CN202017007U - 干湿两用厌氧发酵装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种干湿两用厌氧发酵装置，所述发酵罐（6）由上到下依次设置有第一温度传感器（4）、第二温度传感器（3）和TS浓度传感器（2），所述发酵罐（6）外设置有热交换器（12）和热循环泵（14），该热交换器（12）与热循环泵（14）经管道串联与发酵罐（6）形成循环闭合的回路。本实用新型使用的发酵原料范围广，针对性强，同时适用于各类有机废弃物的干式发酵和湿式发酵；采用物料由发酵罐底部喂入方式，同时配合机械搅拌，使物料达到充分的混合，避免了物料由顶部加入，混合不均，发酵料液顶部易结壳的现象；采用自动增温保温设备，提高了系统的效率，增加了产气量；发酵过程中无需添加其他原料，如水、添加剂等，节约成本；装置整体结构科学、合理、结构简单，易维护，故障率低，运行成本低。

Description

干湿两用厌氧发酵装置
技术领域
本实用新型属于一种发酵装置，具体地说，是一种可干湿两用厌氧发酵装置。
背景技术
近年来，有机废弃物厌氧发酵技术不断发展，所涉及的发酵原料不断扩展，其中针对发酵原料的不同，发酵工艺粗略说有两种，即干式发酵和湿式发酵。湿式厌氧发酵技术是传统的针对大多数物料的一种通用型工艺，设备发展也已较为成熟，而干式厌氧发酵技术是近几年来研究的热点，其特点是发酵物料固含率高（20%-40%），该技术与常规湿式厌氧发酵技术相比，具有有机负荷和产气率高、占地面积少、能耗低、发酵产物后处理系统简单等优点。
湿式厌氧发酵和干式厌氧发酵都分为常温发酵、中温发酵、高温发酵，其中干式厌氧发酵一般要求是中温（30℃-38℃）或者高温（50℃-60℃）。厌氧微生物，尤其是产甲烷菌对温度的波动非常敏感，通常要求厌氧发酵系统温度的波动幅度不超过±2℃。恒定的发酵温度对于干式发酵和湿式发酵都极为重要，湿式发酵由于含固率低，物料以液体为主，温度控制相对简易，而干式厌氧发酵系统内物料含固率较高，流动性差，物料之间的传热效果较差，因此确保整个厌氧发酵系统内物料的温度保持均匀恒定是干式厌氧发酵系统高效运行的一个重要条件。再者，保持均匀恒定的发酵温度下，控制恒定的TS浓度对于沼气工程的产气率是一个新的制约因素。目前开发的有机废弃物厌氧发酵工艺仍存在以下问题：发酵装置针对性强，大多数是针对湿式发酵的工艺及装置，工艺控制条件复杂，发酵所需的设施过于庞大，不利于管理；产生一定量的沼渣、沼液，需要配套的处理设施；能耗高，运行成本高，不利于实现工程化、规模化、市场化。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种发酵原料范围广，针对性强，能用于干湿两用有机废弃物发酵的装置。
本实用新型的技术方案如下 ：一种干湿两用厌氧发酵装置，包括发酵罐、搅拌器，该发酵罐顶部设置有沼气出口，其关键在于：所述发酵罐由上到下依次设置有第一温度传感器、第二温度传感器和TS浓度传感器，所述发酵罐外设置有热交换器和热循环泵，该热交换器与热循环泵经管道串联与发酵罐形成循环闭合的回路。温度传感器用于检测温度，然后由外部的控制器指令热循环泵对发酵罐内物料进行加热或停止加热，保证温度的恒定，沼气自沼气出口排出。
上述搅拌器位于发酵罐底部为侧式的搅拌器，所述发酵罐顶部还设置有立式搅拌器。新物料自发酵罐的底部泵入，经侧式的搅拌器搅拌与罐内菌类物质充分混合。所述立式搅拌器，一方面搅拌罐体物料，使物料充分混合；另一方面可以防止发酵料液上层结壳。
上述热交换器进口端与发酵罐料液回流管外端相连，该热交换器出口端通过管道串联热循环泵再与发酵罐连通形成循环闭合的回路。需要加热时，发酵罐料液经回流管送出加热，再经热循环泵送入不断循环达到加热的目的。
上述发酵罐外圆周面包裹有太阳能热交换器。太阳能热交换器连接外部的太阳能集热器，作为热量补充，在有太阳时储存热量。
上述太阳能热交换器外表面附有保温层。
上述发酵罐底部进料口连接有自动进料器。根据TS浓度传感器得到的TS浓度，通过外部的控制器来控制自动进料器进料，保证物料的TS浓度保持一个恒定值。
上述发酵罐顶部和底部分别设置有上出料口和下出料口。分别用于排出沼渣和沼液。
上述发酵罐顶部经管道连接有压力保护器。当压力过大时压力保护器经管道与发酵罐连通以平衡压力。
有益效果：本实用新型使用的发酵原料范围广，针对性强，同时适用于各类有机废弃物的干式发酵和湿式发酵；采用物料由发酵罐底部喂入方式，同时配合机械搅拌，使物料达到充分的混合，避免了物料由顶部加入，混合不均，发酵料液顶部易结壳的现象；采用自动增温保温设备，提高了系统的效率，增加了产气量；发酵过程中无需添加其他原料，如水、添加剂等，节约成本；装置整体结构科学、合理、结构简单，易维护，故障率低，运行成本低。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是为图1的左视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：
