CN220056760U - 箱式有机生物质发酵装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种箱式有机生物质发酵装置，包括用于堆放原料进行发酵的密封箱体，所述密封箱体分为用于堆放生物原料的堆放区域和用于容纳渗滤液的液体收集区域，所述堆放区域位于所述液体收集区域的上方，使得堆放区域的液体能够在重力作用下自然进入所述液体收集区域；所述堆放区域和所述液体收集区域之间设置有溢流通风板，所述溢流通风板隔开所述堆放区域和所述液体收集区域，为渗滤液提供通往液体收集区域的通道并阻挡堆放的生物原料的发酵后的残渣进入所述液体收集区域。实施本实用新型的箱式有机生物质发酵装置，具有以下有益效果：其方便使用、安全性和效率较高。

Description

箱式有机生物质发酵装置

技术领域

本实用新型涉及沼气生产领域，更具体地说，涉及一种箱式有机生物质发酵装置。

背景技术

使用某些有机生物质，例如秸秆、草和树枝叶等等，进行发酵，进而得到沼气和发酵后的残渣，可以在不影响环境的情况下得到可用的能源，其残渣也是较好的有机肥料。这样的处理方式虽然早已有之，但是在推广实用上一直存在一些问题。一个较为重要的原因是其发酵容器大多采用在地面建造的发酵池，其受到地理环境、建造质量等因素的影响，其密封性能参差不齐，这给发酵效果和安全性能上均带来不确定的因素，因此现有技术在使用的方便性、安全性和效率较差。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述使用的方便性、安全性和效率较差的缺陷，提供一种方便使用、安全性和效率较高的箱式有机生物质发酵装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种箱式有机生物质发酵装置，包括用于堆放原料进行发酵的密封箱体，所述密封箱体分为用于堆放生物原料的堆放区域和用于容纳渗滤液的液体收集区域，所述堆放区域位于所述液体收集区域的上方，使得堆放区域的液体能够在重力作用下自然进入所述液体收集区域；所述堆放区域和所述液体收集区域之间设置有溢流通风板，所述溢流通风板隔开所述堆放区域和所述液体收集区域，为渗滤液提供通往液体收集区域的通道，为氧气提供进入所述堆放区域的通道并阻挡堆放的生物原料的发酵后的残渣进入所述液体收集区域。

更进一步地，所述溢流通风板上设置有多个向下凹陷的溢流槽，所述溢流槽中设置有多个供液体和气体通过的溢流孔。

更进一步地，所述溢流槽的侧边为斜边，使得所述溢流槽的底面宽度较其开口宽度小。

更进一步地，还包括供氧模组，所述供氧模组包括设置在所述密封箱体外的气泵和设置在所述箱体内的供氧管道；所述供氧管道包括多个设置在所述溢流槽的侧下方并通过所述溢流槽中的溢流孔将空气吹入所述堆放区域的供氧支路；所述供氧支路包括并接在供氧管道上的盲管，其对应于所述溢流槽的位置上开有通风孔或通风狭缝，所述通风孔或通风狭缝设置在的位置使得通过的空气倾斜地穿过所述溢流槽进入所述堆放区域。

更进一步地，还包括喷淋模组，所述喷淋模组包括水泵、喷淋管道和喷头；所述喷头安装在设置在于所述密封箱体内部空间顶部的支架上，通过管道和所述水泵相连，所述水泵通过管道抽取所述溢流槽中的液体并输送到所述喷头，对堆放区域中的生物原料实现喷淋。

更进一步地，还包括控制单元，所述控制单元与多个分别感知所述密封箱体内多项参数的传感器连接，取得所述密封箱体内的参数并将其显示在显示屏上；所述控制单元还按照设定控制所述气泵和水泵工作。

