一种一体化沼气发生装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种一体化沼气发生装置，依次串联有匀浆池、预发酵池、厌氧发酵池、渣液分离池和沼气净化区，匀浆池上部设有进料口和沼液进口，所述匀浆池和预发酵池是密闭的箱体，匀浆池与预发酵池之间设有挡板隔段，挡板隔段上设有过料孔；所述预发酵池和厌氧发酵池通过过料管相连接，厌氧发酵池、渣液分离池和沼气净化区是敞开的箱体，厌氧发酵池和渣液分离池上设有双膜式储气柜，沼气净化区通过管道与双模式储气柜相连接。本实用新型不需要设置专门的储气柜，同时也为厌氧发酵提供了密闭的空间；大量减少了成本投资，缩短工期，占地小，可地埋，产气率高，不宜漏气，检修方便，运行自动化程度高。
【专利说明】
一种一体化沼气发生装置
技术领域
[0001]本发明涉及沼气生产的技术领域，具体涉及一种一体化沼气发生装置。
【背景技术】
[0002]能源问题和环境问题是当今世界各国在发展过程中所面临的主要问题。在我国，随着经济的快速发展，能源资源供需结构矛盾突出，能源资源的短缺将成为制约我国经济升级和跨越式发展的主要因素之一。与此同时，人口的增加、城市规模和工农业生产的扩大，生产和生活垃圾造成了城乡环境的严重污染。另一方面，还面临着发酵装备比较落后、尚未形成产业的规模化、沼气设备制造业生产落后、下游产品的开发和利用程度不够等挑战。我国畜禽粪便、农作物秸杆、人粪尿的沼气资源丰富，利用沼气工程技术解决我国能源问题和保护生态环境的潜力巨大。目前，我国大中小型沼气工程建设已经比较成熟，从事沼气工程设计、施工企业也很多，工艺路线也各有特色，尤其在近两年，技术、产品也在不断完善和进步，工艺技术有了新的发展。尽管如此，近年来，沼气工程的推广和发展还一直受到了投资大、收益低、建池难、管理难等诸多难题的困扰，少量已建的沼气工程处于停止或半停止工作的状态，甚至有沼气工程建成后就未能启用。
【发明内容】
[0003]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种一体化沼气发生装置，在原来技术的基础上加以革新实现了产气储气的一体化，比传统分体式节省投资20%左右，部分可埋于地下，占地节省30%，工期缩短一半左右。采用低压储气的方式，使用安全，泄漏率低。
[0004]为了达到上述目的，本发明的技术方案是:一种一体化沼气发生装置，依次串联有匀浆池、预发酵池、厌氧发酵池、渣液分离池和沼气净化区，匀浆池上部设有进料口和沼液进口，所述匀浆池和预发酵池是密闭的箱体，匀浆池与预发酵池之间设有挡板隔段，挡板隔段上设有过料孔;所述预发酵池和厌氧发酵池通过过料管相连接，厌氧发酵池、渣液分离池和沼气净化区是敞开的箱体，厌氧发酵池和渣液分离池上设有双膜式储气柜，沼气净化区通过管道与双膜式储气柜相连接。
[0005]所述渣液分离池内设有沼液回流栗，沼液回流栗与沼液回流系统相连接，沼液回流系统与匀浆池相连接。
[0006]所述匀浆池内设有搅拌装置，搅拌装置位于匀浆池中部;所述搅拌装置包括电机、减速机、传动轴和叶片，电机与减速机相连接，减速机与传动轴相连接，传动轴下部设有叶片。
[0007]所述预发酵池内设有物料提升栗，物料提升栗通过管道与过料管相连接;所述厌氧发酵池内设有物料分离器和布料系统，物料分离器与布料系统相连接，布料系统位于厌氧发酵池的下部。
[0008]所述渣液分离池上设有沼渣自回流系统和沼渣排放系统;所述沼气净化区设有沼气增压栗、阻火器、气水分离器和脱硫装置，沼气增压栗与气水分离器相连接，气水分离器与脱硫装置相连接，脱硫装置与阻火器相连接。
[0009]所述匀浆池内设有污泥浓度仪，厌氧发酵池内设有VFA在线监测系统，VFA在线监测系统位于厌氧发酵池的上部;所述物料提升栗、沼液回流栗、污泥浓度仪和VFA在线监测系统与电气控制系统相连接。
[0010]所述物料提升栗的数量设有2台，2台物料提升栗并联连接。
[0011]所述双膜式储气柜通过管道与沼气增压栗相连接，沼气增压栗通过管道与气水分离器相连，气水分离器通过管道与脱硫装置相连，脱硫装置通过管道与阻火器相连。
[0012]所述匀浆池为密闭的圆柱形箱体，预发酵池为密闭的方形箱体，厌氧发酵池和渣液分离池为敞开的方形箱体，沼气净化区为密闭的方形箱体。
