專利名稱：利用秸稈生產(chǎn)沼氣的回流式厭氧消化器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生產(chǎn)沼氣的裝置，特別是使用作物秸稈并采用厭氧發(fā)酵生產(chǎn)沼氣 的裝置。
二背景技術(shù)：
沼氣是我國可再生能源的重要組成部分。大力發(fā)展沼氣事業(yè)是發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)， 實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略、建設(shè)社會主義新農(nóng)村的重大舉措，也是功在當(dāng)代、利在千 秋的一項要事。
但是，目前我國的沼氣事業(yè)還停留在以畜禽糞便發(fā)酵產(chǎn)生沼氣的方式上，沼 氣事業(yè)的發(fā)展存在著先有f殖業(yè)，才有沼氣業(yè)的發(fā)展瓶頸。直接使用秸稈生產(chǎn)沼 氣，將大大的拓寬沼氣生產(chǎn)的途徑，為可再生能源的發(fā)展開創(chuàng)一條新路。中國專
利申請?zhí)枮?006 1 0077501.5、名稱"連續(xù)自動進(jìn)排料沼氣干發(fā)酵裝置、工藝及增 保溫方法"中，也發(fā)明了一種使用秸稈生產(chǎn)沼氣的裝置。但該裝置還存在一些缺 陷，例如對生產(chǎn)沼氣的原料還要進(jìn)行調(diào)整溫度及加水等的預(yù)處理，這樣就需要一 個專門的預(yù)處理池；對發(fā)酵罐中所產(chǎn)生的氣體、液體和固體，還要作進(jìn)一步分離 后才能得到可供使用的沼氣，因此還要另外增加一個分離裝置；發(fā)酵后的排放物 只能靠進(jìn)料物的進(jìn)料壓力才能完成，而不是真正的自動排料。
三
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)的技術(shù)存在的缺陷，提供一種利用秸稈生產(chǎn)沼氣的 回流式厭氧消化器。
為其上所述的目的，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案。秸稈生產(chǎn)沼氣的回流式 厭氧消化器，包括有沼氣輸送管和沼渣排放管的發(fā)酵用罐、加料裝置，具體的結(jié) 構(gòu)是所述的加料裝置為一個氣壓式進(jìn)料器，其上部有一個高壓進(jìn)氣管和一個帶閘 門的加料斗，下部連接帶閘門送料管，送料管與發(fā)酵罐的上部相通。 在所述的氣壓式進(jìn)料器內(nèi)設(shè)置由電機(jī)帶動的攪拌裝置。 所述的氣壓式進(jìn)料器上部連接有與發(fā)酵罐相通的帶閘門管道。 在所述發(fā)酵罐上部均勻設(shè)置與送料管相連接的若干個進(jìn)料口 。 —所述的發(fā)酵罐為立式圓柱形。在所述的發(fā)酵罐內(nèi)設(shè)置有與外部太陽能集熱裝置相連接的熱能傳感裝置。 本發(fā)明的優(yōu)越之處在于
1、 采用氣壓式送料方式，可以自動為發(fā)酵罐補(bǔ)充所需要的原料。
2、 由于對所用的作物秸稈進(jìn)行了攪拌揉搓，破壞秸稈表面的臘質(zhì)層，增加秸 稈與沼液的接觸面積，提高發(fā)酵效率。
3、 把發(fā)酵罐中的沼液回放到氣壓式攪拌器中，再與經(jīng)過粉碎、搓揉處理的秸
稈進(jìn)行攪拌混合，混合的秸稈呈粥狀，干物質(zhì)含量(TS)可以達(dá)到6-20%。通過 攪拌后的粥狀秸稈更容易輸送到厭氧消化器中。秸稈與沼液混合時，采取攪拌方 式，解決了秸稈漂浮，不易輸送的困難。使用氣體壓力輸送粥狀秸稈，解決了泥 漿泵輸送時易卡澀的難題。
