CN206635339U - 一种便携式厌氧发酵罐 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出了一种便携式厌氧发酵罐。依据中/高温厌氧消化原理，旨在构建集小型产气、集气、排渣于一体的连续运行装置。该装置采用304钢板作为反应器主体运行结构，呈圆柱状；罐体采用电加热，钢板外包裹聚酯纤维棉作为保温材料；罐体开有三个观察孔；灌顶每隔90°开有四个预留孔，并用法兰连接以安装在线检测器械；罐体内部设有布尔马金式搅拌桨，便于底物混合均匀和排泄发酵底料；排气口处由三通链接，末端引向沼气收集装置。该装置的设计不仅加强了装置的密封性，还确保底料的充分混匀，最终对产气有所助益。
Description
技术领域
本实用新型涉及机械技术领域，特别是一种便携式厌氧发酵罐。
背景技术
在石化燃料日益枯竭、全球能源危机日趋加重的今天，能源紧缺和环境污染已经成为世界各国面临的两大主要难题。未来科技与社会发展对资源的竞争，尤其是对来源丰富、可再生且无污染的生物质资源的竞争日趋激烈。然而，目前全世界对生物质资源，尤其是以农林废弃物为主的纤维副产物利用率却很低，每年因农林废物焚烧、填埋等造成的经济损失与环境污染不可低估。我国是一个农业大国，随着农业科技水平的不断进步，近年来农作物秸秆、禽畜粪便等农村生物质固废的数量不断增长。且生物质固废中蕴含大量生物质能，若能加以有效利用，将之转化为甲烷等气体燃料可以实现生物质固废资源化利用。为缓解经济发展与能源及环境之间的矛盾，生物质固废的资源化利用势在必行。但依据现有的处理工艺，许多技术在农村无法推广使用。厌氧消化作为生物质固废资源化的一种有效途径，一直被学者关注着。针对消化装置运行周期长、无法适应低温环境、产气量低、沼液和沼渣会产生二次污染等问题，本实用新型涉及一种小型化集产气、集气、排渣于一体的连续运行装置，为农村地区生物质固废进行厌氧消化提供生产及研究保障。
发明内容
本实用新型目的在于提供一种利用生物质生产甲烷，构建集小型产气、集气、排渣于一体的便携式连续运行装置。与现有设备相比，该厌氧发酵罐结构简单、易于操作、节省占地面积，可有效提高甲烷产量、缩短发酵时间。
本实用新型的技术方案：
一种便携式厌氧发酵罐，包括进料口、搅拌电机、排气口、观察孔、减压阀、预留孔、加热孔、温控探头、卸料口和气体回灌系统。搅拌机在罐体内部垂直安装。农作物秸秆经一定程度粉碎后，由进料口进入厌氧消化罐内进行厌氧发酵；厌氧发酵时投料口、卸料口由法兰固定关闭，以保证发酵罐内空间密闭，维持较好的厌氧环境。进料口安装在发酵罐顶盖上部，在搅拌机旁边，由可以360度旋转的可拆卸的法兰盖链接。装置运行后，要定期对其投料：将农作物秸秆粉碎一定粒径（1-2cm）后，搅拌机停止运行，进行投料，无需排空装置内部空气，加盖法兰盖后，启动搅拌机搅拌底物，进行厌氧消化产沼气，期间装置加热装置一直运行。搅拌电机安装在发酵罐顶盖正上部，正转工作时搅拌发酵底料，便于充分保证底物混合均匀，利于气体溢出；反转时便于发酵底料的倾泻。排气口安装在发酵罐顶盖上部，在搅拌机旁边，由手动阀门负责开关。装置正常运行后，该排气口长期开放，排气口处由三通链接，末端引向沼气收集装置。减压阀安装在发酵罐顶盖上部，在搅拌机与预留孔旁边。装置运行后，若排气口发生堵塞或产气量过大，罐体内部气体压力过大，存在很大的危险隐患。通过安装减压阀，可以保证厌氧发酵罐内部压力处于安全的状态，以保证用户的操作使用安全。预留孔安装在发酵罐顶盖上部，每隔90°开有四个，在搅拌机旁边，由可以360度旋转的可拆卸的法兰盖链接，必要时可以安装在线检测器械。加热孔安装在罐体上，与搅拌机呈垂直方式分布。罐体采用直接对304钢板电加热方式，罐体外部再包裹一层聚酯纤维棉作为保温材料，最外层再用铁皮进行包裹，防止聚酯纤维棉的脱落。观察孔安装在罐体上，自上而下共有三个，分别位于罐体的上部、中部和下部，与搅拌机呈垂直方式分布。装置运行后，实时观察、检测发酵罐内部的情况，确保厌氧发酵产沼气的顺利进行。温控探头安装在发酵罐顶上，与搅拌机呈水平方式分布，与304钢板间隔15cm。装置运行后，实时检测发酵罐体的温度，确保厌氧发酵产沼气的顺利进行。卸料口安装在发酵罐底部，上部由一节椎体连接，沼渣靠重力作用聚集排出；下部由可以360度旋转的可拆卸的法兰盖链接，便于沼渣的排泄与装置的安装、维修。