[0013]本发明在采用原来技术的基础上加以革新，将匀浆池、预发酵池、厌氧发酵池、渣液分离池和沼气净化区依次串联在一起，实现产气储气的一体化，不需要再设置专门的储气柜，同时也为厌氧发酵提供了密闭的空间；大量减少了成本投资，缩短了工期，占地小，可地埋，产气率高，不宜漏气，运行自动化程度高，检修方便;采用低压储气的方式，使用安全，泄漏率低，冬季也能正常运行;解决了原来沼气工程的投资大、收益低、建池难、管理难等诸多难题的困扰;适合各种浓度的发酵原料，实现了废弃物的减量化、无害化、资源化，推广前景广阔。与传统分体式沼气发生装置相比，本发明节省投资20%左右，部分可埋于地下，占地节省30%，工期缩短一半左右。
【附图说明】
[0014]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015]图1为本发明的结构平面图图。
[0016]图2为本图1中A-A剖面图。
[0017]图3为本发明的管道连接图。
[0018]图中，I为匀浆池，2为预发酵池，3为厌氧发酵池，4为渣液分离池，5为沼气净化区，6为双膜式储气柜，7为污泥浓度仪，8为搅拌装置，9为物料提升栗，10为物料分流器，11为布料系统，12为VFA在线监测系统，13为沼气增压栗，14为阻火器，15为沼液回流系统，16为沼渣排放系统，17为脱硫装置，18为气水分离器，19为沼液回流栗，20为过料管。
【具体实施方式】
[0019]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0020]如图1、图2和图3所示，一种一体化沼气发生装置，依次串联有匀浆池1、预发酵池
2、厌氧发酵池3、渣液分离池4和沼气净化区5，匀浆池I上部设有进料口和沼液进口，进料口位于沼液进口的上方，用于向其内输送物料。匀浆池I和预发酵池2是密闭的箱体，匀浆池I与预发酵池2之间设有挡板隔段，挡板隔段上设有过料孔，用于将匀浆池I的物料输送至预发酵池2中。预发酵池2和厌氧发酵池3通过过料管20相连接，厌氧发酵池3、渣液分离池4和沼气净化区5是敞开的箱体，厌氧发酵池3和渣液分离池4上设有双膜式储气柜6，沼气净化区5通过管道与双膜式储气柜6相连接。
[0021]匀浆池I为密闭的圆柱形箱体，匀浆池I内设有搅拌装置8，搅拌装置8位于匀浆池I中部，实现对其内物料的搅拌。搅拌装置8包括电机、减速机、传动轴和叶片，电机与减速机相连接，减速机与传动轴相连接，传动轴下部设有叶片。搅拌装置8通过电机实现对其内物料的均匀搅拌。匀浆池I与预发酵池2之间设有挡板隔段，挡板隔段上设有过料孔，只有含固率符合要求的物料才可以通过过料孔进入预发酵池2。
[0022]预发酵池2密闭的方形箱体，物料在此箱体内完成水解酸化两个预发酵阶段。厌氧发酵池3为敞开的方形箱体，物料其内完成沼气的发酵过程。厌氧发酵池3内设有物料分离器10和布料系统11，物料分离器10与布料系统11相连接。物料分离器10和布料系统11位于过料管20的下方，布料系统11位于厌氧发酵池3的下部，物料分离器1实现物料的分离，布料系统11贯穿在厌氧发酵池3的下部。布料系统11使输送进入箱体内的物料更加均匀，避免死区，同时起到水力搅拌作用，提高了发酵效率。厌氧发酵池3和渣液分离池4之间设有挡板隔段，该挡板隔段下部与厌氧发酵池3、渣液分离池4的底部有一定的空间，实现厌氧发酵池3和渣液分离池4的连接。
[0023]渣液分离池4为敞开的方形箱体，混合的物料通过重力作用在此完成沼渣、沼液的分离。渣液分离池4上设有沼渣自回流系统和沼渣排放系统16。沼渣自回流系统可以将沼渣回流到本池内，增加厌氧发酵菌的含量。沼渣排放系统16用于对渣液分离池4中的沼渣进行清理，定期抽吸，避免沼渣淤积。
[0024]厌氧发酵池3和渣液分离池4上设有双膜式储气柜6，渣液分离池4上方与厌氧发酵池3共用双膜式储气柜6，双膜式储气柜6与厌氧发酵池3、渣液分离池4是相连通的。厌氧发酵池3与渣液分离池4配置正负压保护器，防止设备的超压或者负压。双膜式储气柜6通过管道与沼气净化区5相连接。厌氧发酵池3和渣液分离池4发酵产生的沼气进入上部的双膜式储气柜6储存，然后通过管道进入沼气净化区5中。
[0025]沼气净化区5为密闭的方形箱体，沼气净化区5内设有沼气增压栗13、阻火器14、气水分离器18和脱硫装置17，沼气增压栗13和阻火器14位于沼气净化区5的下部。沼气增压栗13通过管道与气水分离器18相连接，气水分离器18通过管道与脱硫装置17相连接，脱硫装置17通过管道与阻火器14相连接。阻火器14出口与用气终端连接，实现沼气的利用。上述管道上可以设有阀门，实现对管路的控制。
[0026]优选地，渣液分离池4内设有沼液回流栗19，沼液回流栗19与沼液回流系统15相连接，沼液回流系统15与匀浆池I的沼液进口相连接。沼液回流栗19设置在渣液分离池4的上部，渣液分离池4内上部的沼液通过沼液回流栗19和沼液回流系统15回流至匀浆池I。渣液分离池4中的沼液一部分通过管道进入匀浆池I，节约用水；另一部分沼液进入农田或者果园作为有机肥。
