推车上发酵箱轨道、36:嵌合点。
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做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。
本发明的目的是提供一种微好氧预升温序批干发酵装备，以解决上述现有技术存在的问题，可将多台发酵反应器集成在一个发酵系统中，安装方便，连接简便。无需外源加热，通过微好氧工艺使物料温度达到发酵温度，且方便进出料，适用于农村及养殖场等中形规模的沼气发酵，解决了农业废弃物污染问题，也为农村或企业增加了经济效益的。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1-8所示，本实施例提供一种微好氧预升温序批干发酵装备，包括水浴锅1、沼液罐2、发酵箱体17、沼液喷淋管道28、水浴管道29、曝气管道10、沼液回流管道31和若干个发酵反应器27；水浴锅1通过水浴管道29与设置在发酵反应器27内部的水浴系统9连通，水浴系统9的回流管道经沼液罐2外部后与水浴锅1连通；顶部开口的发酵箱体17设置在发酵反应器27内，且发酵箱体17可相对于发酵反应器27移动或固定，发酵原料放置于发酵箱体17内部；发酵反应器27内部设置有曝气管道10，曝气管道10通过曝气管30与风机26连通；设置于发酵反应器27内侧顶部的沼液喷淋管道28与沼液罐2相连，沼液喷淋管道28末端设置的螺旋喷嘴5用于将沼液22喷洒在发酵原料上；多余的沼液22渗流至发酵原料底部再经沼液过滤板23后流至发酵反应器27的底部，发酵反应器27底部的沼液22经沼液回流管道31回流至沼液罐2中。
具体地，本发明中的微好氧预升温序批干发酵装备，采用农业废弃物牛粪及秸秆作为发酵原料，沼液作为接种物。发酵反应器27可使用反应器移动轮24自由移动至可无限连接区域32(即并联下一个发酵反应器27的区域)，可无限连接区域32通过连接沼液喷淋管道28、水浴管道29、曝气管30和沼液回流管道31与水浴锅1、沼液罐2和风机26相连接形成多个发酵反应器(27)的厌氧发酵系统。
首先打开水浴锅1，水浴锅1中的水在泵3的作用下，经由水浴管道29流至发酵反应器27内部水浴系统9以保持厌氧发酵所需温度。水从发酵反应器27内部水浴系统9流至沼液罐2外部，保持沼液22温度，后由上侧的水浴管道29返回至水浴锅1中，在发酵过程中一直保持着水浴锅1中的水循环，以保持厌氧干发酵适宜的温度，可使该装备在高寒地区也可以应用。
打开发酵反应器27，将辅助推车推至发酵反应器27正面，使推车固定柱20与推车上的嵌合点36嵌合住向外拉出发酵箱体17，发酵箱体17通过发酵箱移动轮18从发酵箱轨道19拉至推车上发酵箱轨道35。发酵箱体17上端开口将发酵原料送至发酵箱体17中，进料结束后，将发酵箱体17经由发酵箱轨道19推送至发酵反应器中27，闭合发酵反应器27打开风机26与阀门12充气至密封圈11，充气结束后关闭阀门12进行发酵。开启阀门15由风机26向发酵反应器27内进行间歇性曝气。当发酵箱17内温度达到45摄氏度时关闭阀门15停止曝气结束微好氧自升温阶段，进行厌氧发酵阶段。
其中，发酵反应器27的整体为正面开门的设计类似冰箱门，打开正门后，在反应器的正面的四周有一圈密封圈11，如图6所示。在反应器上设有凹槽且密封圈11放置其中。设置密封圈11主要是为了提高装备的密封性，并且操作简便。
在厌氧发酵阶段需要对物料进行一定频率的喷淋，沼液通过沼液罐2上方的泵3送至沼液喷淋管道28，沼液22通过螺旋喷嘴5均匀喷洒在物料上。多余的沼液22通过渗透流至物料底部通过沼液过滤板23过滤掉固体物后流至发酵反应器27的最底部。为防止沼液22过多浸泡到底部物料，在沼液罐2下方的泵3的作用下经由沼液回流管道31回流到沼液罐2中。开启阀门7厌氧发酵过程中产生的沼气通过气体流量计6来反应产气量，通过出气口8来对产出沼气进行收集或再利用。
