CN201999939U - 规模化秸秆沼气发酵系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型属农村节能减排领域，尤其涉及一种规模化秸秆沼气发酵系统，包括好氧发酵装置（3）及一级厌氧发酵器（8）；好氧发酵装置（3）的滤液出口（e）与一级厌氧发酵器（8）的一级进液口（g1）相通；在好氧发酵装置（3）内腔中部区域横向固定设有滤板（1）；在好氧发酵装置（3）内腔的顶部设有喷淋器（4）；在好氧发酵装置（3）的外壁，于滤板（1）之上设有出料口（6）；在好氧发酵装置（3）的外部设有渣液分离器（7）；出料口（6）与渣液分离器（7）的入口相通；渣液分离器（7）的出液口（f2）与一级厌氧发酵器（8）的一级进液口（g1）相通。本实用新型系统可连续进出料，产气均衡，运行平稳，可控性强。

Description

规模化秸秆沼气发酵系统
技术领域
本实用新型属农村节能减排领域，尤其涉及一种适合在寒冷地区建设规模化秸秆沼气发酵系统。
背景技术
秸秆沼气集中供气技术是国家在农村推广的新技术，通用工艺流程是，秸秆进行预处理后直接进入厌氧发酵器沼气发酵，产生的沼气进入贮气柜，料液经固、液分离，沼液回流用于原料调配等用途，沼渣作有机肥。上述工艺流程存在着系统进出料困难，产气不均衡，可控性能差等问题，现有技术瓶颈严重制约了沼气发酵技术工程化及规模化的步伐。
实用新型内容
本实用新型旨在克服现有技术的不足之处而提供一种系统可连续进出料，产气均衡，运行平稳，可控性强的规模化秸秆沼气发酵系统。
为达到上述目的，本实用新型是这样实现的：一种规模化秸秆沼气发酵系统，它包括好氧发酵装置及一级厌氧发酵器；所述好氧发酵装置的滤液出口经液料池与一级厌氧发酵器的一级进液口相通。
作为一种优选方案，本实用新型在所述好氧发酵装置内腔中部区域横向固定设有滤板；在所述好氧发酵装置内腔的顶部设有喷淋器；在所述好氧发酵装置内腔的底部设有滤液出口。
作为另一种优选方案，本实用新型在所述好氧发酵装置的外壁，于滤板之上设有出料口；在所述好氧发酵装置的外部设有渣液分离器；所述出料口与渣液分离器的入口相通；所述渣液分离器的出液口经液料池与一级厌氧发酵器的一级进液口相通。
进一步地，本实用新型还设有二级厌氧发酵器；所述一级厌氧发酵器的液料出口与二级厌氧发酵器的二级进液口相通。
更进一步地，本实用新型在所述一级厌氧发酵器的液料出口与二级厌氧发酵器的二级进液口之间设有液料参数调控装置；所述液料出口与液料参数调控装置的入口相通；所述液料参数调控装置的出口与二级进液口相通。
其次，本实用新型所述液料参数调控装置包括主罐、液泵及COD浓度控制器；所述主罐的出口经液泵与COD浓度控制器的入口相通。
再次，本实用新型所述二级厌氧发酵器的二级出液口经沼液池与喷淋器相通。
本实用新型由一个好氧发酵系统和一个厌氧发酵系统采用两步法共同完成，系统整体可连续进出料，产气均衡，运行平稳，可控性强，可实现秸秆沼气发酵技术的工程化及规模化。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。
图1为本实用新型的系统整体结构示意图。
图中：1为滤板；2为布气器；3为好氧发酵装置；4为喷淋器；5为搅拌机；6为出料口；7为渣液分离器；8为一级厌氧发酵器；9为液料泵；10为液料参数调控装置；11为二级厌氧发酵器；12为液料池；13为沼液池；14为沼液泵。