更进一步地，所述密封箱体的上方设置有气体排放通道，所述气体排放通道用于将堆放的生物材料发酵产生的气体导出。

更进一步地，还包括气体容器，所述气体容器设置在所述密封箱体顶部，用于接纳通过所述气体排放通道引出的气体。

更进一步地，还包括活动堆放平台，所述活动堆放平台用于堆放所述生物原料，并沿设置在所述堆放区域中的滑槽或导轨进入或拉出所述堆放区域；所述活动堆放平台具有底面和四个侧面，所述底面和四个侧面上均设置有设定尺寸的过滤通孔；所述密封箱体内设置有平台支架，所述平台支架上设置有对称的滑槽或导轨，所述活动堆放平台设置有与所述滑槽或导轨相适配的结构使得所述活动堆放平台沿所述滑槽或导轨进出所述密封箱体；所述密封箱体的侧面的对应位置上设置有供所述活动堆放平台进出所述密封箱体的密封门。

更进一步地，所述液体收集区域具有平坦或倾斜的集液底面和设置在所述集液底面并向下凹陷的集液区域，所述集液区域还设置有用于将渗滤液引出所述密封箱体并导入外部独立的渗滤液容器进行发酵的液体引出管。

实施本实用新型的箱式有机生物质发酵装置，具有以下有益效果：由于采用能够通过工业生产制作的密封箱体作为发酵装置，免去了在现场的发酵池的制作，不仅较为方便，而且其密封性能得到了保证，这样使得能够将事先生产好的发酵装置运到现场就能够使用，免去了在现场施工的步骤，且安全性能上能够得到保证；同时，溢流通风板的设置，使得在整个发酵过程中产生的残渣不会进入液体收集区域，不会造成堵塞，有利于发酵的进行。因此，其方便使用、安全性和效率较高。

附图说明

图1是本实用新型箱式有机生物质发酵装置实施例中箱式有机生物质发酵装置的外观结构示意图；

图2是所述实施例中该装置的剖面结构示意图；

图3是所述实施例中溢流通风板和供氧支路的位置结构示意图；

图4是所述实施例中渗滤液导出情况下该装置的剖面结构示意图。

实施方式

下面将结合附图对本实用新型实施例作进一步说明。

如图1所示，在本实用新型的箱式有机生物质发酵装置实施例中，该箱式有机生物质发酵装置具有一个密封的箱体1，箱体1的侧面上设置有密封箱门19，生物物质或有机生物质在该密封箱门19打开的时候放入箱体1中，进行堆放和发酵。在堆放和发酵的过程中，密封箱门19是关闭的。当产生气体后，通过设置在密封箱体1顶部的气体排放通道9将气体导出，导出的气体可以进入管道输送到设置在其他位置的储气容器中，也可以在上述密封箱体1的顶部设置一个柔性或刚性的气体容器（图中未示出）作为该发酵装置的一部分，使得通过上述气体排放通道9的气体直接进入其中并存储起来。在上述密封箱体1的内部，还设置有用于堆放有机生物质或加快发酵过程的其他部件以及多种传感器，例如，温度传感器、湿度传感器、压力传感器、PH值传感器，气体传感器等等。这些部件的控制和传感器的数据采集都需要一个控制单元，因此，图1中的密封箱体1上还设置有控制单元8，控制单元8不仅需要采集密封箱体1内部的环境参数，还需要根据这些环境参数和当前发酵的进程控制部件的运作，例如，喷淋和发酵前阶段的好氧阶段的氧气供应，厌氧发酵中甲烷气体浓度等等。值得一提的是，在一些情况下，可能还需要将该箱式有机生物质发酵装置的状态上报到服务器中进行监管，因此，在一些情况下，上述控制单元8中还包括有线或无线通信模块，以便于形成数据链路，将该箱式有机生物质发酵装置的状态上报。

在本实施例中，上述密封箱体1的外观和尺寸均与一个集装箱相似，为了便于运输，该密封箱体也具有集装箱的固定和堆叠结构，通常也能够通过工业加工的手段制成。但该密封箱体的气密性能和强度均强于普通的集装箱，以保证在发酵过程中不会出现气体泄漏或其他安全问题。此外，密封箱体1的内表面是通过特殊的表面处理工艺，并在其上涂覆有抗腐蚀的材料层，以防止发酵过程中产生的液体或气体对密封箱体1的腐蚀。

