CN209481665U - 一种厌氧发酵制备沼气用原料混合系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种厌氧发酵制备沼气用原料混合系统，其包括秸秆粉碎机、搅拌机一、储液池、储料箱、升降机、横移机构、横梁、烘干机和搅拌机二，所述秸秆粉碎机的粉碎机出料口与所述搅拌机一顶部相连通，所述搅拌机一的搅拌机一出料口位于所述储液池上方，所述储料箱顶部开口且位于所述储液池内，所述储料箱底部和侧壁上都开设有小孔，所述储料箱通过钢丝绳连接在所述升降机上，所述升降机固设于所述横移机构上，所述横梁上设有可经所述横移机构滑动的导轨，所述储液池一侧设有烘干机，所述烘干机的出风口位于所述烘干机顶部，所述烘干机一侧设有搅拌机二，所述搅拌机二上部设有秸秆进料口、剩余污泥进料口和甲烷污泥进料口。

Description

一种厌氧发酵制备沼气用原料混合系统

技术领域

本实用新型涉及生物能源生产设备技术领域，尤其涉及一种厌氧发酵制备沼气用原料混合系统。

背景技术

我国作为农业大国，水稻秸秆产量巨大，每年产量高达2.3亿吨，高于其他农作物秸秆。目前，大部分被焚烧或者闲置处理，浪费资源的同时又是造成雾霾类空气污染的主要元凶之一。稻草秸秆的主要成分为纤维素、半纤维素和木质素类碳水化合物，能够在微生物作用下产生沼气、氢气、酒精等高附加值物质。能够对稻草秸秆进行有效资源化利用，对缓解如今面临的能源、环境危机具有重要意义。稻草秸秆中虽然半纤维素和纤维素较易被厌氧微生物分解，但木质纤维素结构坚固难于被利用，且围绕在纤维素的外层作为保护层，阻碍了纤维素和半纤维素的水解，为了提高秸秆利用率，通常选取一定预处理方式降低秸秆中木质素含量。

污泥作为污水生物处理过程中的主要副产物，2003年城市污水厂的脱水污泥产量约为130万吨，并以每年大于10％的速度递增。2010年底，全国城镇污水处理量达到343亿立方米，脱水污泥产生量接近2200万吨，而且其中有80％没有得到妥善处理。如何妥善处理这些剩余污泥日益受到国内外研究者的关注。污水处理过程中排放的剩余污泥存在含水率高、易腐烂、有恶臭，同时含有大量的细菌、病毒、寄生虫及重金属等有毒有害物质，易对环境造成二次污染等问题。

稻草秸秆和剩余污泥是我国产量巨大的两类固体废弃物。厌氧消化作为废弃物减量化和资源化处理的有效方法之一，已成为研究的热点。由于稻草秸秆中细菌生长需要的氮源和矿物质含量低，C/N高达50左右，因此，稻草秸秆单独消化效率偏低；而剩余污泥C/N较低为6-16，稻草秸秆与剩余污泥混合消化能调节厌氧消化C/N。还具有稀释潜在的有毒化合物，增加微生物的营养平衡和协同效应，增加可生物降解物质负荷，提高最终沼气产量的优势。本实用新型所解决的技术问题是提供一种稻草秸秆碱处理与剩余污泥混合消化产沼气的设备（稻草秸秆经碱处理后，厌氧消化性会明显提高），先将经氢氧化钠溶液预处理后的秸秆和剩余污泥混合作为混合底物，再接产甲烷污泥 ( 即接种污泥 )，在厌氧环境中混合消化产沼气。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简单、自动化程度高、易于控制、沼气产量高的厌氧发酵制备沼气用原料混合系统。

