专利名称：笼屉式多用固体厌氧发酵装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种厌氧发酵装置，尤其涉及一种笼屉式多用固体厌氧发酵装置，适 用于各种规模固体发酵生产沼气、固体发酵酒精、固体发酵白酒等厌氧或兼性厌氧发酵工 艺。
背景技术：
液体发酵是现代发酵工业的发展方向，但是在某些发酵领域中固体发酵仍然显示 了一定的优越性，甚至有不可替代性。如以农业废弃物、禽畜粪便、生活垃圾等为原料发酵 生产沼气，用液体发酵，发酵液的浓度受到限制，通常总固体最高只能达到8%，装置的利用 率较低，在发酵正常的情况下，按发酵装置容积计算每日每立米只能产生1立米左右的沼 气，而固体发酵，目前已经可以达到4-5立米，同样规模的沼气发酵装置，可以缩小到原来 体积的1/4-1/5 ；甜高粱是一种高产的糖料作物，其种子和茎秆均可以用来生产酒精，是一 种非常有前途的作物，每亩甜高粱每天合成的碳水化合物可生产3. 2升酒精，而玉米只有1 升，小麦0. 2升，粒用高粱0. 6升，甜高粱秆单产一般在4000-5000公斤，每亩地可产白酒 400-500公斤，可产酒精400升，比甘蔗高30%，是非常有前途的可再生能源作物，如采用液 体发酵则需要进行压榨，一是工艺变得复杂，二是动力消耗增加，还会因为除渣要随之丢掉 许多糖份，使收率降低，如果用固体发酵则可使工艺变得简单。但是固体发酵向来是因为不 便于机械化和自动化而一直困扰着人们，并一直阻滞着固体发酵的发展，甚至导致某些传 统工业不得不另辟蹊径，如上个世纪60年代我国的白酒工业大部分都由固体发酵改为液 体发酵，其实质量很难达到固体发酵的水平，但为了追求产量和效益，不得不牺牲质量，实 在是不得已而为之。发明内容
为了解决上述技术问题本发明提供一种笼屉式多用固体厌氧发酵装置，目的是既 能实用于固体发酵工艺又能便于实现机械化和自动化。
为达上述目的本发明笼屉式多用固体厌氧发酵装置，由下述结构构成底层罐体， 在底层罐体上方设有中间罐体，中间罐体的上方设有罐盖，底层罐体和中间罐体的壳体上 部外沿为环形槽，中间罐体的底部设在环形槽内，在中间罐体的下部设有筛板，底层罐体上 设有蒸气入口，罐盖的顶部设有气体出口。
所述的蒸气入口设在底层罐体的侧壁上。
所述的底层罐体的底面上设有排污口。
所述的罐盖为拱形。
所述的中间罐体为至少二层。
所述的中间罐体的侧壁上设有回流管。
所述的筛板用蓖条代替。
所述的环形槽内设有液体或柔性密封材料。
本发明的优点效果本发明象笼屉一样，分成若干节段，节间密封，可以根据生产 规模多节自由组合；克服了固体发酵装卸料不宜实现机械化、自动化的缺点使其容易实现 机械化和自动化；本装置同时可以有不同用处，如用于酒精发酵，在完成酒精发酵后，可以 在装置中直接进行蒸馏，此时装置就成了一个填料蒸馏塔，免去了从发酵装置到蒸馏装置 的物料输送，简化了劳动，节约了能源；本装置的节间密封采用水或其它液体密封，也可采 用其它柔性材料密封，确保发酵产生的气体或蒸馏时的馏出物不会泄露；由于物料是分层 的，发酵产生的热量不宜积聚，便于散热。
图1是本发明的结构示意图。
图中1、罐盖；2、环形槽；3、气体出口 ；4、回流管；5、蒸气入口 ；6、排污口 ；7、筛 板；8、中间罐体；9、底层罐体。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
实施例1