具体实施方式
如图所示，规模化秸秆沼气发酵系统，它包括好氧发酵装置3及一级厌氧发酵器8；所述好氧发酵装置3的滤液出口e经液料池12与一级厌氧发酵器8的一级进液口g1相通。
本实用新型在所述好氧发酵装置3内腔中部区域横向固定设有滤板1；在所述好氧发酵装置3内腔的顶部设有喷淋器4；在所述好氧发酵装置3内腔的底部设有滤液出口e。
本实用新型在所述好氧发酵装置3的外壁，于滤板1之上设有出料口6；在所述好氧发酵装置3的外部设有渣液分离器7；所述出料口6与渣液分离器7的入口相通；所述渣液分离器7的出液口f2经液料池12与一级厌氧发酵器8的一级进液口g1相通。
本实用新型还设有二级厌氧发酵器11；所述一级厌氧发酵器8的液料出口g2与二级厌氧发酵器11的二级进液口k1相通。
本实用新型在所述一级厌氧发酵器8的液料出口g2与二级厌氧发酵器11的二级进液口k1之间设有液料参数调控装置10；所述液料出口g2与液料参数调控装置10的入口相通；所述液料参数调控装置10的出口与二级进液口k1相通。
本实用新型所述液料参数调控装置10包括主罐A、液泵B及COD浓度控制器E；所述主罐A的出口经液泵B与COD浓度控制器E的入口相通。
本实用新型所述二级厌氧发酵器11的二级出液口k2经沼液池13可与喷淋器4相通。
参见图1，本实用新型系统主要由好氧发酵装置3、液料池12、一级厌氧发酵器8、液料参数调控装置10、二级厌氧发酵器11以及通风系统G、供热系统H和沼液池13组成。
好氧发酵装置3内由滤板1分为上、下两部分。上部设有进料口a、进水口b、回液进口c、喷淋器4及搅拌机5；出料口6与渣液分离器7相连。下部设有布气器2与通风系统G相接。好氧发酵装置3的滤液出口e及渣液分离器7的出液口f2与液料池12相通。液料池12内装有液料泵9，它与一级厌氧发酵器8下部一级进液口g1相连通。一级厌氧发酵器8上部的液料出口g2与液料参数调控装置10的液料进口h1相连通。液料参数调控装置10的出液口h2与二级厌氧发酵器11下部的二级进液口k1相连通。二级厌氧发酵器11上部二级出液口k2与好氧发酵装置3回液进口c相连通（二级出液口k2排出的沼液先进入沼液池13后，再由沼液泵14经回液进口c及喷淋器4泵送回好氧发酵装置3内）。一级厌氧发酵器8上部的沼气出口m1及二级厌氧发酵器11上部的沼气出口m2与沼气储罐相连通。
液料参数调控装置10的作用是用来控制厌氧发酵器料液的浓度（COD）、进料量、C/N、PH、温度等参数。
供热系统H包括沼气锅炉产生的热源以及向液料池12、一级厌氧发酵器8、二级厌氧发酵器11供热及温度调控和保温设施。
通风系统G由鼓风机及送风装置组成，其作用是供给好氧发酵装置3一定流量、压力的空气。
规模化秸秆沼气发酵系统所采用的工艺，可按如下步骤依次实施：（a）将原料送入好氧发酵装置内。
（b）喷淋发酵介质，并对所述生物质原料进行搅拌，通风，以完成好氧发酵工序。
（c）将步骤（b）所述好氧发酵工序产生的液料送入厌氧发酵器中进行厌氧发酵。
（d）将步骤（c）产生的沼气最终送入沼气储罐。
本实用新型在完成步骤（b）后，接续对好氧发酵工序所产生的渣液进行固液分离，其分离出的液料送入厌氧发酵器中进行厌氧发酵。
另外，为控制液料的技术参数，本实用新型在完成步骤（b）后，可对所述好氧发酵工序产生的液料进行参数调控。