为解决上述问题，本实用新型所采取的技术方案是：

一种厌氧发酵制备沼气用原料混合系统，其包括秸秆粉碎机、搅拌机一、储液池、储料箱、升降机、横移机构、横梁、烘干机和搅拌机二，所述秸秆粉碎机的粉碎机出料口与所述搅拌机一顶部相连通，所述搅拌机一的搅拌机一出料口位于所述储液池上方，所述储料箱顶部开口且位于所述储液池内，所述储料箱底部和侧壁上都开设有小孔，所述储料箱通过钢丝绳连接在所述升降机上，所述升降机固设于所述横移机构上，所述横梁上设有可经所述横移机构滑动的导轨，所述储液池一侧设有烘干机，所述烘干机的出风口位于所述烘干机顶部，所述烘干机一侧设有搅拌机二，所述搅拌机二上部设有秸秆进料口、剩余污泥进料口和甲烷污泥进料口。

作为本实用新型的进一步改进，所述秸秆粉碎机内至少设有三个粉碎辊，三个所述粉碎辊的轴线相互平行且在同一平面内。

作为本实用新型的进一步改进，三个所述粉碎辊的旋转方向相同，且所述粉碎辊上的粉碎切刀与相邻粉碎辊上的粉碎切刀相互对位、有间隙设置。

作为本实用新型的进一步改进，三个所述粉碎辊的旋转方向相同，且所述粉碎辊上的粉碎切刀与相邻粉碎辊上的粉碎切刀相互穿插、错位设置。

作为本实用新型的进一步改进，所述三个所述粉碎辊的轴线组成的平面与水平面成60°~70°夹角。

作为本实用新型的进一步改进，所述搅拌机一的进液口与所述储液池之间设有循环泵。

作为本实用新型的进一步改进，所述搅拌机一内的转轴一下端通过支撑架一支撑，所述支撑架一与所述转轴一下端之间设有轴承，所述转轴一上端通过减速机一与电机一相连，所述转轴一上设有搅拌轮一。

作为本实用新型的进一步改进，所述搅拌机二内的转轴二下端通过支撑架二支撑，所述支撑架二与所述转轴二下端之间设有轴承，所述转轴二上端通过减速机二与电机二相连，所述转轴二上设有搅拌轮二，所述搅拌机二下部设有搅拌机二出料口。

作为本实用新型的进一步改进，所述搅拌机一出料口和搅拌机二出料口处分别设有堵头。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

本实用新型所提供的一种厌氧发酵制备沼气用原料混合系统，秸秆在所述秸秆粉碎机内进行粉碎后直接进入所述搅拌机一内，在所述搅拌轮一搅拌下与所述搅拌机一内的氢氧化钠溶液进行混合，防止秸秆漂浮在液面上，然后所述搅拌机一内的混合物料（秸秆和氢氧化钠溶液）通过所述搅拌机一出料口进入所述储料箱内，所述储料箱在所述升降机和横移机构作用下升起，多余的氢氧化钠溶液通过所述储料箱上的小孔漏到所述储液池内，储料箱在升降机和横移机构作用下降落在所述烘干机上，直接进行烘干，方便快捷，减少了工序；通过设置所述循环泵，实现了氢氧化钠的重复利用，降低了生产成本；秸秆烘干后再在所述搅拌机二内先后与剩余污泥和甲烷污泥进行混合，再放入厌氧罐内进行厌氧发酵，整个系统结构简单，自动化程度高且易于控制，秸秆先经碱处理再与剩余污泥混合，接种甲烷污泥，沼气产量大大提高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1中A处的局部放大示意图。

其中：1秸秆粉碎机、2粉碎辊、3粉碎切刀、4粉碎机进料口、5粉碎机出料口、6搅拌机一、7转轴一、8支撑架一、9电机一、10减速机一、11进液口、12循环泵、13搅拌机一出料口、14储液池、15氢氧化钠溶液、16储料箱、17钢丝绳、18升降机、19横移机构、20横梁、21烘干机、22出风口、23搅拌机二、24秸秆进料口、25剩余污泥进料口、26甲烷污泥进料口、27转轴二、28电机二、29减速机二、30搅拌机二出料口、31支撑架二、32厌氧罐、33厌氧罐进料口。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对实用新型进行清楚、完整的描述。

