CN206069871U - 高浓度多元物料混合厌氧反应试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于沼气能源领域内的一种高浓度多元物料混合厌氧反应试验装置，由发酵罐10和进料管8组成，其特征在于进料管8的出口位于发酵罐10内的底部；发酵罐10侧壁的不同高度和不同方向设置有取样口15；发酵罐10上部侧壁设置有出料口16，发酵罐10的底板14上设置有排空口13，发酵罐10的顶盖5上设置有沼气口1，安装有搅拌电机2、电热器3和温度传感器4；搅拌电机2与发酵罐10内的搅拌器17连接；发酵罐10四周设置有保温层。本实用新型克服了现有厌氧反应装置只能是同类原料混合，发酵液固含量不高的缺陷，提供的高浓度多元物料混合厌氧反应试验装置使用多种类原料，发酵液固含量高。

Description

高浓度多元物料混合厌氧反应试验装置

技术领域

本实用新型属于沼气能源领域，具体涉及一种高浓度多元物料混合厌氧反应试验装置。

背景技术

沼气发酵原料通常为以下四类: ①农业废弃物（畜禽粪便、作物秸秆）；②产业废弃物（酒糟、甘蔗渣、豆渣）；③城市生活垃圾（餐厨垃圾、混合生活垃圾）；④污水污泥。目前的多元物料混合厌氧发酵的原料种类只能是同类原料混合，因为不同种类原料的流变性不同，混合后混合物料的流变性很难把握。现有厌氧发酵产沼气装置的发酵液TS（固含量）浓度一般在6~12%，高于12%后，物料不易流动，进出料困难。

发明内容

本实用新型的目的是为了克服现有厌氧反应装置只能是同类原料混合，发酵液固含量不高的缺陷，为人们提供一种使用多种类原料，发酵液固含量高的高浓度多元物料混合厌氧反应试验装置。

本实用新型的目的是通过下述技术方案来实现的。

本实用新型的高浓度多元物料混合厌氧反应试验装置，由发酵罐10和进料管8组成，其特征在于进料管8的出口位于发酵罐10内的底部；发酵罐10侧壁的不同高度和不同方向设置有取样口15；发酵罐10上部侧壁设置有出料口16，发酵罐10的底板14上设置有排空口13，发酵罐10的顶盖5上设置有沼气口1，安装有搅拌电机2、电热器3和温度传感器4；搅拌电机2与发酵罐10内的搅拌器17连接；发酵罐10四周设置有保温层，分别为顶保温层7，底保温层12和壁保温层11。

上述方案中，所述进料管8通过进料管固定装置9固定在发酵罐10上。

上述方案中，所述顶盖5通过法兰6与发酵罐10连接。

本实用新型的高浓度多元物料混合厌氧反应试验装置操作流程如下：

首先确定原料种类、配比和固含量，原料进行预处理，投料，搅拌混合、发酵，试验参数监控、参数修正，实验总结；其中，试验时，根据菌种数量多少逐步增加发酵原料数量，增加原料过程中重复操作流程：搅拌混合、发酵，试验参数监控、参数修正，最后加入到负荷的100%，搅拌混合、发酵，试验参数监控、参数修正。

本实用新型采用从底部进料，上部出料，增加搅拌装置来解决多种类原料和高固含量混合物料的不易流动特性，并通过逐步提高负荷的方法，让物料在反应器中充分发酵，从而来研究其发酵特性。本实用新型的试验装置可同时使用四类原料，发酵液TS浓度可高达16%~18%。

综上所述，本实用新型克服了现有厌氧反应装置只能是同类原料混合，发酵液固含量不高的缺陷，提供的高浓度多元物料混合厌氧反应试验装置使用多种类原料，发酵液固含量高。

附图说明

图1为本实用新型的示意图。

图2为本实用新型的仰视示意图。

图3为本实用新型的顶盖示意图。

图中：1：沼气口；2：搅拌电机；3：电热器；4：温度传感器；5：顶盖；6：法兰；7：顶保温层；8：进料管；9：进料管固定装置；10：发酵罐；11：壁保温层；12：底保温层；13：排空口；14：底板；15：取样口；16：出料口；17：搅拌器。

