CN214361281U - 一种秸秆双层发酵罐 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种秸秆双层发酵罐，包括罐体、传动轴、搅拌轴、搅拌齿，罐体分为上层罐体和下层罐体，上层罐体包括第一输送装置、刮板、中空圆板、锥形板、进气口、入料口、菌剂进料口、第一排气口，第一输送装置和刮板一起转动将水解过后的底物运输到下层罐体，下层罐体包括加热管道、冷却管道、温度检测器、第二排气口、第二输送装置、出料口、带孔隔板，罐体还包括搅拌电机、转动电机、出水口、底座、支腿。本实用新型罐体结构合理，将秸秆发酵基质水解阶段和产酸产甲烷阶段分开进行，并分别提供相应的条件，极大地提高发酵效率。

Description

一种秸秆双层发酵罐

技术领域

本实用新型涉及秸秆发酵装置技术领域，具体涉及一种秸秆双层发酵罐。

背景技术

目前，随着社会的不断发展，环境问题也越来越受到国家的重视。城市工业化步伐加快，传统农业转型为化石农业、集约化栽培以及种植业上大量依赖化肥农药，导致秸秆季节性过剩，秸秆无序焚烧后严重污染大气环境，为了解决这种问题，秸秆发酵渐渐成为主流的处理方式。

将秸秆进行发酵，转化成畜牧业所需要的饲料并产出甲烷，是目前最环保的农用废弃秸秆处理方式。在秸秆发酵过程中，一般分为好氧阶段和厌氧阶段，好氧阶段对应为基质水解阶段，厌氧阶段对应产酸产甲烷阶段。基质水解阶段由好氧兼氧微生物将大分子有机物水解为水溶性小分子有机物质，产甲烷阶段则是由严格厌氧的古生菌利用挥发性脂肪酸为原料在中温和严格厌氧、避光的环境下完成。由于是直接将秸秆投入发酵罐中，在添加进秸秆后发现秸秆分解速度缓慢，分解比例很低，并且占据大量有效空间，极大的降低了甲烷发酵效率。另一方面，传统的秸秆发酵工艺中，这两个步骤是处于同一个反应系统中，各个阶段菌群所需的生化反应条件无法很好地兼容。

发明内容

本实用新型针对以上问题，提供了一种新型双层发酵罐对秸秆进行处理，上层发酵罐主要进行基质水解阶段，下层发酵罐主要进行产甲烷阶段，并分别提供各阶段所需的生化反应条件，极大提高秸秆分解比例以及产甲烷效率。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种秸秆双层发酵罐，包括罐体，所述罐体底部设有支腿，支腿下端连接底座，罐体底部中间连通有带阀门的出水口，罐体顶部左侧连通有带密封盖的入料口，右侧连通第一排气口，罐体的顶部外壁上同轴固定安装有竖直的搅拌电机，搅拌电机的输出轴竖直向下伸入到罐体内，搅拌电机的输出轴下端固定连接有竖直的传动轴，传动轴向下延伸到罐体内的底部。所述罐体分为上层罐体和下层罐体，所述传动轴在上层罐体和下层罐体内分别同轴固定连接第一搅拌轴和第二搅拌轴，第一搅拌轴和第二搅拌轴上分别参差分布着第一搅拌齿和第二搅拌齿，所述上层罐体内设有中间向下倾斜的锥形板，锥形板上方设有与传动轴固定连接的刮板，锥形板下端与中空圆板的中心孔相连，锥形板和中空圆板均固定在上层罐体内壁上，所述中空圆板中心设有第一输送装置，第一输送装置与传动轴之间设置固定开关，所述上层罐体上还设有菌剂进料口、进气口和第一排气口，所述下层罐体右侧设有温度检测器和第二排气口，所述下层罐体内设有隔板，隔板与下层罐体内壁形成的夹腔层中交错分布有加热管道和冷却管道，所述下层罐体底部外侧设有转动电机，所述转动电机带动第二输送装置，第二输送装置的螺旋叶片直达下层罐体底部的出料口，所述第二输送装置底部设有带孔隔板，带孔隔板与下层罐体内壁相连。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述中空圆板的圆形开口内侧设有螺纹，与所述第一输送装置的螺旋叶片相互吻合，并留有1～2 cm的缝隙。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述加热管道和冷却管道分别设有对应的循环接口，加热管道和冷却管道之间留有间隙。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述加热管道和冷却管道采用镀膜处理，交替环绕在下层罐体上，且使用软化水做循环水。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述菌剂进料口、进气口、第一排气口、第二排气口、出料口、出水口均设置密封盖。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述第一搅拌轴和第二搅拌轴数量分别为至少两个。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述罐体由耐酸耐氨耐高温的材质制成。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述下层罐体可增设视窗和取样口。