由于各个发酵反应器27的发酵所需的曝气喷淋水浴效果一致，可使用同一个沼液罐2、水浴锅1和风机26来满足发酵过程所需的喷淋曝气和保温效果，只需要增加发酵反应器27的个数就可以增加做到发酵反应器27的数量延伸。各个发酵反应器27也只需要沼液喷淋管道28、水浴管道29、曝气管道10和沼液回流管道31连接到相同的沼液罐2、风机26和水浴锅1，操作简便。
于本实施例中，曝气管道10均匀的排布在物料的两侧，曝气孔排布在物料的反方向避免气体直吹物料，使曝气更加均匀。并且可通过转子流量计13来调控流过气体的多少、通过气体质量流量计14可查看气体流动的速率和气体总量。
进一步地，于本实施例中，在反应器的上方竖排均匀排布三个螺旋喷嘴5合理的排布螺旋喷嘴5可使喷淋更加匀称，物料与沼液的混合更均匀，以使厌氧发酵达到更好的效果，更高的产气量。因为沼液22有一定粘度且含有一些杂质容易造成喷淋头的堵塞所以需要选用不易堵塞的喷淋头，就具有不易堵塞便于清理的特点且喷洒效果为大片雾状喷雾，也满足了喷淋均匀的使用条件。
本发明通过曝气管道10、水浴管道29和喷淋管道将多个发酵反应器27连接到同一水浴锅1、沼液罐2和风机26上实现发酵反应器27的数量延伸。系统内设有曝气系统实现对物料的预升温至厌氧干发酵温度。将各个发酵反应器27连接起来，将农业废弃物混合后，以沼液22为接种物进行干法厌氧发酵。先开启风机26，对物料进行间歇性曝气至物料温度升高至厌氧干发酵温度，结束曝气。对物料进行厌氧发酵所需的喷淋频率，进行厌氧干发酵。
需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种微好氧预升温序批干发酵装备，其特征在于：包括水浴锅、沼液罐、发酵箱体、沼液喷淋管道、水浴管道、曝气管道、沼液回流管道和若干个发酵反应器；所述水浴锅通过水浴管道与设置在所述发酵反应器内部的水浴系统连通，所述水浴系统的回流管道经所述沼液罐外部后与所述水浴锅连通；顶部开口的所述发酵箱体设置在所述发酵反应器内，且所述发酵箱体可相对于发酵反应器移动或固定，发酵原料放置于所述发酵箱体内部；所述发酵反应器内部设置有曝气管道，所述曝气管道通过曝气管与风机连通；设置于所述发酵反应器内侧顶部的所述沼液喷淋管道与所述沼液罐相连，所述沼液喷淋管道末端设置的螺旋喷嘴用于将沼液喷洒在发酵原料上；多余的沼液渗流至发酵原料底部再经沼液过滤板后流至所述发酵反应器的底部，发酵反应器底部的沼液经所述沼液回流管道回流至所述沼液罐中。
2.根据权利要求1所述的微好氧预升温序批干发酵装备，其特征在于：所述发酵反应器的侧面开设有装料门；所述发酵箱体内上料时，先打开发酵反应器的装料门，将辅助的推车推至发酵反应器正面，使推车固定柱与推车上的嵌合点嵌合后再向外拉出发酵箱体，所述发酵箱体通过发酵箱移动轮从发酵反应器底部的发酵箱轨道拉至推车上的发酵箱轨道；发酵箱体上端开口将发酵原料送至发酵箱体中，进料结束后，将发酵箱体经由发酵反应器底部的发酵箱轨道推送至发酵反应器中。
3.根据权利要求2所述的微好氧预升温序批干发酵装备，其特征在于：所述装料门的四边与所述发酵反应器连接处均设置有密封圈，所述风机通过管路与所述密封圈连接并为所述密封圈充气。
4.根据权利要求1所述的微好氧预升温序批干发酵装备，其特征在于：所述曝气管道与所述风机连接的管路上设置有阀门和气体质量流量计，所述风机用于向所述发酵反应器内进行间歇性曝气。
5.根据权利要求1所述的微好氧预升温序批干发酵装备，其特征在于：所述发酵反应器的顶部连通有出气口，所述出气口处设置有阀门和气体流量计。
6.根据权利要求1所述的微好氧预升温序批干发酵装备，其特征在于：所述曝气管道均匀的排布在发酵原料的两侧，曝气管道上的曝气孔排布在发酵原料的反方向。
7.根据权利要求1所述的微好氧预升温序批干发酵装备，其特征在于：所述沼液喷淋管道的喷淋端设置有三个螺旋喷嘴，三个螺旋喷嘴在发酵反应器的内侧顶部均匀分布。
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