如图所示本发明笼屉式多用固体厌氧发酵装置，由下述结构构成底层罐体9，在 底层罐体9上方设有中间罐体8，中间罐体8的上方设有罐盖1，底层罐体9和中间罐体8 的壳体上部外沿为环形槽2，环形槽2内设有液体，中间罐体8的底部设在环形槽2内，在中 间罐体8的下部设有筛板7，底层罐体9上设有蒸气入口 5，蒸气入口 5设在底层罐体9的 侧壁上，底层罐体9的底面上设有排污口 6，罐盖1的顶部设有气体出口 3，罐盖1为拱形， 罐盖1盖在中间罐体8的环形槽2内；中间罐体8为至少二层，本实施例为8层，中间罐体 8的侧壁上设有回流管4。
实施例2
在实施例1中的筛板7用蓖条代替，中间罐体8为5层，环形槽内设有柔性密封材 料，其它同实施例1。
底层罐体用碳钢等金属制造，也可以用钢筋混凝土浇灌或其它材料制成，可在地 上、地下或半地下构筑，主要用来支撑上部结构，收集残液和密封用；筛板或蓖条用来承载 物料，为了适应蒸馏过程，中间罐体根据需要设有回流管；罐盖制成拱形顶，使其成为一个 气室，产生的气体在这里积聚，然后从气体出口 3排出。
本发明的使用方法
首先将底层罐体的密封环形槽中注入液体(如水)或放入可以起到密封作用的柔 性材料，然后将各节中间罐体依次安装，一次安装一节，安好后用传送设备将物料装入第一 节，第一节装满后，第一节环形槽中注入液体或放入柔性材料，再安第二节，再装料，重复前 一节的操作，直到安装到最后一节中间罐体。都安装好后，按发酵条件要求，进行发酵管理。
本发明可用于沼气发酵
首先将底层罐体环形槽注入水，将第一节中间罐体用吊车平稳吊装在底层缸体环 形槽上，然后用传送带将调配好的物料如秸杆、粪便等输送到第一层罐体中，摊平，同时向 第一层的环形槽注水，然后安装第二层，重复第一层的操作，直到次顶层，最后将顶层罐盖装好。封闭除气体出口外的所有管口，按要求保持装置内温度，判定产气后，取样测定沼气 纯度，确认不会爆鸣后可正常供气，经过15-30天左右出气量渐低直到每天产气量不到总 容积的1/5时，停止发酵，用吊车将装置一节一节的吊下，同时将料倾泄出去，用于制造有 机肥料或饲料，装置可以进入下一次操作。
用于处理生活垃圾进行沼气发酵
首先将底层罐体环形槽注入水，将第一节中间罐体用吊车平稳吊装在底层缸体环 形槽上，然后用传送带将调配好经初步分拣的生活垃圾输送到第一层中，摊平，同时向第一 层的环形槽注水，然后安装第二层，重复第一层的操作，直到次顶层，最后将顶层装好。封 闭除出气口外的所有管口，按要求保持装置内温度，判定产气后，取样测定沼气纯度，确认 不会爆鸣后可正常供气，经过15-30天左右出气量渐低，直到每天产气量不到总容积的1/5 时，停止发酵，用吊车将装置一节一节的吊下，同时将料倾泄出去，用于制造有机肥料或饲 料，装置可以进入下一次操作。
用于甜高粱制造酒精
首先将底层罐体环形槽注入水，将第一节中间罐体用吊车平稳吊装在底层缸体环 形槽上，然后用传送带将粉碎后调配好接入酵母的甜高粱秸杆输送到第一层中，摊平，同时 向第一层的环形槽注水，然后安装第二层，重复第一层的操作，直到次顶层，最后将顶层装 好。封闭除出气口外的所有管口，按要求保持装置内温度，收集CO2，取样测定酒精含量，判 定发酵终止后，(一般发酵周期在48-72小时)通入蒸汽，蒸馏后的酒精通过馏出口收集， 并根据需要调整回流比，调节合适经济的蒸馏浓度制得初酒精，然后根据要求进行精馏脱 水分别制成95%的食用或工业酒精或99. 5%的燃料酒精。蒸馏结束后，用吊车将装置一节 一节的吊下，同时将料倾泄出去，用于制造DDGS或秸杆燃料或作为沼气发酵的原料，装置 可以进入下一次操作。
用于甘蔗制造酒精