上述秸秆双层发酵罐的工作原理：预处理过的秸秆和各种添加剂按比例从入料口注入上层罐体中，在上层罐体内由第一搅拌轴和第一搅拌齿均匀搅拌，菌剂进料口加入合适菌剂，进气口通入适量氧气保证上层罐体内的基质水解更充分，产生的废气由第一排气口排出并收集，避免污染空气。基质水解完后，第一输送装置固定开关打开，在传动轴的带动下，螺旋叶片和刮板一起转动将水解过后的底物运输到下层罐体。随后固定开关关闭，螺旋叶片停止转动，保证下层罐体形成较好的密闭厌氧环境，同时上层罐体加入新的秸秆进行水解。第二搅拌轴对底物均匀搅拌，加热管道和冷却管道依据温度检测器提供合适的温度，底物进行充分的发酵，产生的甲烷由第二排气口排出并收集。发酵结束后，转动电机启动，第二输送装置将剩余残渣从出料口排除，发酵液则经过带孔隔板从出水口排出并收集。与此同时上层罐体秸秆水解阶段结束进入下层罐体，以此类推，循环往复。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过对发酵罐结构进行改进，提供了一种双层发酵罐对秸秆进行处理，上层发酵罐主要进行基质水解阶段，下层发酵罐主要进行产甲烷阶段，并分别提供各阶段所需的生化反应条件，极大提高秸秆分解比例以及产甲烷效率。

附图说明

图1是本实用新型秸秆双层发酵罐的结构是以图；

图中标号：1-罐体、2-菌剂进料口、3-上层罐体、4-刮板、5-锥形板、6-中空圆板、7-第二搅拌轴、8-第二搅拌齿、9-第二输送装置、10-出料口、11-出水口、12-底座、13-搅拌电机、14-第一排气口、15-进气口、16-传动轴、17-第一搅拌轴、18-第一搅拌齿、19-第一输送装置、20-中心孔、21-第二排气口、22-温度检测器、23-转动电机、24-带孔隔板、25-支腿、26-下层罐体、27-入料口、28-隔板、29-加热管道、30-冷却管道。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。

实施例1

如图1所示，一种秸秆双层发酵罐，一种秸秆双层发酵罐，包括罐体1，所述罐体1底部设有支腿25，支腿25下端连接底座12，罐体1底部中间连通有带阀门的出水口11，出水口11设置密封盖，罐体1顶部左侧连通有带密封盖的入料口27，右侧连通第一排气口14，罐体1的顶部外壁上同轴固定安装有竖直的搅拌电机13，搅拌电机13的输出轴竖直向下伸入到罐体1内，搅拌电机13的输出轴下端固定连接有竖直的传动轴16，传动轴16向下延伸到罐体1内的底部。罐体1分为上层罐体3和下层罐体26，所述传动轴16在上层罐体3和下层罐体26内分别同轴固定连接至少两个第一搅拌轴17和第二搅拌轴7，连接处加固处理，第一搅拌轴17和第二搅拌轴7上分别参差分布着第一搅拌齿18和第二搅拌齿8。

上层罐体3内设有中间向下倾斜的锥形板5，锥形板5上方设有与传动轴16固定连接的刮板4，连接处加固处理，锥形板5下端与中空圆板6的中心孔相连，锥形板5和中空圆板6均固定在上层罐体3内壁上，所述中空圆板6中心设有第一输送装置19，第一输送装置19与传动轴16之间设置固定开关，开启开关，第一输送装置19的螺旋叶片即可随传动轴一起转动，其中螺旋叶片的疏密程度可根据产物进行选择，中空圆板6的圆形开口内侧设有螺纹，与第一输送装置19的螺旋叶片相互吻合，并留有1～2 cm的缝隙。所述上层罐体3上还设有菌剂进料口2、进气口15和第一排气口14，菌剂进料口2、进气口15、第一排气口14均设置密封盖。

所述下层罐体26右侧设有温度检测器22和设置密封盖的第二排气口21，所述下层罐体26内设有隔板28，隔板28与下层罐体26内壁形成的夹腔层中交错分布有加热管道29和冷却管道30，所述加热管道29和冷却管道30分别设有对应的循环接口，加热管道29和冷却管道30之间留有间隙，加热管道29和冷却管道30采用镀膜处理，交替环绕在下层罐体26上，且使用软化水做循环水，依据温度检测器22来进行调节。

