CN202744556U - 气体提升式双膜覆盖车库型生物反应器 - Google Patents

气体提升式双膜覆盖车库型生物反应器 Download PDF

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袁存亮
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邢向欣
丁伟
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Abstract

气体提升式双膜覆盖车库型生物反应器，属于农业有机固体废弃物资源化利用领域，特别是涉及到一种利用气体提升技术采用双膜覆盖车库型的生物反应装置。主要由槽体、沼气膜、透明塑料膜等构成。排空管通过出气管安装于槽体的侧面；液涨密封结构将沼气膜和透明塑料膜密封覆盖于槽体的敞口处；温度传感器安装于槽体的内部；曝气管铺设于槽体的底面与罗茨风机连接；加热管位于槽体的底部，且分别与太阳能集热器和沼气锅炉连接；槽体采用三面围墙一面敞开的形状，顶面与一侧面敞开，其墙体外部与其底面外部安装有保温层。本实用新型可以很好地解决干法沼气发酵装置进出料难，发酵原料传热不均匀等问题，实现反应器高效产气。

Description

气体提升式双膜覆盖车库型生物反应器
技术领域
本实用新型属于农业有机固体废弃物资源化利用领域，特别是涉及到一种利用气体提升技术采用双膜覆盖车库型的生物反应装置。
背景技术
规模化沼气技术在可再生能源和环境保护领域的应用，近些年来引起了人们的极大关注，但运行成本高、经济效益低一直是现有沼气工程未能解决的问题。特别是北方寒冷地区，由于受低温影响，冬季产气耗能大，几乎无经济效益可谈。究其原因，是因为现有的沼气发酵技术主要是以湿法沼气技术为主，发酵物料干物质含量在6%～10%之间，呈液态，冬季为达到中温厌氧发酵温度，需要将大量水加热，浪费了能源。
干法沼气技术其发酵物料干物质含量可达到20%～40%，原料呈固态，用于沼气生产，除本身固含量高可减少耗能外，还可利用物料好氧升温，因此，冬季耗能可大大降低。同时，又无沼液产生，其发酵剩余物可制成有机肥，基本上实现零污染物排放。但现有的干法沼气发酵技术工程应用过程中发酵装备还不够完善，存在进出料困难，传热不均匀等缺点。
基于上述情况，现有技术当中亟需要研究开发出一种利用气体提升技术采用双膜覆盖车库型的生物反应装置，重点来解决干法沼气发酵进出料难、物料传热难等问题。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有技术中干法沼气发酵装置进出料难，发酵物料传热不均匀等问题。提供一种适于畜禽养殖粪便及农作物秸秆等农业固体有机废弃物沼气发酵的气体提升式双膜盖车库型生物反应装置。
气体提升式双膜覆盖车库型生物反应器，其特征是：包括太阳能集热器、排空管、出气管、液涨密封结构、温度传感器、沼气膜、透明塑料膜、罗茨风机、曝气管、加热管、槽体、保温层、沼气锅炉，所述的排空管通过出气管安装于槽体的侧面；所述的液涨密封结构将沼气膜和透明塑料膜密封覆盖于槽体的敞口处；所述的温度传感器安装于槽体的内部；所述的曝气管铺设于槽体的底面，且曝气管与罗茨风机连接；所述的加热管分别与太阳能集热器和沼气锅炉相连接，且加热管位于槽体的底部；所述的槽体采用三面围墙一面敞开的形状，顶面与一侧面敞开，且槽体的墙体外部与槽体底面外部安装有保温层。
所述的沼气膜为黑色专用沼气膜，且沼气膜为内膜。
所述的罗茨风机通过曝气管将气体从发酵原料的底部向上强制通入，使气体穿透发酵原料。
通过上述设计方案，本实用新型可以带来如下有益效果：采用上述设计的气体提升式双膜覆盖车库型生物反应器，反应器主体为侧面和顶面敞开的车库型发酵槽，进出料时机动车能进入，进出料特别方便，大大减少了劳动强度。反应器敞口处采用双膜覆盖，双膜内膜为黑色专用沼气膜，外层为透明塑料膜。发酵时将双膜夹层充入气体，起到良好的集热和保温作用；同时，双膜质轻可折叠，占据空间小，打开或封闭发酵槽时，操作十分便捷。
利用罗茨风机将空气或厌氧发酵产气增压，并将气体通过换热系统增温后，从发酵槽底部强制通入，气体自下而上穿过料层，促进了好氧发酵阶段的通氧、增温和传热及厌氧发酵阶段的增温、传热和气体逸出。液涨密封结构使柔性膜与刚性墙体形成快速密封与解除密封，密封快捷、安全可靠。
本实用新型的经济、社会效益：气体提升式双膜覆盖车库型生物反应器可以应用于大规模处理畜禽粪便和农作物秸秆，生产沼气和绿色有机肥，创造良好的经济效益。沼气的使用，能够改善农村能源消费结构，以清洁的生物质能源代替一次性能源消费，促进农村节能减排；有机肥的使用能够为农业的可持续发展及绿色食品的生产提供保障。同时畜禽粪便和秸秆的大规模处理利用，还可改善农村卫生状况及居住环境。因此具有较好的经济、社会效益。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明：
图1为本实用新型的气体提升式双膜覆盖车库型生物反应器的结构示意图。
图中：1-太阳能集热器、2-排空管、3-出气管、4-液涨密封结构、5-温度传感器、6-沼气膜、7-透明塑料膜、9-罗茨风机、10-曝气管、11-加热管、12-槽体、13-保温层、14-沼气锅炉。
具体实施方式
如图所示本实用新型是这样设计的：如图1所示，该气体提升式双膜覆盖车库型生物反应器，其特征是：主要由槽体12、沼气膜6、透明塑料膜7、液涨密封结构4、保温层13、曝气管10、加热管11、温度传感器5构成。排空管2通过出气管3安装于槽体12的侧面；液涨密封结构4将沼气膜6和透明塑料膜7密封覆盖于槽体12的敞口处；温度传感器5安装于槽体12的内部；曝气管10铺设于槽体12的底面，曝气管10与罗茨风机9连接；所述的加热管11分别与太阳能集热器1和沼气锅炉14相连接，加热管11位于槽体12的底部；槽体12采用三面围墙一面敞开的形状，顶面与一侧面敞开，槽体12的墙体外部与槽体12底面外部安装有保温层13。沼气膜6为黑色专用沼气膜，其为内膜。
以槽体内总容积的80%为每次进料量，发酵原料为鲜牛粪和10mm～15mm的干玉米秸秆段，质量比2.5:1，进料后用搅拌车搅拌均匀，进行好氧处理3天左右，每天利用罗茨风机9通过曝气管10从发酵原料的底部向上曝气四次，每次10分钟～15分钟，当温度达到50℃时，加入30%左右接种物搅拌均匀，将搅拌车退出。将沼气膜6和透明塑料膜7覆盖在槽体12敞口处，并用液涨密封结构4密封，进行干法厌氧发酵生产沼气，厌氧过程中每天利用罗茨风机9通过曝气管10从发酵原料的底部向上曝气四次，每次分钟10～15分钟，促进物料传热，提高物料透气性。厌氧阶段大约25天左右。产生的沼气经过脱水、脱硫成为清洁燃料。厌氧发酵后的残留物一部分做为接种物，用于厌氧发酵，其余部分通过简单好氧处理成为优质绿色有机肥，或者经过加工处理作为商品肥出售。