首先将底层罐体环形槽注入水，将第一节中间罐体用吊车平稳吊装在底层缸体环 形槽上，然后用传送带将粉碎后调配好接入酵母的甘蔗输送到第一层中，摊平，同时向第一 层的环形槽注水，然后安装第二层，重复第一层的操作，直到次顶层，最后将顶层装好。封闭 除出气口外的所有管口，按要求保持装置内温度，收集CO2,取样测定酒精含量，判定发酵终 止后，(一般发酵周期在48-72小时)通入蒸汽，蒸馏后的酒精通过馏出口收集，并根据需要 调整回流比，调节合适经济的蒸馏浓度制得初酒精，然后根据要求进行精馏脱水分别制成 95%的食用或工业酒精或99. 5%的燃料酒精。蒸馏结束后，用吊车将装置一节一节的吊下， 同时将料倾泄出去，用于制造DDGS或秸杆燃料或作为沼气发酵的原料，装置可以进入下一 次操作。
用于白酒发酵
首先将底层罐体环形槽注入水，将第一节中间罐体用吊车平稳吊装在底层缸体环 形槽上，然后用传送带将粉碎后经糊化调配(添加淀粉酶、糖化酶或酒曲等)好的物料接入 酵母(甜高粱秸杆、甘蔗、薯干、木薯、谷物等)，输送到第一层中，摊平，同时向第一层的环 形槽注水，然后安装第二层，重复第一层的操作，直到次顶层，最后将顶层装好。封闭除出气 口外的所有管口，按要求保持装置内温度，收集CO2,取样测定酒精含量，判定发酵终止后， 通入蒸汽，蒸馏后的白酒通过馏出口收集，并根据需要调整回流比调节合适经济的蒸馏浓度制得初白酒，然后根据要求进行贮存，经调配后出厂。蒸馏结束后，用吊车将装置一节一 节的吊下，同时将料倾泄出去，用于制造DDGS或进一步进行沼气发酵，装置可以进入下一 次操作。
权利要求
1.笼屉式多用固体厌氧发酵装置，其特征在于由下述结构构成底层罐体，在底层罐 体上方设有中间罐体，中间罐体的上方设有罐盖，底层罐体和中间罐体的壳体上部外沿为 环形槽，中间罐体的底部设在环形槽内，在中间罐体的下部设有筛板，底层罐体上设有蒸气 入口，罐盖的顶部设有气体出口。
2.根据权利要求1所述的笼屉式多用固体厌氧发酵装置，其特征在于所述的蒸气入口 设在底层罐体的侧壁上。
3.根据权利要求1或2所述的笼屉式多用固体厌氧发酵装置，其特征在于所述的底层 罐体的底面上设有排污口。
4.根据权利要求1所述的笼屉式多用固体厌氧发酵装置，其特征在于所述的罐盖为拱形。
5.根据权利要求1所述的笼屉式多用固体厌氧发酵装置，其特征在于所述的中间罐体 为至少二层。
6.根据权利要求1所述的笼屉式多用固体厌氧发酵装置，其特征在于所述的中间罐体 的侧壁上设有回流管。
7.根据权利要求1所述的笼屉式多用固体厌氧发酵装置，其特征在于所述的筛板用蓖 条代替。
8.根据权利要求1所述的笼屉式多用固体厌氧发酵装置，其特征在于所述的环形槽内 设有液体或柔性密封材料。
全文摘要
本发明涉及一种厌氧发酵装置，尤其涉及一种笼屉式多用固体厌氧发酵装置，适用于各种规模固体发酵生产沼气、固体发酵酒精、固体发酵白酒等厌氧或兼性厌氧发酵工艺。由下述结构构成底层罐体，在底层罐体上方设有中间罐体，中间罐体的上方设有罐盖，底层罐体和中间罐体的壳体上部外沿为环形槽，中间罐体的底部设在环形槽内，在中间罐体的下部设有筛板，底层罐体上设有蒸气入口，罐盖的顶部设有气体出口。本发明象笼屉一样，分成若干节段，节间密封，可以根据生产规模多节自由组合；克服了固体发酵装卸料不宜实现机械化、自动化的缺点使其容易实现机械化和自动化。
文档编号C12M1/18GK102031223SQ20091018772
公开日2011年4月27日 申请日期2009年9月29日 优先权日2009年9月29日
发明者高广仁 申请人:常清, 李瞻, 高广仁