图2示出本实施例中密封箱体1内部的结构示意图。如图2所示，所述密封箱体分为用于堆放生物原料的堆放区域11和用于容纳渗滤液的液体收集区域12，堆放区域11位于液体收集区域12的上方，使得堆放区域11中产生或存在的液体能够在重力作用下自然进入液体收集区域12；在图2中，上述堆放区域11和液体收集区域12之间并没有物理上的分隔，但是在本实施例中的一些情况下，可以使用栅栏等物品对其进行物理上的分隔，也可以在溢流通风板2的下方布置倾斜的水槽，收集堆放区域11的渗液液体，以集中流入液体收集区域12的底部来实现物理上的隔离。此外，堆放区域11和所述液体收集区域12之间设置有溢流通风板2，具体来讲是渗滤液必须通过溢流通风板2才能进入到液体收集区域，从这个角度来看，也可以认为溢流通风板2隔开堆放区域11和液体收集区域12，为渗滤液提供通往液体收集区域12的通道，溢流通风板2阻挡堆放的生物原料的发酵后的残渣进入液体收集区域12，防止发酵后期可能出现的管道或其他部件的堵塞。这样的设置同样能够防止长时间进行发酵工作后由于管道或其他部件（例如水泵、喷头）的堵塞而导致效率的下降或失效，使得该发酵装置作为一个发酵单元能够长期地、不需人工干预地工作。

如图2所示，在本实施例中，该箱式有机生物质发酵装置还包括设置上述密封箱体1内的喷淋模组4，所述喷淋模组4包括水泵41、喷淋管道42和喷头43；喷头43包括多个，分别安装在设置于密封箱体1中堆放区域11的顶部的喷淋管道42上，并通过喷淋管道42和水泵41相连，水泵41通过抽取液体收集区域12中的液体并输送到喷头43，对堆放区域11中的生物原料实现喷淋。图2中的水泵41放置在密封箱体1内，在本实施例中，水泵41也可以放置在密封箱体1外，通过管道与设置在密封箱体1内的其他部件（包括液体收集区域12、喷淋管道42和喷头43）连接，以减少液体对水泵的腐蚀。

图2中，堆放区域11还设置有用于堆放所述生物原料的活动堆放平台5，所述活动堆放平台5沿设置在堆放区域11中的滑槽或导轨进入或拉出所述堆放区域；活动堆放平台具有底面和四个侧面，所述底面和四个侧面上均设置有设定尺寸的过滤通孔51；密封箱体1内设置有平台支架52，所述平台支架52上设置有对称的滑槽或导轨53，而活动堆放平台5上设置有与上述滑槽或导轨53相适配的结构，使得活动堆放平台5能够在外力的作用下沿所述滑槽或导轨53通过密封门19进出所述密封箱体1，以实现原料的放置和发酵后残渣的运出。如前所述，密封箱体1的侧面的对应位置上设置有供活动堆放平台5进出所述密封箱体1的密封门19。图1中示出了该密封门19的设置位置，实际上，在本实施例中，上述密封门19也可以设置在该密封箱体1的其他侧面上。

如图2和图3所示，在本实施例中，所述溢流通风板2上设置有多个向下凹陷（即向密封箱体1的底部方向凹陷）的溢流槽21，所述溢流槽21中设置有多个供液体和气体通过的溢流孔24。更为具体地，溢流槽21由溢流槽底面22和分别位于溢流槽底面22左右两边的侧边23构成，其侧边23为斜边，即侧边23倾斜向下延伸并与溢流槽底面22连接，使得所述溢流槽21的底面宽度较其开口宽度小，如图3所示，其横截面为一个倒置的梯形。