4、 沼液回流到厭氧發(fā)酵罐中，有效地利用了沼液中富含微生物的發(fā)酵作用。
5、 發(fā)酵罐呈細(xì)高圓柱形，罐內(nèi)底部靜壓力在0.1MPa左右，有效地延長了厭 氧微生物的滯留期，同時也利于沼渣自動排放順暢。
6、用太陽能集熱器為厭氧發(fā)酵罐提供熱量，有利于保持和提高秸稈發(fā)酵溫度， 從而提高厭氧消化器的產(chǎn)氣能力，特別適用于冬季的北方地區(qū)。
四

附圖為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
五具體實施方式
本發(fā)明結(jié)構(gòu)參見附圖。
實施例1:厭氧消化器包括有沼氣輸送管10和排渣口 11的發(fā)酵用罐體1和 加料裝置，具體的結(jié)構(gòu)是所述的加料裝置為一個氣壓式進(jìn)料器2，在其上部有一
個帶閘門高壓進(jìn)氣管3和一個帶閘門的加料斗4，下部連接帶閘門送料管5，送料 管5的另一端與發(fā)酵罐1的上部相通。有了這個比較簡單的裝置，高壓氣體就能 夠通過進(jìn)氣管3，向裝有已經(jīng)粉碎作物秸稈的容器內(nèi)施壓，秸稈通過送料管5進(jìn) 入到發(fā)酵罐中1進(jìn)行發(fā)酵，所產(chǎn)生的沼氣經(jīng)發(fā)酵罐的沼氣輸送管10被送至用戶； 開啟發(fā)酵罐1下部的排料口 11的閘門，沼渣在靜壓力的作用下，可以自動通過排 料口11排出。
實施例2:在所述的氣壓式進(jìn)料器2內(nèi)設(shè)置由電機(jī)帶動的攪拌裝置6。未經(jīng)處 理的秸稈表面附著蠟質(zhì)層，秸稈經(jīng)過粉碎再經(jīng)過攪拌裝置6搓揉后，表面蠟質(zhì)層遭到破壞，增加了秸稈與沼液的接觸面積，提高了發(fā)酵的速度。
實施例3:在氣壓式進(jìn)料器2的上部連接有與發(fā)酵罐1相通的帶閘門管道7。 有了管道7后，就可以在向進(jìn)料器2投料時，先從發(fā)酵罐1中排放出一定量的沼 液再放入適量的秸稈，在螺旋攪拌葉片的作用下，實現(xiàn)加入秸稈和攪拌同時進(jìn)行。 攪拌一定時間后，加料斗4閘門關(guān)閉，通向發(fā)酵罐1的送料管5閥門開啟，且高 壓進(jìn)氣管3的閥門打開后，在高壓空氣壓力的作用下，攪拌成粥狀的秸稈被輸送 到發(fā)酵罐1中。氣壓式攪拌進(jìn)料器2中設(shè)置有螺旋葉片，當(dāng)秸稈進(jìn)入進(jìn)料器2內(nèi) 時，因秸稈密度較低，會漂浮在液體上方。通過螺旋葉片的轉(zhuǎn)動，將浮在上部的 秸稈強(qiáng)制性地攪入液體中，呈粥狀秸稈在高壓空氣的作用下被輸送到厭氧發(fā)酵罐 1中。若不經(jīng)攪拌，浮在液體上部的秸稈就會滯留在進(jìn)料器中，導(dǎo)致輸送秸稈失 敗。而采用本裝置，整個加料過程不會出現(xiàn)卡澀，堵塞現(xiàn)象。
實施例4:在所述的發(fā)酵罐1的上部均勻設(shè)置與送料管5相連接的若干個進(jìn) 料口。攪拌后的粥狀秸稈在高壓氣體作用下，從厭氧發(fā)酵罐1的頂部，以噴射方 式均勻加入發(fā)酵罐l中，產(chǎn)生的動能與勢能，將上部漂浮的秸稈擊碎，起到了破 殼和攪拌作用，促進(jìn)秸稈發(fā)酵。