Claims (3)

1.气体提升式双膜覆盖车库型生物反应器，其特征是：包括太阳能集热器（1）、排空管(2)、出气管(3)、液涨密封结构（4）、温度传感器（5）、沼气膜（6）、透明塑料膜（7）、罗茨风机（9）、曝气管（10）、加热管（11）、槽体（12）、保温层（13）、沼气锅炉（14），所述的排空管(2)通过出气管(3)安装于槽体（12）的侧面；所述的液涨密封结构（4）将沼气膜（6）和透明塑料膜（7）密封覆盖于槽体（12）的敞口处；所述的温度传感器（5）安装于槽体（12）的内部；所述的曝气管（10）铺设于槽体（12）的底面，且曝气管（10）与罗茨风机（9）连接；所述的加热管（11）分别与太阳能集热器（1）和沼气锅炉（14）相连接，且加热管（11）位于槽体（12）的底部；所述的槽体(12)采用三面围墙一面敞开的形状，顶面与一侧面敞开，且槽体（12）的墙体外部与槽体（12）底面外部安装有保温层（13）。
2.根据权利要求1所述的气体提升式双膜覆盖车库型生物反应器，其特征是：所述的沼气膜（6）为黑色专用沼气膜，且沼气膜（6）为内膜。
3.根据权利要求1所述的气体提升式双膜覆盖车库型生物反应器，其特征是：所述的罗茨风机（9）通过曝气管（10）将气体从发酵原料的底部向上强制通入，使气体穿透发酵原料。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105505751A (zh) * 2016-03-04 2016-04-20 钟康亮 卧式塑钢超长沼气罐

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