具体实施方式

下面通过实施例进一步详述本实用新型，但本实用新型不仅限于所述实施例。

实施例一

本例的高浓度多元物料混合厌氧反应试验装置如图1、图2和图3所示，由发酵罐10和进料管8组成，其特征在于进料管8的出口位于发酵罐10内的底部；发酵罐10侧壁的不同高度和不同方向设置有取样口15；发酵罐10上部侧壁设置有出料口16，发酵罐10的底板14上设置有排空口13，发酵罐10的顶盖5上设置有沼气口1，安装有搅拌电机2、电热器3和温度传感器4；搅拌电机2与发酵罐10内的搅拌器17连接；发酵罐10四周设置有保温层，分别为顶保温层7，底保温层12和壁保温层11。

进料管8通过进料管固定装置9固定在发酵罐10上。

顶盖5通过法兰6与发酵罐10连接。

本例的高浓度多元物料混合厌氧反应试验装置操作流程如下：

首先确定原料种类、配比和固含量，原料进行预处理，投料，搅拌混合、发酵，试验参数监控、参数修正，实验总结；其中，试验时，根据菌种数量多少逐步增加发酵原料数量，增加原料过程中重复操作流程：搅拌混合、发酵，试验参数监控、参数修正，最后加入到负荷的100%，搅拌混合、发酵，试验参数监控、参数修正。

具体操作流程如下：

1.确定原料种类及配比：㈠原料种类确定，首先根据试验需要确定原料的种类（农业废弃物、产业废弃物、农村生活垃圾、污水污泥），㈡原料种类间配比确定，在确定好选择什么样的原料混合后根据不同原料的C/N（碳/氮）比以及适合沼气发酵最优营养条件确定各种原料之间的配比。㈢确定原料的TS浓度，根据试验需要拟定原料的TS浓度。目前，沼气发酵原料的TS浓度一般在6~12%，本实验设计的原料TS浓度为16~18%。

2.原料预处理：㈠将选定的不同种类的原料进行预处理，秸秆、生活垃圾中的纸屑等需要粉碎的原料粉碎到发酵要求的大小。㈡不同种类的原料混合，根据事先确定的不同种类原料之间的配比（或者以C/N比，或者以质量比）将原料混合均匀。㈢调配原料的TS浓度，根据事先确定好的试验要求的混合发酵原料的TS浓度，第二步中已混合的混合料中加入适量的水，将混合料的TS浓度调整到试验要求的发酵原料的TS浓度。

3.投料：将准备好的发酵原料由装置的进料管8投入实验装置，加料根据菌种数量多少逐步增加发酵原料数量。在加入负荷100%发酵原料时，出料口16有料液流出说明加料已到100%，而后关闭出料口16。

4.混合搅拌、发酵：加入发酵原料后，启动搅拌电机2，将原料搅拌均匀，原料在装置内发酵25~30天。在原料发酵期间由温度传感器4探测装置内的发酵温度，当温度低于32℃，电热器3通过自动控制系统自动启动。这样发酵温度通过保温层（顶保温层7、壁保温层11、底保温层12）始终控制在35℃左右。

发酵期间可以通过取样口15取不同时段，不同位置的发酵液测定其参数（全氮、水溶性磷、速效钾等），从而掌握高浓度多元混合物料的发酵特性。

5.试验参数监控、参数修正：原料在装置内发酵25~30天，在这期间监测发酵液的各个参数。原料加入根据菌种数量逐步加到负荷的100%，这个过程中不断对发酵参数进行修正，掌握发酵工艺参数（容积产气率、发酵温度与产气效率的关系）等，为工程实际应用提供依据。

6.试验总结：试验完成，余留的发酵液由排空口13排出装置外。同时对整个试验总结，整理得到需要的科学数据。

Claims (3)

1.一种高浓度多元物料混合厌氧反应试验装置，由发酵罐（10）和进料管（8）组成，其特征在于进料管（8）的出口位于发酵罐（10）内的底部；发酵罐（10）侧壁的不同高度和不同方向设置有取样口（15）；发酵罐（10）上部侧壁设置有出料口（16），发酵罐（10）的底板（14）上设置有排空口（13），发酵罐（10）的顶盖（5）上设置有沼气口（1），安装有搅拌电机（2）、电热器（3）和温度传感器（4）；搅拌电机（2）与发酵罐（10）内的搅拌器（17）连接；发酵罐（10）四周设置有保温层，分别为顶保温层（7），底保温层（12）和壁保温层（11）。

2.根据权利要求1所述的高浓度多元物料混合厌氧反应试验装置，其特征在于所述进料管（8）通过进料管固定装置（9）固定在发酵罐（10）上。

3.根据权利要求1所述的高浓度多元物料混合厌氧反应试验装置，其特征在于所述顶盖（5）通过法兰（6）与发酵罐（10）连接。