一種用小麥秸稈厭氧發(fā)酵沼氣的系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種用小麥秸稈厭氧發(fā)酵沼氣的系統(tǒng)，屬于生物工程技術(shù)領(lǐng)域；所述的用小麥秸稈厭氧發(fā)酵沼氣的系統(tǒng)包括進(jìn)料裝置和發(fā)酵裝置，所述的進(jìn)料裝置包括進(jìn)料斗、處理倉(cāng)和出料斗，所述的處理倉(cāng)內(nèi)安裝有破碎刀，處理倉(cāng)底部中心位置設(shè)置有旋轉(zhuǎn)軸，所述破碎刀均安裝于旋轉(zhuǎn)軸上；所述的發(fā)酵裝置包括發(fā)酵罐和儲(chǔ)罐，本實(shí)用新型能夠?qū)崿F(xiàn)小麥秸稈的高濃度發(fā)酵，并且無(wú)上浮結(jié)殼現(xiàn)象，降解充分，整個(gè)過(guò)程實(shí)現(xiàn)液體循環(huán)利用；在發(fā)酵之前將秸稈進(jìn)行粉碎，減少秸稈的粒度，使得秸稈物料和沼液接觸更完全，提高產(chǎn)氣率；能夠?qū)⑿←溄斩掃M(jìn)行多次發(fā)酵，增強(qiáng)物料的使用率。
【專利說(shuō)明】
一種用小麥秸稈厭氧發(fā)酵沼氣的系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于生物工程技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及一種用小麥秸桿厭氧發(fā)酵沼氣的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)的進(jìn)步，科技的發(fā)展，人們對(duì)各種能源的需求量越來(lái)越大，為了保證自然界的平衡，人們開始推廣使用綠色能源，沼氣作為一種可再生的綠色能源被越來(lái)越多的人使用。
[0003]現(xiàn)有的小麥秸桿發(fā)酵通常面臨兩大問(wèn)題:一是秸桿中木質(zhì)素含量高，難以被微生物降解從而導(dǎo)致產(chǎn)氣過(guò)程緩慢，產(chǎn)氣量低;二是秸桿的密度較小，容易導(dǎo)致液面結(jié)殼，影響沼氣發(fā)酵，并且由于固體濃度較低，廢料處理利用比較困難;現(xiàn)有的小麥秸桿發(fā)酵在發(fā)酵之前沒(méi)有對(duì)秸桿進(jìn)行粉碎，使得發(fā)酵時(shí)間增長(zhǎng)，產(chǎn)率較低;現(xiàn)有的小麥秸桿發(fā)酵對(duì)秸桿物料只進(jìn)行一次發(fā)酵，產(chǎn)生的發(fā)酵渣即被丟棄，造成秸桿的發(fā)酵不完全，造成物料的浪費(fèi)。
[0004]因此，有必要對(duì)現(xiàn)有的用小麥秸桿厭氧發(fā)酵沼氣系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，使得用小麥秸桿厭氧發(fā)酵沼氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)完善，產(chǎn)氣率較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服【背景技術(shù)】中存在的不足，本實(shí)用新型提供了一種用小麥秸桿厭氧發(fā)酵沼氣的系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)小麥秸桿的高濃度發(fā)酵，并且無(wú)上浮結(jié)殼現(xiàn)象，降解充分，整個(gè)過(guò)程實(shí)現(xiàn)液體循環(huán)利用;在發(fā)酵之前將秸桿進(jìn)行粉碎，減少秸桿的粒度，使得秸桿物料和沼液接觸更完全，提高產(chǎn)氣率;能夠?qū)⑿←溄諚U進(jìn)行多次發(fā)酵，增強(qiáng)物料的使用率。
