CN208414412U - 一种提高沼气发酵产气速率的功能材料组件装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种提高沼气发酵产气速率的功能材料组件装置，其特征在于包括支架，支架上设置至少一层的主体结构，所述主体结构的形状为平面螺旋形、圆形、椭圆形、通过至少一条直线固定的多层同心圆形、多边形、曲线形成的多边形、曲线形成的圆形、曲线形成的椭圆形立体螺旋形或非平面多边形；所述主体结构上固定有功能材料纺织成的布料。本实用新型的组件装置，不影响发酵设备的正常工作，易分离回收，可强化厌氧发酵过程，提高厌氧发酵效率。
Description
技术领域
本实用新型属于发酵罐用辅助设备技术领域，具体涉及一种提高沼气发酵产气速率的功能材料组件装置。
背景技术
中国专利CN105237793A公开了“一种提高厌氧发酵体系产气速率的高分子材料及其制备方法和应用”。该高分子材料投入厌氧发酵体系中可以有效提高厌氧发酵效率和累积产气量，该高分子材料是经过改性后的聚丙烯腈纤维，若直接投入厌氧发酵罐中会出现以下三个问题，首先纤维无法均匀分布在沼液中，会出现团聚和沉积在底部的现象，导致纤维无法充分发挥其强化厌氧发酵的效果，产气效率的提高无法达到最佳水平；其次为了保证厌氧发酵过程的正常运行，防止沼液中物质分布不均匀，出现分层的现象，厌氧发酵罐配有搅拌装置，纤维状的物质会缠绕在搅拌桨上，影响搅拌，严重时会损坏搅拌装置；最后，厌氧发酵过程结束后，纤维状的材料难以从沼液沼渣中分离出来，无法回收循环利用，既是一种浪费，也是一种污染。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种提高沼气发酵产气速率的功能材料组件装置，本实用新型所述装置不影响发酵设备的正常工作，易分离回收，可强化厌氧发酵过程，提高厌氧发酵效率。
本实用新型的技术方案是：一种提高沼气发酵产气速率的功能材料组件装置，包括支架，支架上设置至少一层的主体结构，所述主体结构的形状为平面螺旋形、圆形、椭圆形、通过至少一条直线固定的多层同心圆形、多边形、曲线形成的多边形、曲线形成的圆形、曲线形成的椭圆形立体螺旋形或非平面多边形；所述主体结构上固定有功能材料纺织成的布料。
本实用新型所述的主体结构，包括能够起到固定功能材料纺织成的布料的作用的任何机械结构，所述主体结构的形状可以是平面结构，如平面螺旋形、圆形、椭圆形、通过至少一条直线固定的多层同心圆形、多边形、曲线形成的多边形、曲线形成的圆形、曲线形成的椭圆形等，其中多边形包括三条或三条以上的线段首尾顺次连接所组成的平面图形，可以为正多边形和非正多边形、凸多边形及凹多边形等，具体如三角形、梯形、正方形、菱形、五边形、六边形、七边形、八边形等；所述主体结构还可以是非平面立体结构，如立体螺旋形、非平面多边形等。为了便于加工，优选为平面螺旋形或立体螺旋形，更优选为平面螺旋形。
进一步的，本实用新型主体结构中心处为中空，中空结构的大小可以根据发酵罐的搅拌桨进行设置，保证发酵罐搅拌装置的搅拌桨可以顺利通过并正常工作即可。
本实用新型的支架包括能够使整个功能材料组件装置稳定的存放于发酵罐中的结构，如支架杆或支架片，优选为3～5个均匀排列的支架，更优选为均匀排列的3个，即呈120°排列的3个。
进一步的，本实用新型的支架底部为弧形底座结构，弧形底座结构的弧度可以根据发酵罐底部进行调节，使弧形底座结构的弧度完全切合发酵罐底部角度，与发酵罐底部吻合，使组件装置能够更加稳固的存放在发酵罐中。
本实用新型的固定功能材料是指现有技术中能够提高厌氧发酵体系产气速率的高分子材料，如中国专利CN105237793A中公开的高分子材料。
进一步的，本实用新型主体结构上固定功能材料纺织成的布料的方式可以为缠绕、支撑或者包裹；为了尽量使布料没有堆积重叠的现象；优选的，将布料加工成布袋的形式套在主体结构上。
本实用新型的主体结构可以为一层以上，优选为1～10层，更优选为1～5层，如两层、三层、四层等，可以根据所需添加材料的量进行调整。也可以通过主体结构的形状和层数来保证可以为布料提供足够的包覆面积，保证固定布料中的功能材料能够满足发酵所需要的量，并尽量使材料均匀分布在发酵液中；如多层的平面螺旋形；还可以一个发酵罐中设置多个本实用新型所述的组件装置。
进一步的，本实用新型所述的主体结构的高度在发酵罐内部高度的50％～60％，在此空间内，可以更好的保证搅拌桨有足够的工作空间。
本实用新型设计了一种易分离回收，可强化厌氧发酵过程，提高厌氧发酵效率的组件装置，相对于现有技术本实用新型的有益效果：
(1)本实用新型把纤维纺织成布料，固定在主体结构上，制作成一种提高沼气发酵产气速率的新型功能材料组件装置，克服了直接将高分子材料投入厌氧发酵罐中产生的多种问题；
(2)本实用新型所述的装置结构简单，容易制备，可以根据发酵罐的大小进行简单的连接和堆积操作后，适应各种规模的厌氧发酵装置的不同需求，工业化推广可行性高；
(3)主体结构的中空结构，可以通过搅拌桨叶，不影响发酵罐搅拌；
(4)本实用新型既可以使材料均匀分布在发酵液中，起到强化厌氧发酵的最佳效果，发酵结束后，又可以方便的从沼液沼渣中分离回收，降低投入成本，减少资源浪费和废弃物污染，操作过程简单易行。
