0度夹角，使得推动物料旋转时切向速度存在差异，物料 作上下运动和左右翻转，形成强烈的对流作用；搅拌板支杆133与发酵罐内壁之间间距控 制在3cm。
[0034] 根据使用的需要，可以适当在厌氧反应罐上添加温度计检测孔，进料卸料口，滤液 排放孔，自来水进口，人孔，热蒸汽入口、蒸汽输入管等部件，本实施例中根据处理集约化养 牛场排泄物的需要，在厌氧反应罐19上设计有温度计检测孔10、压力表23位于厌氧反应罐 椭圆封头端部，进料卸料口 11位于厌氧反应罐上侧，人孔12位于厌氧反应罐的中间部位， 滤液排放孔14位于厌氧反应罐下侧，在厌氧反应罐椭圆封头端部还设计有排气安全阀15， 厌氧反应罐下侧夹套处设置夹套排水阀22,搅拌板13与抽气管18设置在厌氧反应罐中轴 线内部，排气阀17通过轴承与厌氧反应罐相连。
[0035] 实施例2
[0036] 本实施例是采用实施例1的厌氧反应罐对集约化养牛场排泄物进行处理，所用厌 氧反应罐的尺寸如下：
[0037] 径长比为：D:H=1 :3. 4;椭圆封头几何尺寸为^=600111111(曲面长度);hQ=40mm(直边 长度）;椭圆封头内表面积=6. 41m2;椭圆封头容积=1. 93m3;筒体几何尺寸为：H=6391mm(长 度）；筒体内表面积39. 82m2;筒体容积23. 86m3,标注如图6所示。
[0038] 为了设备正常运行，需要进行常规固定和管道连接，如图7所示，将实施例1的厌 氧反应罐19通过轴承8固定在左右二个轴承支座16之间，轴承8另一端与联轴器7相连， 变速电机2位于电机支座1上，由皮带轮3连接着减速箱6 ;减速箱6 -端连接管道4,另一 端与联轴器7相连，管道4上设有高压蒸汽闸阀5,抽气管18设置在厌氧反应罐19中轴线 内部，排气阀17通过轴承与厌氧反应罐19相连。
[0039] 高压蒸汽闸阀5与管道4、厌氧反应罐19贯通，并通过高压蒸汽为原料进行实消。
[0040] 高压蒸汽闸阀5与管道4、夹套9贯通，夹套为反应器外加热层，热蒸汽通过夹套为 厌氧反应罐19保温提供能源，使物料受热均匀。
[0041] 联轴器7的一端与减速箱6连接，联轴器7的另一端与厌氧反应罐19连接，通过 联轴器结构设计，实现电机动力系统与厌氧发酵设备的固定链接，其目的在于有利于二设 备单独维修和拆卸，大大降低了维修成本。
[0042] 在厌氧反应罐外层设计有夹套9结构，自来水通过自来水闸阀21、管道4,向反应 器外层的夹套9输入自来水冷却，使物料受热均匀。
[0043] 厌氧反应罐外设计有压力表23,用于监测罐体压力变化。通过输入蒸汽，保持实消 状态下罐压为0. 13~0. 15Mpa。
[0044] 在厌氧反应罐外设计有温度计检测孔10,用于监测反应过程中物料的温度变化情 况。
[0045] 在厌氧反应罐内部设计有搅拌板13,其目的在于反应器旋转时促使物料翻转；同 时在厌氧反应罐与抽气管18、真空泵24贯通，其目的在于使反应罐处于负压状态，有利于 加速反应进程。
[0046] 在厌氧反应罐外设计有排气安全阀15,其目的在于当罐体压力突然增高或骤然急 剧降低，超过罐体设计的最高允许压力值或低于罐体设计最低负压值时，排气安全阀自动 开启，维持设备内外压力平衡；在厌氧反应罐设计有排气阀17结构，其目的在于将厌氧发 酵产生的氢气、甲烷气、硫化氢等厌氧气体通过真空泵抽出系统外，也可进行回收利用，其 为最洁净的清洁能源。
[0047] 在厌氧反应罐设计有人孔12,其目的在于对设备检修时便于人员出入。在厌氧反 应罐外设计有滤液排放孔14,其目的在于发酵过程中产生的液体从此排放口排出罐体。在 厌氧反应罐外设计有视镜20结构，其目的在于便于操作人员通过视镜这一观察孔了解发 酵进程、物料的变化情况、内部设备运转状况。在厌氧反应罐外设计有压力表23,其目的在 于通过压力表，便于操作人员实施监测罐体压力变化，及时处理因压力突然变化给设备带 来的潜在风险。
[0048]集约化养牛场排泄物取自江苏徐州市绿健乳业有限公司奶牛养殖基地，处理过程 如下：
[0049]将厌氧发酵原料按照比例（养牛场排泄物：玉米淀粉：麦杆：玉米杆 =1:1:0. 2:0. 3:0. 1)从进料卸料口 11加入罐内，厌氧发酵原料量以罐体全容积的45 %左右 计算，开高压蒸汽闸阀5,排气安全阀15微开1/4圈，打开夹套排水阀22排除冷凝水，压力 升至0. 15Mpa，此时温度达121~123°C，保持罐压不变。此阶段为实罐灭菌和高温熟化过 程(实消是当罐内加入厌氧发酵原料后，用蒸汽对厌氧发酵原料进行灭菌的过程，厌氧反应 罐实消的操作过程与空消相同)。在此期间开启电机使厌氧反应罐低速旋转，促使罐内物料 均勾混合，转速10~30rpm;30分钟后停止供汽，打开排气安全阀15降压降温，并通过搅 拌，加注冷却水加速冷却速度。