[0006]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型是按如下技術(shù)方案實(shí)施的:
[0007]所述的用小麥秸桿厭氧發(fā)酵沼氣的系統(tǒng)包括進(jìn)料裝置和發(fā)酵裝置，所述的進(jìn)料裝置包括進(jìn)料斗、處理倉(cāng)和出料斗，所述的處理倉(cāng)內(nèi)安裝有破碎刀，處理倉(cāng)底部中心位置設(shè)置有旋轉(zhuǎn)軸，所述破碎刀均安裝于旋轉(zhuǎn)軸上；
[0008]所述的發(fā)酵裝置包括發(fā)酵罐和儲(chǔ)罐，發(fā)酵罐內(nèi)腔由隔板分隔成上下兩個(gè)獨(dú)立的空間，上面是作為產(chǎn)酸相的滲濾床，下面是作為產(chǎn)甲烷相的固定床;在滲濾床頂部設(shè)置滲濾床進(jìn)液口和出氣口，滲濾床進(jìn)液口連接有噴頭，滲濾床的側(cè)面上部設(shè)置有與進(jìn)料裝置的出料斗連接的進(jìn)料口，滲濾床側(cè)面下部設(shè)置有出料口和滲濾床出液口，所述的出料口上設(shè)置有帶有循環(huán)栗的循環(huán)管道與發(fā)酵罐頂部側(cè)壁相連;在固定床底部設(shè)置固定床進(jìn)液口，下部設(shè)置篩板，上部設(shè)置固定床出液口、固定床出氣口和填料進(jìn)口；儲(chǔ)罐上設(shè)置有儲(chǔ)罐出液口、儲(chǔ)罐進(jìn)液口和儲(chǔ)罐出氣口；滲濾床出液口與固定床進(jìn)液口連接，固定床出液口流出的液體通過(guò)儲(chǔ)罐進(jìn)液口進(jìn)入儲(chǔ)罐中儲(chǔ)存，儲(chǔ)罐出液口通過(guò)回用栗與滲濾床進(jìn)液口連通。
[0009]進(jìn)一步，所述的出料斗為無(wú)軸螺旋輸送器。
[0010]進(jìn)一步，所述的滲濾床出液口上設(shè)有濾網(wǎng)。
[0011 ]進(jìn)一步，所述的篩板上均勻分布5mm的篩孔。
[0012]進(jìn)一步，所述的固定床外壁上裝有加熱夾套。
[0013]進(jìn)一步，所述的循環(huán)管道與出料口為可拆卸連接。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果:
[0015]處理倉(cāng)對(duì)小麥秸桿進(jìn)料前進(jìn)行破碎處理，使得小麥秸桿破碎到一定的尺寸，增大了發(fā)酵過(guò)程中小麥秸桿與沼液的接觸面積，使得發(fā)酵更完全；由于出料斗是無(wú)軸螺旋輸送器，小麥秸桿不易堵塞;將產(chǎn)酸和產(chǎn)甲烷分開在不同
[0016]的區(qū)域，使產(chǎn)酸和產(chǎn)甲烷的菌種分別達(dá)到最佳的發(fā)酵效果。產(chǎn)酸相采用滲濾床工藝實(shí)現(xiàn)物料的高濃度發(fā)酵(20%以上)，通過(guò)頂部液體的均勻噴灑與物料充分接觸，并逐漸形成酸液流出，產(chǎn)甲烷相采用固定床工藝，利用填料(纖維球)固定化產(chǎn)甲烷菌，然后酸液從底部經(jīng)篩板進(jìn)入產(chǎn)甲烷相中進(jìn)行產(chǎn)甲烷反應(yīng)，此后又將產(chǎn)甲烷相流出液回流至產(chǎn)酸相中，不但避免了菌種的流失，而且使得整個(gè)體系中的緩沖能力得到提高;滲濾床出液口上設(shè)有濾網(wǎng)，使得酸液流出時(shí)不宜將滲濾床出液口堵塞；出料口上設(shè)置有帶有循環(huán)栗的循環(huán)管道與發(fā)酵罐頂部側(cè)壁相連，循環(huán)管道與出料口為可拆卸連接，可將小麥秸桿進(jìn)行多次發(fā)酵，增強(qiáng)物料的利用率。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)不意圖。
