CN205443303U - 一种一体化秸秆沼气发酵反应装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种一体化秸秆沼气发酵反应装置，包括发酵反应装置本体、出料池、进料斗、双膜气柜、管路、沼液循环泵和控制器，所述出料池与固相发酵区之间的管道上设有固体出料阀，所述进料斗设置在发酵反应装置本体左侧的上部，且所述进料斗与预处理池联通，所述沼液循环泵通过管道与液相发酵区联通，所述控制器与沼液循环泵电性连接，所述有传感器组件与控制器电性连接。本实用新型结构简单、运行稳定、操作方便、节省动力，实现了预处理、自动破壳及两相一体化秸秆高效发酵沼气的功能，对促进秸秆综合利用、带动秸秆沼气工程的推广具有重要意义。

Description

一种一体化秸秆沼气发酵反应装置

技术领域

本实用新型属于发酵技术领域，具体涉及一种一体化秸秆沼气发酵反应装置。

背景技术

近年来，生物质能是受到全世界普遍关注的绿色清洁能源，其中将秸秆用于产沼气已成为秸秆处置与能源化的一个重要技术途径。研究表明:沼气工程采用批式非连续运行发酵处理会使产气分布不均衡，厌氧消化效率低，投入产出比差。同时，现有的静态沼气发酵装置原料入池后，随着时间的推移，发酵间内存在严重的结壳、沉淀及分层现象，导致发酵间有效容积减小，不破壳和大换料就无法继续使用。现有的沼气发酵由于没有破壳和清渣装置，形成的结壳和发酵沉淀物只能从顶部的天窗口取出，劳动强度大，安全保障差，容易发生事故，致使大量的沼气池无法使用。传统秸秆单相厌氧发酵技术存在着秸秆降解率低、进出料困难等问题，阻碍了秸秆能源化利用的推广与发展。

因此，需要设计出一种解决秸秆沼气发酵过程存在的秸秆亲水性差、易结壳及进出料难等问题来满足现在工业发展的需要。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种一体化秸秆沼气发酵反应装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种一体化秸秆沼气发酵反应装置，包括发酵反应装置本体、出料池、进料斗、双膜气柜、管路、沼液循环泵和控制器，所述发酵反应装置本体内部从上到下依次设有预处理池、固相发酵区和液相发酵区，所述固相发酵区通向液相发酵区的管道上设有液相阀，所述出料池设置在发酵反应装置本体的下端，且所述出料池通过管道分别与固相发酵区和液相发酵区联通，所述出料池与固相发酵区之间的管道上设有固体出料阀，所述进料斗设置在发酵反应装置本体左侧的上部，且所述进料斗与预处理池联通，所述固相发酵区与液相发酵区之间连接有导气管，所述双膜气柜设置在发酵反应装置本体的顶部，所述双膜气柜的顶部设有出气阀，所述管路的一端与预处理池固定连接，管路的另一端与沼液循环泵固定连接，所述沼液循环泵通过管道与液相发酵区联通，所述控制器与沼液循环泵电性连接，所述固相发酵区的内器壁上设有传感器组件，所述传感器组件与控制器电性连接。