下层罐体26底部外侧设有转动电机23，所述转动电机23带动第二输送装置9，第二输送装置9的螺旋叶片直达下层罐体26底部的出料口10，螺旋叶片的疏密程度可根据产物进行选择，出料口10设置密封盖，所述第二输送装置9底部设有带孔隔板24，带孔隔板24与下层罐体26内壁相连，孔口大小可调节。下层罐体还可以增设视窗和取样口。

本实用新型秸秆双层发酵罐的工作原理：预处理过的秸秆和各种添加剂按比例从入料口27注入上层罐体3中，在上层罐体3内由第一搅拌轴17和第一搅拌齿18均匀搅拌，菌剂进料口2加入合适菌剂，进气口15通入适量氧气保证上层罐体3内的基质水解更充分，产生的废气由第一排气口14排出并收集，避免污染空气。基质水解完后，第一输送装置19固定开关打开，在传动轴16的带动下，螺旋叶片和刮板4一起转动将水解过后的底物运输到下层罐体26。随后固定开关关闭，螺旋叶片停止转动，保证下层罐体26形成较好的密闭厌氧环境，同时上层罐体3加入新的秸秆进行水解。第二搅拌轴7对底物均匀搅拌，加热管道29和冷却管道30依据温度检测器22提供合适的温度，底物进行充分的发酵，产生的甲烷由第二排气口21排出并收集。发酵结束后，转动电机23启动，第二输送装置9将剩余残渣从出料口10排除，发酵液则经过带孔隔板24从出水口11排出并收集。与此同时上层罐体3秸秆水解阶段结束进入下层罐体26，以此类推，循环往复。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种秸秆双层发酵罐，包括罐体（1），所述罐体（1）底部设有支腿（25），支腿（25）下端连接底座（12），罐体（1）底部中间连通有带阀门的出水口（11），罐体（1）顶部左侧连通有带密封盖的入料口（27），右侧连通第一排气口（14），罐体（1）的顶部外壁上同轴固定安装有竖直的搅拌电机（13），搅拌电机（13）的输出轴竖直向下伸入到罐体（1）内，搅拌电机（13）的输出轴下端固定连接有竖直的传动轴（16），传动轴（16）向下延伸到罐体（1）内的底部，其特征在于：所述罐体（1）分为上层罐体（3）和下层罐体（26），所述传动轴（16）在上层罐体（3）和下层罐体（26）内分别同轴固定连接第一搅拌轴（17）和第二搅拌轴（7），第一搅拌轴（17）和第二搅拌轴（7）上分别参差分布着第一搅拌齿（18）和第二搅拌齿（8），所述上层罐体（3）内设有中间向下倾斜的锥形板（5），锥形板（5）上方设有与传动轴（16）固定连接的刮板（4），锥形板（5）下端与中空圆板（6）的中心孔相连，锥形板（5）和中空圆板（6）均固定在上层罐体（3）内壁上，所述中空圆板（6）中心设有第一输送装置（19），第一输送装置（19）与传动轴（16）之间设置固定开关，所述上层罐体（3）上还设有菌剂进料口（2）、进气口（15）和第一排气口（14），所述下层罐体（26）右侧设有温度检测器（22）和第二排气口（21），所述下层罐体（26）内设有隔板（28），隔板（28）与下层罐体（26）内壁形成的夹腔层中交错分布有加热管道（29）和冷却管道（30），所述下层罐体（26）底部外侧设有转动电机（23），所述转动电机（23）带动第二输送装置（9），第二输送装置（9）的螺旋叶片直达下层罐体（26）底部的出料口（10），所述第二输送装置（9）底部设有带孔隔板（24），带孔隔板（24）与下层罐体（26）内壁相连。

2.根据权利要求1所述的一种秸秆双层发酵罐，其特征在于：所述中空圆板（6）的圆形开口内侧设有螺纹，与所述第一输送装置（19）的螺旋叶片相互吻合，并留有1～2 cm的缝隙。

3.根据权利要求1所述的一种秸秆双层发酵罐，其特征在于：所述加热管道（29）和冷却管道（30）分别设有对应的循环接口，加热管道（29）和冷却管道（30）之间留有间隙。

4.根据权利要求3所述的一种秸秆双层发酵罐，其特征在于：所述加热管道（29）和冷却管道（30）采用镀膜处理，交替环绕在下层罐体（26）上，且使用软化水做循环水。

5.根据权利要求1所述的一种秸秆双层发酵罐，其特征在于：所述菌剂进料口（2）、进气口（15）、第一排气口（14）、第二排气口（21）、出料口（10）、出水口（11）均设置密封盖。

6.根据权利要求1所述的一种秸秆双层发酵罐，其特征在于：所述第一搅拌轴（17）和第二搅拌轴（7）数量分别为至少两个。

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