實施例5:所述的發(fā)酵罐1為立式圓柱形。厭氧發(fā)酵罐1設(shè)計成細(xì)高圓柱狀， 能有效地延長了厭氧微生物的滯留期，本發(fā)明中，厭氧消化器呈細(xì)高柱狀，厭氧 微生物的滯留期可達(dá)200天以上。隨著滯留期的延長，沼液中厭氧微生物的濃度 逐步增加，提高了對秸稈的消化能力。另一方面，細(xì)高的厭氧發(fā)酵罐1，能使底 部的靜壓力在0.1MPa左右，設(shè)置在厭氧發(fā)酵罐l靠近底部的排渣口 11，在較高 壓力的作用下，可順利排放沼渣。
實施例6:在所述的發(fā)酵罐1內(nèi)設(shè)置有與外部太陽能集熱裝置8相連接的熱 能傳感裝置9。本發(fā)明中，設(shè)置了多組太陽能集熱器，將各組集熱器串聯(lián)起來， 當(dāng)熱水溫度達(dá)到一定時，溫度傳感器控制循環(huán)泵開啟，太陽能IC水倉中的水，通 過設(shè)置在厭氧發(fā)酵罐1底部熱能傳感裝置9進(jìn)行循環(huán)，將太陽能熱水的熱量傳遞 給厭氧發(fā)酵罐中的物料。
權(quán)利要求
1、一種利用秸稈生產(chǎn)沼氣的回流式厭氧消化器，包括有沼氣輸送管(10)和沼渣排放管(11)的發(fā)酵罐(1)和加料裝置，其特征在于所述的加料裝置為一個氣壓式進(jìn)料器(2)，其上部有一個高壓進(jìn)氣管(3)和一個帶閘門的加料斗(4)，下部連接帶閘門的送料管(5)，送料管(5)的另一端與發(fā)酵罐(1)的上部相通。
2、 如權(quán)利要求1所述的利用秸稈生產(chǎn)沼氣的回流式厭氧消化器，其特征在 于在氣壓式進(jìn)料器(2)內(nèi)設(shè)置由電機(jī)帶動的攪拌裝置(6)。
3、 如權(quán)利要求1所述的利用秸稈生產(chǎn)沼氣的回流式厭氧消化器，其特征在 于氣壓式進(jìn)料器(2)上部連接有與發(fā)酵罐(1)相通的帶閘門管道(7)。
4、 如權(quán)利要求1所述的利用秸稈生產(chǎn)沼氣的回流式厭氧消化器，其特征在 于在發(fā)酵罐(1)上部均勻設(shè)置與送料管(5)相連接的若干個進(jìn)料口。
5、 如權(quán)利要求1所述的利用秸稈生產(chǎn)沼氣的回流式厭氧消化器，其特征在 于所述的發(fā)酵罐(1)為立式圓柱形。
6、 如權(quán)利要求1所述的利用秸稈生產(chǎn)沼氣的回流式厭氧消化器，其特征在 于在發(fā)酵罐(1)內(nèi)設(shè)置有與外部太陽能集熱裝置(8)相連接的熱能傳感裝 置(9)。
全文摘要
本發(fā)明涉及利用秸稈生產(chǎn)沼氣的回流式厭氧消化器，它包括沼氣輸送管(10)和沼渣排放管(11)的發(fā)酵罐(1)和加料裝置，其特征在于所述的加料裝置為一個氣壓式進(jìn)料器(2)，上部有一個高壓進(jìn)氣管(3)和一個帶閘門的加料斗(4)，在氣壓式進(jìn)料器(2)的下部連接帶閘門送料管(5)，送料管(5)的另一端與發(fā)酵罐(1)的上部相通。本發(fā)明的優(yōu)越之處在于可以自動補(bǔ)料；由于對作物秸稈進(jìn)行了攪拌揉搓，增加秸稈與沼液的接觸面積，提高發(fā)酵效率；利用沼液回流與秸稈進(jìn)行攪拌混合，解決了泥漿泵輸送時易卡澀的難題，并有效利用了沼液中富含微生物的發(fā)酵作用；細(xì)高圓柱形發(fā)酵罐，有效地延長了厭氧微生物的滯留期，同時也利于沼渣排放順暢。
文檔編號C12M1/02GK101560464SQ20091006501
公開日2009年10月21日 申請日期2009年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月25日 公開號200910065014.0
發(fā)明者魏秀生 申請人:魏秀生 被以下專利引用 (1),