除此之外，该箱式有机生物质发酵装置还包括供氧模组，所述供氧模组包括设置在所述箱体外的气泵（图中未示出）和设置在所述密封箱体1内的供氧管道31；所述供氧管道31包括多个设置在所述溢流槽21的侧下方并通过所述溢流槽21中的溢流孔24将空气吹入所述堆放区域的供氧支路32；所述供氧支路32包括并接在供氧管道31上的盲管，其对应于所述溢流槽21的位置上开有通风孔33或通风狭缝，所述通风孔33或通风狭缝设置在的位置使得通过的空气倾斜地穿过所述溢流槽21进入堆放空间11。如图3所示，具体来讲，上述通风孔33吹出的空气有相当一部分是通过溢流槽21的侧面23上的溢流孔24进入上述堆放区域11的，另一部分则通过上述溢流槽21的溢流槽底面22上的溢流孔24进入上述堆放区域。上述供氧支路32的设置位置、供氧支路上通风孔33的设置位置和方向以及溢流槽21的结构相配合，使得进入到上述溢流槽21中的残渣被供氧支路32中吹出的空气吹走，并且多数被带到两个溢流槽21中间的位置，这样能够较好地保证在较长时间内溢流槽21的畅通，从而确保发酵的效率。

此外，在本实施例中，如前所述，该箱式有机生物质发酵装置还包括控制单元8，所述控制单元8与多个分别感知所述密封箱体内多项参数的传感器连接，取得所述密封箱体内的参数并将其显示在显示屏上；所述控制单元还按照设定控制所述气泵和水泵自动地工作。为了保证密封箱体1的密封性，上述多种传感器可以设置在密封箱体内，通过有线或无线的方式连接到上述控制单元8；也可以将其感应面设置在密封箱体1的内表面，并通过封堵等方式来保证密封箱体1的密封性。而水泵和气泵的泵体也可以放置于密封箱体1的外部，并通过密闭管道与密封箱体1内水、气管道组件相连。在本实施例中，

为了引出发酵产生的气体，所述密封箱体1的上方设置有气体排放通道9，所述气体排放通道9用于将堆放的生物材料发酵产生的气体导出到气体容器中。并且与其相连的空气泵在生物质发酵结束开箱前可以将发酵产生的气体全部抽出到气体容器中。在本实施例中，所述气体容器（图中未示出）设置在所述密封箱体1的顶面上，用于接纳通过所述气体排放通道9引出的气体。当然，也可以通过管道将气体引入到另外的气体储藏罐或容器中。在本实施例中，通过设置在所述气体排放通道和所述气体容器之间的可控的单向电磁阀将通过所述气体排放通道的气体导入所述气体容器中，同样地，该电磁阀也是由控制单元8对其进行控制的，基本上是在密封箱体1内的压力达到设定值时，打开该电磁阀使得气体由密封箱体1内进入到气体容器中。

值得一提的是，为了实现真正意义上的干湿分离和多个发酵单元的组合使用，在本实施例中，还可以将渗滤液由上述密封箱体1中导出到外部一个单独的容器中放置，使得该密封箱体1内在大多数时间上仅仅用于堆放和发酵，而没有渗滤液在其中存储，这不仅有利用密封箱体内湿度的控制，也使得密封箱体1的抗腐蚀要求降低，从而降低密封箱体的制造成本。还能够便于多个发酵单元（密封箱体）的组合使用。在这种情况下，液体收集区域12的结构有所变化，如图4所示，所述液体收集区域12具有平坦或倾斜的集液底面121和设置在所述集液底面121上并向下凹陷的集液区域122，所述集液区域122还设置有用于将渗滤液引出所述密封箱体1并导入外部独立的渗滤液容器（图中未示出）进行发酵的液体引出管123。这样的结构使得渗滤液进入上述液体收集区域后，迅速通过上述集液底面121进入集液区域122，并被液体引出管123导出，使得液体收集区域12中基本不存在渗滤液，实现了真正意义上的干湿分离。当然，在这种情况下，喷淋模组4的水泵41就会被移动到外部的渗滤液容器处，喷淋管道42的位置也有所改动。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种箱式有机生物质发酵装置，其特征在于，包括用于堆放原料进行发酵的密封箱体，所述密封箱体分为用于堆放生物原料的堆放区域和用于容纳渗滤液的液体收集区域，所述堆放区域位于所述液体收集区域的上方，使得堆放区域的液体能够在重力作用下自然进入所述液体收集区域；所述堆放区域和所述液体收集区域之间设置有溢流通风板，所述溢流通风板隔开所述堆放区域和所述液体收集区域，为渗滤液提供通往液体收集区域的通道并阻挡堆放的生物原料的发酵后的残渣进入所述液体收集区域;