本实用新型在工作时，农作物秸秆由上料机送入好氧发酵装置3内，然后喷淋一定数量的水或回流沼液，启动搅拌机5搅拌，之后启动通风系统供气，实施好氧发酵，完成一个过程，打开出料口d的闸门，物料经过渣液分离器7完成渣液分离，渣料集中收集做为有机肥，液料进入液料池12。液料在供液泵9的作用下，进入一级厌氧发酵器8实施厌氧发酵。在液料参数调控装置10 作用下，一级厌氧发酵器内的料液定时、定量送入二级厌氧发酵器11进行第二次厌氧发酵，置换的料液从其上部二级出液口k2流入沼液池13备用。两级厌氧发酵8、11产生的沼气，由各自的上部的出气口m1、m2经管路进入沼气储罐。
本实用新型是由一个好氧发酵系统和一个厌氧发酵系统共同完成。好氧发酵系统由好氧发酵装置、通风系统、渣液分离器、液料池（罐）组成，完成水解酸化过程；厌氧发酸系统由两个不同结构型式的厌氧发酵器和一个厌氧发酵调控装置组成的厌氧发酵系统，完成沼气发酵过程。即好氧固体发酵与厌氧液体发酵两步法秸秆沼气发酵工艺系统。该工艺不仅适合于农作秸秆，还适合于固体、垃圾等有机物沼气发酵。
本实用新型液料参数调控装置10由主体A、泵B、COD浓度控制器E、控制柜等组成的一台独立的厌氧发酵调控装置。有两种设置方案：一是可设在厌氧发酵器进料口端，二是也可设在厌氧发酵器出料口。
本实用新型所涉及的好氧发酵装置、液料池（罐）、厌氧发酵器的制造材料，可选择用钢制或水泥及其它材料。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.规模化秸秆沼气发酵系统，其特征在于：包括好氧发酵装置（3）及一级厌氧发酵器（8）；所述好氧发酵装置（3）的滤液出口（e）经液料池（12）与一级厌氧发酵器（8）的一级进液口（g1）相通。
2.根据权利要求1所述的规模化秸秆沼气发酵系统，其特征在于：在所述好氧发酵装置（3）内腔中部区域横向固定设有滤板（1）；在所述好氧发酵装置（3）内腔的顶部设有喷淋器（4）。
3.根据权利要求2所述的规模化秸秆沼气发酵系统，其特征在于：在所述好氧发酵装置（3）的外壁，于滤板（1）之上设有出料口（6）；在所述好氧发酵装置（3）的外部设有渣液分离器（7）；所述出料口（6）与渣液分离器（7）的入口相通；所述渣液分离器（7）的出液口（f2）经液料池（12）与一级厌氧发酵器（8）的一级进液口（g1）相通。
4.根据权利要求3所述的规模化秸秆沼气发酵系统，其特征在于：还设有二级厌氧发酵器（11）；所述一级厌氧发酵器（8）的液料出口（g2）与二级厌氧发酵器（11）的二级进液口（k1）相通。
5.根据权利要求4所述的规模化秸秆沼气发酵系统，其特征在于：在所述一级厌氧发酵器（8）的液料出口（g2）与二级厌氧发酵器（11）的二级进液口（k1）之间设有液料参数调控装置（10）；所述液料出口（g2）与液料参数调控装置（10）的入口相通；所述液料参数调控装置（10）的出口与二级进液口（k1）相通。
6.根据权利要求5所述的规模化秸秆沼气发酵系统，其特征在于：所述液料参数调控装置（10）包括主罐（A）、液泵（B）及COD浓度控制器（E）；所述主罐（A）的出口经液泵（B）与COD浓度控制器（E）的入口相通。
7.根据权利要求6所述的规模化秸秆沼气发酵系统，其特征在于：所述二级厌氧发酵器（11）的二级出液口（k2）经沼液池（13）与喷淋器（4）相通。
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