如图1-2所示的一种厌氧发酵制备沼气用原料混合系统，其包括秸秆粉碎机1、搅拌机一6、储液池14、储料箱16、升降机18、横移机构19、横梁20、烘干机21和搅拌机二23，所述秸秆粉碎机1的粉碎机出料口5与所述搅拌机一6顶部相连通，所述搅拌机一6的搅拌机一出料口13位于所述储液池14上方，所述储料箱16顶部开口且位于所述储液池14内，所述储液池14内盛有一定容量的氢氧化钠溶液15，所述储料箱16底部和侧壁上都开设有小孔，所述储料箱16通过钢丝绳17连接在所述升降机18上，所述升降机18固设于所述横移机构19上，所述横梁20上设有可经所述横移机构19滑动的导轨，所述储液池14一侧设有烘干机21，所述烘干机21的出风口22位于所述烘干机21顶部，所述烘干机21一侧设有搅拌机二23，所述搅拌机二23上部设有秸秆进料口24、剩余污泥进料口25和甲烷污泥进料口26。

秸秆在所述秸秆粉碎机1内进行粉碎后直接进入所述搅拌机一6内，在所述搅拌轮一搅拌下与所述搅拌机一6内的氢氧化钠溶液15进行混合，防止秸秆漂浮在液面上，然后所述搅拌机一6内的混合物料（秸秆和氢氧化钠溶液）通过所述搅拌机一出料口13进入所述储料箱16内，所述储料箱16在所述升降机18和横移机构19作用下升起，多余的氢氧化钠溶液15通过所述储料箱16上的小孔漏到所述储液池14内，储料箱16在升降机18和横移机构19作用下降落在所述烘干机21上，直接进行烘干，方便快捷，减少了工序。秸秆烘干后再在所述搅拌机二23内先后与剩余污泥和甲烷污泥进行混合，再放入厌氧罐32内进行厌氧发酵，整个系统结构简单，自动化程度高且易于控制，秸秆先经碱处理再与剩余污泥混合，接种甲烷污泥，沼气产量大大提高。

所述秸秆粉碎机1内至少设有三个粉碎辊2，三个所述粉碎辊2的轴线相互平行且在同一平面内。作为一种实施方式，三个所述粉碎辊2的旋转方向相同，且所述粉碎辊2上的粉碎切刀3与相邻粉碎辊2上的粉碎切刀3相互对位、有间隙设置。作为另一种实施方式，三个所述粉碎辊2的旋转方向相同，且所述粉碎辊2上的粉碎切刀3与相邻粉碎辊2上的粉碎切刀3相互穿插、错位设置。所述三个所述粉碎辊2的轴线组成的平面与水平面成60°~70°夹角，更好的实现了秸秆的粉碎效果。

所述搅拌机一6的进液口11与所述储液池14之间设有循环泵12。通过设置所述循环泵12，实现了氢氧化钠的重复利用，降低了生产成本。

所述搅拌机一6内的转轴一7下端通过支撑架一8支撑，所述支撑架一8与所述转轴一7下端之间设有轴承，所述转轴一7上端通过减速机一10与电机一9相连，所述转轴一7上设有搅拌轮一。所述搅拌机二23内的转轴二27下端通过支撑架二31支撑，所述支撑架二31与所述转轴二27下端之间设有轴承，所述转轴二27上端通过减速机二29与电机二28相连，所述转轴二27上设有搅拌轮二，所述搅拌机二23下部设有搅拌机二出料口30。