[0018]圖中，1-進(jìn)料斗、2-處理倉(cāng)、3-出料斗、4-破碎刀、5-旋軸軸、6_發(fā)酵罐、7_儲(chǔ)罐、8_隔板、9-滲濾床、10-固定床、11-滲濾床進(jìn)液口、12-出氣口、13-噴頭、14-進(jìn)料口、15-出料口、16-滲濾床出液口、17-循環(huán)栗、18-循環(huán)管道、19-固定床進(jìn)液口、20-篩板、21-固定床出液口、22-固定床出氣口、23-填料進(jìn)口、24-儲(chǔ)罐出液口、25-儲(chǔ)罐進(jìn)液口、26-儲(chǔ)罐出氣口、27-回用栗、28-濾網(wǎng)、29-加熱夾套。
【具體實(shí)施方式】
[0019]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果更加清楚，下面將結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明，以方便技術(shù)人員理解。
[0020]如圖1所示，所述的用小麥秸桿厭氧發(fā)酵沼氣的系統(tǒng)包括進(jìn)料裝置和發(fā)酵裝置，所述的進(jìn)料裝置包括進(jìn)料斗1、處理倉(cāng)2和出料斗3，出料斗3為無(wú)軸螺旋輸送器，所述的處理倉(cāng)2內(nèi)安裝有破碎刀4，處理倉(cāng)2底部中心位置設(shè)置有旋轉(zhuǎn)軸5，所述破碎刀4均安裝于旋轉(zhuǎn)軸5上，處理倉(cāng)2對(duì)小麥秸桿進(jìn)料前進(jìn)行破碎處理，使得小麥秸桿破碎到一定的尺寸，增大了發(fā)酵過(guò)程中小麥秸桿與沼液的接觸面積，使得發(fā)酵更完全；由于出料斗3是無(wú)軸螺旋輸送器，小麥秸桿不易堵塞。
[0021]所述的發(fā)酵裝置包括發(fā)酵罐6和儲(chǔ)罐7，發(fā)酵罐6內(nèi)腔由隔板8分隔成上下兩個(gè)獨(dú)立的空間，上面是作為產(chǎn)酸相的滲濾床9，下面是作為產(chǎn)甲烷相的固定床10;在滲濾床9頂部設(shè)置滲濾床進(jìn)液口 11和出氣口 12，滲濾床進(jìn)液口 11連接有噴頭13，滲濾床9的側(cè)面上部設(shè)置有與進(jìn)料裝置的出料斗3連接的進(jìn)料口 14，滲濾床9側(cè)面下部設(shè)置有出料口 15和滲濾床出液口16，滲濾床出液口 16上設(shè)有濾網(wǎng)28，在固定床10底部設(shè)置固定床進(jìn)液口 19，下部設(shè)置篩板20，篩板20上均勻分布5mm的篩孔，上部設(shè)置固定床出液口 21、固定床出氣口 22和填料進(jìn)口23 ；儲(chǔ)罐7上設(shè)置有儲(chǔ)罐出液口 24、儲(chǔ)罐進(jìn)液口 25和儲(chǔ)罐出氣口 26;滲濾床出液口 16與固定床進(jìn)液口 19連接，固定床出液口 22流出的液體通過(guò)儲(chǔ)罐進(jìn)液口 25進(jìn)入儲(chǔ)罐7中儲(chǔ)存，將產(chǎn)酸和產(chǎn)甲烷分開在不同的區(qū)域，使產(chǎn)酸和產(chǎn)甲烷的菌種分別達(dá)到最佳的發(fā)酵效果。產(chǎn)酸相采用滲濾床9工藝實(shí)現(xiàn)物料的高濃度發(fā)酵(20%以上)，通過(guò)頂部液體的均勻噴灑與物料充分接觸，并逐漸形成酸液流出，產(chǎn)甲烷相采用固定床工藝，利用填料(纖維球)固定化產(chǎn)甲烷菌，然后酸液從底部經(jīng)篩板20進(jìn)入產(chǎn)甲烷相中進(jìn)行產(chǎn)甲烷反應(yīng)，此后又將產(chǎn)甲烷相流出液回流至產(chǎn)酸相中，不但避免了菌種的流失，而且使得整個(gè)體系中的緩沖能力得到提高。