如图1、图2所示，一种干湿两用厌氧发酵装置，发酵罐6顶部设置有沼气出口7和立式搅拌器19，立式搅拌器19位于发酵罐6顶部中央，伸入到罐体内，由电机控制。发酵罐6顶部经管道还连接有压力保护器9。发酵罐6底部为侧式的搅拌器1，发酵罐6底部进料口连接有自动进料器18。发酵罐6顶部和底部分别设置有上出料口21和下出料口23。所述发酵罐6外圆周面包裹有太阳能热交换器5。所述发酵罐6由上到下依次设置有第一温度传感器4、第二温度传感器3和TS浓度传感器2，所述发酵罐6外设置有热交换器12和热循环泵14，该热交换器12与热循环泵14经管道串联，热交换器12进口端与发酵罐6料液回流管外端相连，该热交换器12出口端通过管道串联热循环泵14再与发酵罐6连通形成循环闭合的回路。外部还连接有控制器和太阳能集热器。
运行时：控制器给出指令，通过进料泵将粉碎后滞留于预处理池的原料由发酵装置底部泵入发酵罐6内。新进物料通过侧式的搅拌器1搅拌后与发酵罐6罐体内原有物料混合，立式搅拌器19对物料再次搅拌，防止料液上部结壳的同时使新进物料与发酵罐6内菌类物质进行充分的混合，开始发酵反应，搅拌器19与侧式的搅拌器1同时搅拌，达到立体式搅拌、混合的作用。厌氧发酵过程中，通过TS浓度传感器2检测发酵罐6内的料液浓度，当料液TS浓度高于或低于最适浓度时，传感器发出信号，控制系统将信号转换为指令，提示自动进料器开始工作，同时开始排料，立式搅拌器19和侧式的搅拌器1同时工作，调节发酵罐物料TS浓度，当TS浓度恢复在最适发酵范围内时，控制系统根据TS浓度传感器2给出的信号停止进料，同时停止出料。当发酵罐内温度低于设定温度时，第一温度传感器4、第二温度传感器3发出信号，控制系统开启热循环泵14对发酵罐内物料进行加热。发酵过程产生的沼气通过沼气出口7通入储气柜或直接供给农户使用，其中沼气也可以用来给换热器提供热量。因各种因素导致沼气产出量不稳定时，罐体内压力随之发生一定的变化，此时本装置专用的压力保护器9会对罐体实施保护作用，保证罐体内压力的正常。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种干湿两用厌氧发酵装置，包括发酵罐（6）、搅拌器（1），该发酵罐（6）顶部设置有沼气出口（7），其特征在于：所述发酵罐（6）由上到下依次设置有第一温度传感器（4）、第二温度传感器（3）和TS浓度传感器（2），所述发酵罐（6）外设置有热交换器（12）和热循环泵（14），该热交换器（12）与热循环泵（14）经管道串联与发酵罐（6）形成循环闭合的回路。
2.根据权利要求1所述干湿两用厌氧发酵装置，其特征在于：所述搅拌器（1）位于发酵罐（6）底部为侧式的搅拌器（1），所述发酵罐（6）顶部还设置有立式搅拌器（19）。
3.根据权利要求1所述干湿两用厌氧发酵装置，其特征在于：所述热交换器（12）进口端与发酵罐（6）料液回流管外端相连，该热交换器（12）出口端通过管道串联热循环泵（14）再与发酵罐（6）连通形成循环闭合的回路。
4.根据权利要求1所述干湿两用厌氧发酵装置，其特征在于：所述发酵罐（6）外圆周面包裹有太阳能热交换器（5）。
5.根据权利要求4所述干湿两用厌氧发酵装置，其特征在于：所述太阳能热交换器（5）外表面附有保温层。
6.根据权利要求1所述干湿两用厌氧发酵装置，其特征在于：所述发酵罐（6）底部进料口连接有自动进料器（18）。
7.根据权利要求1所述干湿两用厌氧发酵装置，其特征在于：所述发酵罐（6）顶部和底部分别设置有上出料口（21）和下出料口（23）。
8.根据权利要求1所述干湿两用厌氧发酵装置，其特征在于：所述发酵罐（6）顶部经管道连接有压力保护器（9）。
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C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Assignee: Chongqing Kairui Agricultural Development Co., Ltd.

Assignor: Chongqing Agricultural Academy of Science

Contract record no.: 2013500000057

Denomination of utility model: Dry-wet anaerobic fermentation device

Granted publication date: 20111026

License type: Exclusive License

Record date: 20130812

LICC Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model
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