[0050] 物料降温至37°C左右，将厌氧发酵菌液(本实用新型发酵所采用的厌氧发酵菌，为 放线菌、产气荚膜梭菌、假单胞菌、梭状芽孢杆菌、保加利亚杆菌、假丝酵母菌和大肠菌等的 混合菌群，可以从养牛场奶牛粪便中分离获取，也可以商业途径购买，目前市售的产气荚膜 梭菌、梭状芽孢杆菌、保加利亚杆菌、假丝酵母菌和大肠菌等菌株均可以或通过中科院微生 物研宄所进行购买。）注入罐体进行接种，其接种量为罐内物料总质量的5%，开动电机使得 厌氧反应罐保持低速旋转(转速10~30rpm)。
[0051] 进入厌氧发酵阶段，控制罐体低速运转(转速10~30rpm)，保持罐压 为-0. 01~-0. 05MPa负压，使得微生物在负压下进行发酵。初始阶段，厌氧微生物为了适应 新的物料环境，发酵进程缓慢变化，表现为代谢平稳无显著变化，为此适当开启蒸汽，控制 发酵温度在37°C左右，促进微生物的生长。随着发酵进程的不断深入，微生物呈几何级数大 量增殖，并产生一氧化碳、甲烷等气体(收集作为能源使用），同时伴随温度迅速升高，甚至 超过60°C，此时应打开排气阀17,卸载夹层蒸汽压力，对罐体降温使温度控制在37°C左右， 防止菌体高温烧死。真空发酵进程中，发酵历程约为16~24h，发酵结束，产物可以被利用 于池塘养鱼饲料，也可以作为肥料施用于农田，有利于土壤改良。
[0052] 实施例3
[0053] 本实施例为了检验本实用新型设计的厌氧反应罐的处理效果，将实施例2的处理 设备和工艺与传统设备的处理结果相比较，在提高产品质量、缩短发酵时间、产物在物理化 学和生物学性质方面存在优势：
[0054] 1.与传统设备对比产物的性质优劣
[0055] 通过对获得理想发酵菌筛选，与传统设备进行对比验证，分析在发酵进程中代谢 产物的物化和生物性质的变化情况，并进行生产性的对比试验，实验效果如表1所示。
[0056]表1
[0057]
【主权项】
1. 一种处理集约化养牛场排泄物的厌氧反应罐，其特征在于：所述厌氧反应罐外层 设计有夹套（9)结构，厌氧反应罐内部设有搅拌板（13)，所述搅拌板（13)由搅拌板主杆 (131 )、搅拌板端口（ 132 )、搅拌板支杆（133 )和搅拌板翼杆（134 )组成，搅拌板主杆（131)固 定在旋转轴（25)上，相邻搅拌板主杆（131)之间夹角为30~90°，旋转轴（25)两端设有密 封圈（26 )，并且通过轴承（27 )与罐体连接。
2. 根据权利要求1所述的处理集约化养牛场排泄物的厌氧反应罐，其特征在于：所述 厌氧反应罐采用卧式设计，长径比为1:1~4。
3. 根据权利要求1所述的处理集约化养牛场排泄物的厌氧反应罐，其特征在于：所述 相邻搅拌板（13)之间夹角为60°。
4. 根据权利要求1所述的处理集约化养牛场排泄物的厌氧反应罐，其特征在于：所述 搅拌板（13)采用氟树脂作为外敷衬层，外敷衬层厚度在I. 5-5mm。
5. 根据权利要求1所述的处理集约化养牛场排泄物的厌氧反应罐，其特征在于：所述 夹套（9)与厌氧反应罐罐体间间距为20 ~40mm。
6. 根据权利要求1所述的处理集约化养牛场排泄物的厌氧反应罐，其特征在于：所述 搅拌板端口（132)截面为圆形或者椭圆形。
7. 根据权利要求1所述的处理集约化养牛场排泄物的厌氧反应罐，其特征在于：所述 搅拌板支杆（133)与厌氧反应罐内壁之间间距控制在2-4cm。
【专利摘要】一种处理集约化养牛场排泄物的厌氧反应罐，所述厌氧反应罐外层设计有夹套结构，厌氧反应罐内部设有搅拌板，所述搅拌板由搅拌板主杆、搅拌板端口、搅拌板支杆和搅拌板翼杆组成，搅拌板主杆固定在旋转轴上，相邻搅拌板主杆之间夹角为30~90°，旋转轴两端设有密封圈，并且通过轴承与罐体连接。所述厌氧反应罐采用卧式设计，长径比为1:1~4。所述夹套与厌氧反应罐罐体间间距为20~40mm。所述搅拌板端口截面为圆形或者椭圆形。该厌氧反应罐采用夹套设计，为厌氧反应罐保温提供能源，使物料受热均匀，采用多个搅拌板交叉设计结构，有效提高搅拌效率，使得有机物代谢更彻底。
【IPC分类】C05F3-06, C05F17-02
【公开号】CN204490749
【申请号】CN201520122482
【发明人】梁峙, 梁骁, 马捷
【申请人】徐州工程学院
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年3月3日