[0022]儲(chǔ)罐出液口 24通過(guò)回用栗27與滲濾床進(jìn)液口 11連通，固定床10外壁上裝有加熱夾套29，能夠使得發(fā)酵過(guò)程能夠保持在較適宜的溫度。
[0023]所述的出料口15上設(shè)置有帶有循環(huán)栗17的循環(huán)管道18與發(fā)酵罐6頂部側(cè)壁相連，可將小麥秸桿進(jìn)行多次發(fā)酵，增強(qiáng)物料的利用率，所述的循環(huán)管道18與出料口 15為可拆卸連接，當(dāng)小麥秸桿完全發(fā)酵完成后，將循環(huán)管道18從出料口 15拆卸，使得小麥秸桿從出料口15排出。
[0024]本實(shí)用新型的工作過(guò)程:
[0025]將小麥秸桿從進(jìn)料倉(cāng)I進(jìn)入處理倉(cāng)2，經(jīng)過(guò)破碎刀3破碎，使原料達(dá)到破碎、混合、穩(wěn)定，然后由無(wú)軸螺旋輸送器輸送到從發(fā)酵罐6的進(jìn)料口 14投入上層滲濾床9中，附著有產(chǎn)甲烷菌的纖維球填料從填料進(jìn)口 23投入下層固定床10中，儲(chǔ)罐7中的液體經(jīng)過(guò)滲濾床進(jìn)液口16通過(guò)噴頭13均勻噴灑至物料上，料液通過(guò)滲濾與小麥秸桿接觸進(jìn)而產(chǎn)酸發(fā)酵并產(chǎn)生揮發(fā)性有機(jī)酸，最終從滲濾床出液口 16流出，產(chǎn)酸相產(chǎn)生的部分氣體由出氣口 12收集。從上層流出的滲濾液經(jīng)底部固定床進(jìn)液口 19直接進(jìn)入下層固定床10，經(jīng)過(guò)附著產(chǎn)甲烷菌的填料層從固定床出液口 21流至儲(chǔ)罐7，部分帶出的氣體由儲(chǔ)罐7上方的儲(chǔ)罐出氣口 26回收，大部分氣體經(jīng)由固定床出氣口22收集。小麥秸桿發(fā)酵一定的時(shí)間后，打開循環(huán)栗17將小麥秸桿再次進(jìn)行發(fā)酵，當(dāng)小麥秸桿完全發(fā)酵完成后，將循環(huán)管道18從出料口 15拆卸，使得小麥秸桿從出料口 15排出。
[0026]本實(shí)用新型處理倉(cāng)對(duì)小麥秸桿進(jìn)料前進(jìn)行破碎處理，使得小麥秸桿破碎到一定的尺寸，增大了發(fā)酵過(guò)程中小麥秸桿與沼液的接觸面積，使得發(fā)酵更完全；由于出料斗是無(wú)軸螺旋輸送器，小麥秸桿不易堵塞;將產(chǎn)酸和產(chǎn)甲烷分開在不同的區(qū)域，使產(chǎn)酸和產(chǎn)甲烷的菌種分別達(dá)到最佳的發(fā)酵效果。產(chǎn)酸相采用滲濾床工藝實(shí)現(xiàn)物料的高濃度發(fā)酵(20%以上)，通過(guò)頂部液體的均勻噴灑與物料充分接觸，并逐漸形成酸液流出，產(chǎn)甲烷相采用固定床工藝，利用填料(纖維球)固定化產(chǎn)甲烷菌，然后酸液從底部經(jīng)篩板進(jìn)入產(chǎn)甲烷相中進(jìn)行產(chǎn)甲烷反應(yīng)，此后又將產(chǎn)甲烷相流出液回流至產(chǎn)酸相中，不但避免了菌種的流失，而且使得整個(gè)體系中的緩沖能力得到提高;滲濾床出液口上設(shè)有濾網(wǎng)，使得酸液流出時(shí)不宜將滲濾床出液口堵塞；出料口上設(shè)置有帶有循環(huán)栗的循環(huán)管道與發(fā)酵罐頂部側(cè)壁相連，循環(huán)管道與出料口為可拆卸連接，可將小麥秸桿進(jìn)行多次發(fā)酵，增強(qiáng)物料的利用率。