本实用新型的优点及有益效果：
该便携式厌氧发酵罐是集小型产气、集气、排渣于一体的连续运行装置；该装置布局紧凑合理，占地面积小，移动和安装方便，能满足村镇用户小型化需求；装置能连续运行，可以处理含固量（TS 1-15%）的农作物秸秆及禽畜粪便，产气、沼渣处理的成本效益可观；可有效提高甲烷产量、缩短发酵时间。
附图说明
图1为厌氧发酵装置正视图。
图2为厌氧发酵装置俯视图。
图3为厌氧发酵装置上视图。
图中：1.进料口 2.罐体 3.加热装置 4.保温材料
5-Ⅰ、5-Ⅱ、5-Ⅲ.观察孔 6. 布尔玛金式搅拌装置
7-Ⅰ、7-Ⅱ、7-Ⅲ、7-Ⅳ.在线检测装置 8.排料口 9-Ⅰ、9-Ⅱ、9-Ⅲ.脚撑10.搅拌电机。
具体实施方式
本实用新型通过以下实施例结合附图进一步详述，但本实施例所叙述的技术内容是说明性的，而不是限定性的，不应依此来局限本实用新型的保护范围。
实施例1：
一种便携式厌氧发酵罐由进料口1、罐体2、加热装置3、保温层4、观察孔5-Ⅰ、5-Ⅱ、5-Ⅲ，以及搅拌装置6、在线检测装置7-Ⅰ、7-Ⅱ、7-Ⅲ、7-Ⅳ，排气口11、排料口8组成；罐体2采用304钢材作为反应器主体运行结构，形状为圆柱状；加热装置3采用电加热方式，利用电热板加热，且加热板置于圆柱形罐体外侧，加热电源设有电路安全系统，若有漏电可自行断电；保温层4采用聚酯纤维棉作为保温材料，且包裹于加热装置外侧，覆盖整个圆柱形罐体；罐体开有三个观察孔5-Ⅰ、5-Ⅱ、5-Ⅲ；罐顶每90°开有一个孔，共计开有四个孔7-Ⅰ、7-Ⅱ、7-Ⅲ、7-Ⅳ，通过法兰连接并在四个孔处安装在线检测器；在线检测器包括：温度检测器、液位检测器、沼气含量检测器、pH检测器；搅拌装置6采用布尔马金式搅拌桨，桨叶下部设有两片刮板，以保证底料的匀速搅拌，手动的正/反转调节，正转工作时搅拌发酵底料，便于充分保证底物混合均匀，利于气体溢出，反转时便于发酵底料的倾泻；排气口11位于顶部且由三通连接，一侧连接发酵罐体构成气体回灌系统，另一侧连接沼气罐，装置正常运行后，该排气口11长期开放；排料口8位于罐体2下部，通过手动阀门控制沼渣及废液的排放；减压阀12安装在发酵罐顶盖上部，在搅拌机与预留孔旁边，可以保证厌氧发酵罐内部压力处于安全的状态，以保证用户的操作使用安全。
该实施例中，发酵反应器的尺寸为直径1m、高0.8m，其生物质有效装填量为350L布尔玛金式搅拌器（搅拌器是自行加工的），搅拌用电机为JXJE74浙江永嘉调速机厂产品；温度检测装置的控温热电偶为型号WRE，江苏金湖仪表电器设备厂产品；超声波液位检测装置的型号为PWCS71，北京精波仪表有限公司；沼气含量检测器的型号为DR600，济南多瑞电子科技有限公司；pH检测装置的型号为RT-5310，上海瑞霆科技有限公司产品。
Claims (3)
1.一种便携式厌氧发酵罐，包括：厌氧消化主罐体，包括进料口、搅拌电机、排气口、观察孔、减压阀、预留孔、加热孔、温控探头、卸料口和气体回灌系统；罐体采用304钢板电加热方式，钢板外部再包裹一层聚酯纤维棉作为保温材料；罐体开有三个观察孔；灌顶每隔90°开有四个预留孔，并用法兰连接以安装在线检测器械；罐体内部设有搅拌桨；桨叶下部设有两片刮板，以保证底料的匀速搅拌；排气口处由三通链接，末端引向沼气收集装置；搅拌机采用手动的正/反转调节，正转工作时搅拌发酵底料，便于充分保证底物混合均匀，利于气体溢出；反转时便于发酵底料的倾泻。
2.根据权利要求1所述的一种便携式厌氧发酵罐，其特征在于：进料口安装在发酵罐顶盖上部，在搅拌机旁边，由可以360度旋转的可拆卸的法兰盖链接。
3.根据权利要求1所述的一种便携式厌氧发酵罐，其特征在于：所述发酵底料包括城市污水处理厂污泥、秸秆、园林绿化垃圾、禽畜粪便和厨余垃圾。
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| CN110590424A (zh) * | 2019-10-18 | 2019-12-20 | 湘潭大学 | 一种通气式自动快速堆肥箱 |
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