优选的，所述进料斗连接有带式给料机或刮板给料机或链式给料机或螺旋给料机或往复给料机。

优选的，所述传感器组件至少包括温度传感器、湿度传感器、液位传感器和压力传感器。

本实用新型的技术效果和优点：该一体化秸秆沼气发酵反应装置，通过沼液循环泵，实现了发酵过程中沼液循环利用可以实现液力搅拌功能，又能够使微生物充分与发酵原料接触；两相一体化秸秆沼气反应装置，具有完善的进出料装置，可实现连续进出料，固液两相发酵可以提高处理效率，增强系统运行稳定性和抗冲击负荷能力；同时，提高提高传质效率和甲烷产气率并降低排污负荷；与传统的沼气发酵装置相比，本实用新型针对秸秆沼气发酵过程中存在的秸秆亲水性差、易结壳及进出料难等问题，设计了秸秆沼气发酵反应装置，该反应器采用两相分离发酵一体化结构，通过沼液循环回流，使秸秆始终处在高水分区域环境，营造良好的厌氧微生物的生存环境，同时在固液两相分离和沼液回流过程中使秸秆在装置内形成上下流动的状态，从而达到自动搅拌和秸秆破壳功能。另外，在进料口处设置预处理池，对进料口进行水封，并对物料进行预处理；本实用新型结构简单、运行稳定、操作方便、节省动力，实现了预处理、自动破壳及两相一体化秸秆高效发酵沼气的功能，对促进秸秆综合利用、带动秸秆沼气工程的推广具有重要意义。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中：1发酵反应装置本体、2出料池、3固体出料阀、4液相阀、5固相发酵区、6导气管、7进料斗、8出气阀、9双膜气柜、10管路、11预处理池、12液相发酵区、13沼液循环泵、14控制器、15传感器组件。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供了如图1所示的一种一体化秸秆沼气发酵反应装置，包括发酵反应装置本体1、出料池2、进料斗7、双膜气柜9、管路10、沼液循环泵13和控制器14，所述发酵反应装置本体1内部从上到下依次设有预处理池11、固相发酵区5和液相发酵区12，所述固相发酵区5通向液相发酵区12的管道上设有液相阀4，所述出料池2设置在发酵反应装置本体1的下端，且所述出料池2通过管道分别与固相发酵区5和液相发酵区12联通，所述出料池2与固相发酵区5之间的管道上设有固体出料阀3，所述进料斗7设置在发酵反应装置本体1左侧的上部，且所述进料斗7与预处理池11联通，所述进料斗7连接有带式给料机或刮板给料机或链式给料机或螺旋给料机或往复给料机，所述固相发酵区5与液相发酵区12之间连接有导气管6，所述双膜气柜9设置在发酵反应装置本体1的顶部，所述双膜气柜9的顶部设有出气阀8，所述管路10的一端与预处理池11固定连接，管路10的另一端与沼液循环泵13固定连接，所述沼液循环泵13通过管道与液相发酵区12联通，所述控制器14与沼液循环泵13电性连接，所述固相发酵区5的内器壁上设有传感器组件15，所述传感器组件15与控制器14电性连接，所述传感器组件15至少包括温度传感器、湿度传感器、液位传感器和压力传感器。

工作原理：该装置主要由自动进料系统、预处理池11、固相发酵区5和液相发酵区12构成。秸秆经粉碎后由进料斗7加入到预处理池11；通过增加新料将预处理好的物料溢流到固相发酵区5反应，液体从固相底部通过沼液流通管流入液相发酵区12，进而实现两相分离。沼渣从底部排污阀直接排出，液相发酵区12的液体利用沼液循环泵13提供动力，通过管路循环利用，注入到顶部固相发酵区5，沼液对发酵原料产生冲击搅拌作用，实现了液力搅拌功能。在固相发酵区5和液相发酵区12设置球形固相底板隔开，实现固液两相的强制分离；在发酵反应装置本体1右侧设置沼气导气管6、外部设置沼液回流管，用以实现沼气的流通和完成沼液循环。发酵产生的沼气通过出气阀8储存至发酵反应装置本体1外的双膜气柜9以备使用。

最后应说明的是：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，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,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 (3)

1.一种一体化秸秆沼气发酵反应装置，包括发酵反应装置本体（1）、出料池（2）、进料斗（7）、双膜气柜（9）、管路（10）、沼液循环泵（13）和控制器（14），所述发酵反应装置本体（1）内部从上到下依次设有预处理池（11）、固相发酵区（5）和液相发酵区（12），所述固相发酵区（5）通向液相发酵区（12）的管道上设有液相阀（4），其特征在于：所述出料池（2）设置在发酵反应装置本体（1）的下端，且所述出料池（2）通过管道分别与固相发酵区（5）和液相发酵区（12）联通，所述出料池（2）与固相发酵区（5）之间的管道上设有固体出料阀（3），所述进料斗（7）设置在发酵反应装置本体（1）左侧的上部，且所述进料斗（7）与预处理池（11）联通，所述固相发酵区（5）与液相发酵区（12）之间连接有导气管（6），所述双膜气柜（9）设置在发酵反应装置本体（1）的顶部，所述双膜气柜（9）的顶部设有出气阀（8），所述管路（10）的一端与预处理池（11）固定连接，管路（10）的另一端与沼液循环泵（13）固定连接，所述沼液循环泵（13）通过管道与液相发酵区（12）联通，所述控制器（14）与沼液循环泵（13）电性连接，所述固相发酵区（5）的内器壁上设有传感器组件（15），所述传感器组件（15）与控制器（14）电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种一体化秸秆沼气发酵反应装置，其特征在于：所述进料斗（7）连接有带式给料机或刮板给料机或链式给料机或螺旋给料机或往复给料机。

3.根据权利要求1所述的一种一体化秸秆沼气发酵反应装置，其特征在于：所述传感器组件（15）至少包括温度传感器、湿度传感器、液位传感器和压力传感器。