[0027]最后說(shuō)明的是，以上優(yōu)選實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管通過(guò)上述優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)其作出各種各樣的改變，而不偏離本實(shí)用新型權(quán)利要求書所限定的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用小麥秸桿厭氧發(fā)酵沼氣的系統(tǒng)，其特征在于:所述的用小麥秸桿厭氧發(fā)酵沼氣的系統(tǒng)包括進(jìn)料裝置和發(fā)酵裝置，所述的進(jìn)料裝置包括進(jìn)料斗、處理倉(cāng)和出料斗，所述的處理倉(cāng)內(nèi)安裝有破碎刀，處理倉(cāng)底部中心位置設(shè)置有旋轉(zhuǎn)軸，所述破碎刀均安裝于旋轉(zhuǎn)軸上； 所述的發(fā)酵裝置包括發(fā)酵罐和儲(chǔ)罐，發(fā)酵罐內(nèi)腔由隔板分隔成上下兩個(gè)獨(dú)立的空間，上面是作為產(chǎn)酸相的滲濾床，下面是作為產(chǎn)甲烷相的固定床;在滲濾床頂部設(shè)置滲濾床進(jìn)液口和出氣口，滲濾床進(jìn)液口連接有噴頭，滲濾床的側(cè)面上部設(shè)置有與進(jìn)料裝置的出料斗連接的進(jìn)料口，滲濾床側(cè)面下部設(shè)置有出料口和滲濾床出液口，所述的出料口上設(shè)置有帶有循環(huán)栗的循環(huán)管道與發(fā)酵罐頂部側(cè)壁相連;在固定床底部設(shè)置固定床進(jìn)液口，下部設(shè)置篩板，上部設(shè)置固定床出液口、固定床出氣口和填料進(jìn)口；儲(chǔ)罐上設(shè)置有儲(chǔ)罐出液口、儲(chǔ)罐進(jìn)液口和儲(chǔ)罐出氣口；滲濾床出液口與固定床進(jìn)液口連接，固定床出液口流出的液體通過(guò)儲(chǔ)罐進(jìn)液口進(jìn)入儲(chǔ)罐中儲(chǔ)存，儲(chǔ)罐出液口通過(guò)回用栗與滲濾床進(jìn)液口連通。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用小麥秸桿厭氧發(fā)酵沼氣的系統(tǒng)，其特征在于:所述的出料斗為無(wú)軸螺旋輸送器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用小麥秸桿厭氧發(fā)酵沼氣的系統(tǒng)，其特征在于:所述的滲濾床出液口上設(shè)有濾網(wǎng)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用小麥秸桿厭氧發(fā)酵沼氣的系統(tǒng)，其特征在于:所述的篩板上均勻分布5mm的篩孔。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用小麥秸桿厭氧發(fā)酵沼氣的系統(tǒng)，其特征在于:所述的固定床外壁上裝有加熱夾套。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用小麥秸桿厭氧發(fā)酵沼氣的系統(tǒng)，其特征在于:所述的循環(huán)管道與出料口為可拆卸連接。
【文檔編號(hào)】C12M1/12GK205420387SQ201620194633
【公開日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2016年3月15日
【發(fā)明人】趙柯蔚, 包曉玉
【申請(qǐng)人】南陽(yáng)師范學(xué)院