[0027]优选地，预发酵池2内设有物料提升栗9，物料提升栗9通过管道与过料管20相连接。物料提升栗9的数量设有2台，2台物料提升栗9并联连接。物料提升栗9通过过料管将物料输送至厌氧发酵池3。物料提升栗9的设置有利于预发酵池2的物料向厌氧发酵池3输送。
[0028]优选地，匀浆池I内设有污泥浓度仪7，厌氧发酵池3内设有VFA在线监测系统12，VFA在线监测系统12位于厌氧发酵池3的上部;所述物料提升栗9、沼液回流栗19、污泥浓度仪7和VFA在线监测系统12与电气控制系统相连接。通过污泥浓度仪7可以预先设置浓度值，电气控制系统检测污泥浓度仪7测量匀浆池I中的污泥浓度，当到达设定的浓度值时，控制沼液回流栗19开启。VFA在线监测系统12检测厌氧发酵池3中的VFA(挥发性脂肪酸)的浓度，当厌氧发酵池3内的VFA超过一定数值时，通过在VFA线监测装置12输送的信号，电气控制系统关闭物料提升栗9的运行。
[0029]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种一体化沼气发生装置，其特征在于:依次串联有匀浆池(1)、预发酵池(2)、厌氧发酵池(3)、渣液分离池(4)和沼气净化区(5)，匀浆池(I)上部设有进料口和沼液进口，所述匀浆池(I)和预发酵池(2)是密闭的箱体，匀浆池(I)与预发酵池(2)之间设有挡板隔段，挡板隔段上设有过料孔;所述预发酵池(2)和厌氧发酵池(3)通过过料管(20)相连接，厌氧发酵池(3)、渣液分离池(4)和沼气净化区(5)是敞开的箱体，厌氧发酵池(3)和渣液分离池(4)上设有双膜式储气柜(6)，沼气净化区(5)通过管道与双膜式储气柜(6)相连接。2.根据权利要求1所述的一体化沼气发生装置，其特征在于:所述渣液分离池(4)内设有沼液回流栗(19)，沼液回流栗(19)与沼液回流系统(15)相连接，沼液回流系统(15)与匀浆池(I)相连接。3.根据权利要求1或2所述的一体化沼气发生装置，其特征在于:所述匀浆池(I)内设有搅拌装置(8)，搅拌装置(8)位于匀浆池(I)中部;所述搅拌装置(8)包括电机、减速机、传动轴和叶片，电机与减速机相连接，减速机与传动轴相连接，传动轴下部设有叶片。4.根据权利要求1或2所述的一体化沼气发生装置，其特征在于:所述预发酵池(2)内设有物料提升栗(9)，物料提升栗(9)通过管道与过料管(20)相连接;所述厌氧发酵池(3)内设有物料分离器(10)和布料系统(11)，物料分离器(10)与布料系统(11)相连接，布料系统(11)位于厌氧发酵池(3)的下部。5.根据权利要求1或2所述的一体化沼气发生装置，其特征在于:所述渣液分离池(4)上设有沼渣自回流系统和沼渣排放系统(16);所述沼气净化区(5)设有沼气增压栗(13)、阻火器(14)、气水分离器(18)和脱硫装置(17)，沼气增压栗(13)与气水分离器(18)相连接，气水分离器(18)与脱硫装置(17)相连接，脱硫装置(17)与阻火器(14)相连接。6.根据权利要求4所述的一体化沼气发生装置，其特征在于:所述匀浆池(I)内设有污泥浓度仪(7)，厌氧发酵池(3)内设有VFA在线监测系统(12)，VFA在线监测系统(12)位于厌氧发酵池(3)的上部;所述物料提升栗(9)、沼液回流栗(19)、污泥浓度仪(7)和VFA在线监测系统(12)与电气控制系统相连接。7.根据权利要求6所述的一体化沼气发生装置，其特征在于:所述物料提升栗(9)的数量设有2台，2台物料提升栗(9)并联连接。8.根据权利要求1所述的一体化沼气发生装置，其特征在于:所述双膜式储气柜(6)通过管道与沼气增压栗(13)相连接，沼气增压栗(13)通过管道与气水分离器(18)相连，气水分离器(18)通过管道与脱硫装置(17)相连，脱硫装置(17)通过管道与阻火器(14)相连。9.根据权利要求5所述的一体化沼气发生装置，其特征在于:所述匀浆池(I)为密闭的圆柱形箱体，预发酵池(2)为密闭的方形箱体，厌氧发酵池(3)和渣液分离池(4)为敞开的方形箱体，沼气净化区(5)为密闭的方形箱体。
【文档编号】C12M1/34GK205473790SQ201620126080
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年2月18日
【发明人】蒋松钰, 任盼林, 张哲 , 焦明月, 常灵强
【申请人】河南鸿昇环保设备制造有限公司