所述搅拌机一出料口13和搅拌机二出料口30处分别设有堵头。

本实用新型的使用方法如下：

将秸秆在所述秸秆粉碎机1内进行粉碎，秸秆粉碎后直接进入所述搅拌机一6内，在所述搅拌轮一搅拌下与所述搅拌机一6内的氢氧化钠溶液15进行均匀混合，然后打开堵头，所述搅拌机一6内的混合物料（秸秆和氢氧化钠溶液15）通过所述搅拌机一出料口13进入所述储料箱16内，秸秆在所述储料箱16内进行一定时间的浸泡后，通过所述升降机18和横移机构19使所述储液箱16升起（先横移，错开上方的所述搅拌机一出料口13，然后再进行升起），在上升过程中，多余的氢氧化钠溶液15通过所述储料箱16上的小孔漏到所述储液池14内，待到所述储液箱16不滴水时，在升降机18和横移机构19作用下使储料箱16降落在所述烘干机21上，直接进行烘干。秸秆烘干后再在所述搅拌机二23内先与剩余污泥进行1:1混合，混合物料再与甲烷污泥进行1:1混合，最后放入所述厌氧罐32内进行厌氧发酵。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种厌氧发酵制备沼气用原料混合系统，其特征在于，其包括秸秆粉碎机（1）、搅拌机一（6）、储液池（14）、储料箱（16）、升降机（18）、横移机构（19）、横梁（20）、烘干机（21）和搅拌机二（23），所述秸秆粉碎机（1）的粉碎机出料口（5）与所述搅拌机一（6）顶部相连通，所述搅拌机一（6）的搅拌机一出料口（13）位于所述储液池（14）上方，所述储料箱（16）顶部开口且位于所述储液池（14）内，所述储料箱（16）底部和侧壁上都开设有小孔，所述储料箱（16）通过钢丝绳（17）连接在所述升降机（18）上，所述升降机（18）固设于所述横移机构（19）上，所述横梁（20）上设有可经所述横移机构（19）滑动的导轨，所述储液池（14）一侧设有烘干机（21），所述烘干机（21）的出风口（22）位于所述烘干机（21）顶部，所述烘干机（21）一侧设有搅拌机二（23），所述搅拌机二（23）上部设有秸秆进料口（24）、剩余污泥进料口（25）和甲烷污泥进料口（26）。

2.根据权利要求1所述的一种厌氧发酵制备沼气用原料混合系统，其特征在于，所述秸秆粉碎机（1）内至少设有三个粉碎辊（2），三个所述粉碎辊（2）的轴线相互平行且在同一平面内。

3.根据权利要求2所述的一种厌氧发酵制备沼气用原料混合系统，其特征在于，三个所述粉碎辊（2）的旋转方向相同，且所述粉碎辊（2）上的粉碎切刀（3）与相邻粉碎辊（2）上的粉碎切刀（3）相互对位、有间隙设置。

4.根据权利要求2所述的一种厌氧发酵制备沼气用原料混合系统，其特征在于，三个所述粉碎辊（2）的旋转方向相同，且所述粉碎辊（2）上的粉碎切刀（3）与相邻粉碎辊（2）上的粉碎切刀（3）相互穿插、错位设置。

5.根据权利要求2所述的一种厌氧发酵制备沼气用原料混合系统，其特征在于，所述三个所述粉碎辊（2）的轴线组成的平面与水平面成60°-70°夹角。

6.根据权利要求1所述的一种厌氧发酵制备沼气用原料混合系统，其特征在于，所述搅拌机一（6）的进液口（11）与所述储液池（14）之间设有循环泵（12）。

7.根据权利要求1所述的一种厌氧发酵制备沼气用原料混合系统，其特征在于，所述搅拌机一（6）内的转轴一（7）下端通过支撑架一（8）支撑，所述支撑架一（8）与所述转轴一（7）下端之间设有轴承，所述转轴一（7）上端通过减速机一（10）与电机一（9）相连，所述转轴一（7）上设有搅拌轮一。

8.根据权利要求1所述的一种厌氧发酵制备沼气用原料混合系统，其特征在于，所述搅拌机二（23）内的转轴二（27）下端通过支撑架二（31）支撑，所述支撑架二（31）与所述转轴二（27）下端之间设有轴承，所述转轴二（27）上端通过减速机二（29）与电机二（28）相连，所述转轴二（27）上设有搅拌轮二，所述搅拌机二（23）下部设有搅拌机二出料口（30）。

9.根据权利要求1所述的一种厌氧发酵制备沼气用原料混合系统，其特征在于，所述搅拌机一出料口（13）和搅拌机二出料口（30）处分别设有堵头。