附图说明
图1为主体结构的结构示意图；
图2为支架和主体结构装置的示意图；
图3为装置放入发酵罐的示意图；
图4为装置放入发酵罐的俯视示意图；
图5为多个装置进行简单组合连接放入较大的厌氧发酵罐中的示意图；
其中：1支架，2主体结构，3布料，4搅拌桨，5弧形底座结构。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型做进一步说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，凡在本实用新型的构思前提下对本实用新型制备方法的简单改进都属于本发明的保护范围之内。
实施例1
一种提高沼气发酵产气速率的功能材料组件装置，包括支架1，支架1上设置至少一层的主体结构2，主体结构2上固定有功能材料纺织成的布料3。
本实施例的主体结构2，可以为图1所示的平面螺旋形，也可以是其他平面结构，如圆形、椭圆形、通过至少一条直线固定的多层同心圆形、多边形、曲线形成的多边形、曲线形成的圆形、曲线形成的椭圆形等，其中多边形包括三条或三条以上的线段首尾顺次连接所组成的平面图形，可以为正多边形和非正多边形、凸多边形及凹多边形等，具体如三角形、梯形、正方形、菱形、五边形、六边形、七边形、八边形等；主体结构2还可以是非平面立体结构，如立体螺旋形、非平面多边形等。
本实施例的主体结构2中心处为中空，如图4所示，中空结构的大小可以根据发酵罐的搅拌桨4进行设置，保证发酵罐搅拌装置的搅拌桨4可以顺利通过并正常工作即可。
本实施例的支架1可以为图2所示的三个呈120°排列的支架1，也可以为其他能够使整个功能材料组件装置稳定的存放于发酵罐中的结构，如支架1杆或支架1片，个数可以为3～5个。
如图2和图3所示，本实施例的支架1底部为弧形底座结构5，弧形底座结构5的弧度可以根据发酵罐底部进行调节，使弧形底座结构5的弧度完全切合发酵罐底部角度，与发酵罐底部吻合，使组件装置能够更加稳固的存放在发酵罐中。
本实施例的固定功能材料是指现有技术中能够提高厌氧发酵体系产气速率的高分子材料，如中国专利CN105237793A中公开的高分子材料。
本实施例主体结构2上固定功能材料纺织成的布料3的方式可以为缠绕、支撑或者包裹；如图3所示，为了尽量使布料3没有堆积重叠的现象，将布料3加工成布袋的形式套在主体结构2上。
本实施例的的主体结构2可以如图2所示的两层，也可以为一层、三层、四层、五层、六层、七层、八层、九层、十层等，可以根据所需添加材料的量进行调整。也可以通过主体结构2的形状和层数来保证可以为布料3提供足够的包覆面积，保证固定布料3中的功能材料能够满足发酵所需要的量，并尽量使材料均匀分布在发酵液中；如多层的平面螺旋形。还可以一个发酵罐中设置多个本实施例所述的组件装置，如图5。
本实施例的主体结构2的高度在发酵罐内部高度的50％～60％，在此空间内，可以更好的保证搅拌桨4有足够的工作空间。
具体施用方法：
根据发酵罐不同规格，设计制备组件装置，装置的主体最大直径为发酵罐内部最大直径的90％，装置的总高为发酵罐高度的50％～60％，其中装置主体高度为装置总高的50％，主体螺旋结构的层数根据所需添加材料量调整。组建装置稳固放入发酵罐中后，调整搅拌桨4高度，使搅拌桨4穿过装置主体，在其下部进行正常的搅拌工作。
Claims (10)
1.一种提高沼气发酵产气速率的功能材料组件装置，其特征在于包括支架，支架上设置至少一层的主体结构，所述主体结构的形状为平面螺旋形、圆形、椭圆形、通过至少一条直线固定的多层同心圆形、多边形、曲线形成的多边形、曲线形成的圆形、曲线形成的椭圆形立体螺旋形或非平面多边形；所述主体结构上固定有功能材料纺织成的布料。
2.根据权利要求1所述的一种提高沼气发酵产气速率的功能材料组件装置，其特征在于所述主体结构中心处为中空。
3.根据权利要求1所述的一种提高沼气发酵产气速率的功能材料组件装置，其特征在于所述主体结构的形状为平面螺旋形或立体螺旋形。
4.根据权利要求3所述的一种提高沼气发酵产气速率的功能材料组件装置，其特征在于所述主体结构的形状为平面螺旋形。
5.根据权利要求1所述的一种提高沼气发酵产气速率的功能材料组件装置，其特征在于所述支架个数为3～5个。
6.根据权利要求1所述的一种提高沼气发酵产气速率的功能材料组件装置，其特征在于支架底部为弧形底座结构。
7.根据权利要求1所述的一种提高沼气发酵产气速率的功能材料组件装置，其特征在于主体结构上固定功能材料纺织成的布料的方式为缠绕、支撑或者包裹。
8.根据权利要求1所述的一种提高沼气发酵产气速率的功能材料组件装置，其特征在于支架上设置有1～10层的主体结构。
9.根据权利要求8所述的一种提高沼气发酵产气速率的功能材料组件装置，其特征在于支架上设置有1～5层的主体结构。
10.根据权利要求1所述的一种提高沼气发酵产气速率的功能材料组件装置，其特征在于主体结构的高度在发酵罐内部高度的50％～60％。
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