所述溢流通风板上设置有多个向下凹陷的溢流槽，所述溢流槽中设置有多个供液体和气体通过的溢流孔；所述溢流槽的侧边为斜边，使得所述溢流槽的底面宽度较其开口宽度小。

2.根据权利要求1所述的箱式有机生物质发酵装置，其特征在于，还包括供氧模组，所述供氧模组包括设置在所述密封箱体外的气泵和设置在所述密封箱体内的供氧管道；所述供氧管道包括多个设置在所述溢流槽的侧下方并通过所述溢流槽中的溢流孔将空气吹入所述堆放区域的供氧支路；所述供氧支路包括并接在供氧管道上的盲管，其对应于所述溢流槽的位置上开有通风孔或通风狭缝，所述通风孔或通风狭缝设置在的位置使得通过的空气倾斜地穿过所述溢流槽进入所述堆放区域。

3.根据权利要求2所述的箱式有机生物质发酵装置，其特征在于，还包括喷淋模组，所述喷淋模组包括水泵、喷淋管道和喷头；所述喷头安装在设置于所述堆放区域顶部的喷淋管道上，通过所述喷淋管道和所述水泵相连，所述水泵通过抽取所述液体收集区域中的液体并输送到所述喷头，对堆放区域中的生物原料实现喷淋。

4.根据权利要求3所述的箱式有机生物质发酵装置，其特征在于，还包括控制单元，所述控制单元与多个分别感知所述密封箱体内多项环境参数的传感器连接，取得所述密封箱体内的参数并将其显示在显示屏上；所述控制单元根据对应的传感器的实时状态按照设定控制所述气泵和水泵工作；所述传感器包括压力传感器、温度传感器和PH值传感器。

5.根据权利要求1所述的箱式有机生物质发酵装置，其特征在于，所述密封箱体的上方设置有气体排放通道，所述气体排放通道用于将堆放的生物材料发酵产生的气体导出。

6.根据权利要求5所述的箱式有机生物质发酵装置，其特征在于，还包括气体容器，所述气体容器设置在所述密封箱体顶部，用于接纳通过所述气体排放通道引出的气体；通过设置在所述气体排放通道和所述气体容器之间的可控的单向电磁阀将通过所述气体排放通道的气体导入所述气体容器中。

7.根据权利要求1所述的箱式有机生物质发酵装置，其特征在于，还包括活动堆放平台，所述活动堆放平台用于堆放所述生物原料，并沿设置在所述堆放区域中的滑槽或导轨进入或拉出所述堆放区域；所述活动堆放平台具有底面和四个侧面，所述底面和四个侧面上均设置有设定尺寸的过滤通孔；所述箱体内设置有平台支架，所述平台支架上设置有对称的滑槽或导轨，所述活动堆放平台设置有与所述滑槽或导轨相适配的结构使得所述活动堆放平台沿所述滑槽或导轨进出所述密封箱体；所述密封箱体的侧面的对应位置上设置有供所述活动堆放平台进出所述密封箱体的密封门。

8.根据权利要求1所述的箱式有机生物质发酵装置，其特征在于，所述液体收集区域具有平坦或倾斜的集液底面和设置在所述集液底面并向下凹陷的集液区域，所述集液区域还设置有用于将渗滤液引出所述密封箱体并导入外部独立的渗滤液容器进行发酵的液体引出管。