专利名称：一种蠕动式用于沼气发酵的厌氧固态发酵装置的制作方法
一种蠕动式用于沼气发酵的厌氧固态发酵装置
技术领域：
本发明属于沼气发酵领域，特别涉及到蠕动式厌氧固态发酵沼气的装置。
背景技术：
在能源日益紧缺的今天，沼气作为一种气体燃料，不仅可以补充化石燃料减少的 空缺，同时还可解决农业废弃物、日常生活垃圾、工业废物等的环境污染问题，因此沼气的 生产既有经济效益又有生态效益，值得大力地开发与推广。 目前沼气开发的一个重要方向就是沼气干发酵，与传统的液态发酵相比，厌氧固 态发酵具有节水、节能、工艺简单、污染小、成本低等优点。但沼气的厌氧固态发酵技术存在 其技术瓶颈，如传热、传质不均等，目前，其解决手段多采用搅拌的方式来增加物料的运动， 但大多适用于液体发酵物料的搅拌装置，在固态物料中，较难搅动，能耗高，效果差，而且搅 拌的剪切力也会对菌体的生长造成危害，不利于厌氧固态发酵的稳定运行，因此限制了厌 氧固态发酵产沼气技术的规模化发展。
发明内容
针对上述固态发酵沼气装置中存在的问题，本发明模拟胃肠蠕动的原理，开发出 了通过蠕动强化厌氧固态发酵沼气过程的装置，其特征如下蠕动式厌氧固态发酵沼气装 置，包括罐体，进料口 ，出料口 ，排气口 ，弹簧，短棒，弹簧驱动装置，气体收集罐等，在罐体内 部设有四组内具弹簧装置的呈纵向排列的可收縮的短棒，通过电磁驱动装置作用于弹簧， 使弹簧带动短棒沿水平方向作伸縮运动，通过短棒间的交错运动作用于固态物料，对罐体 内物料产生挤压，揉搓，混合等作用，从而强化物料在反应器内部的运动，强化反应器内固 态物料的传质、传热。 按照技术方案提供的强化固态发酵沼气的装置，其特征在于物料由进料口进入， 发酵结束后残渣由出料口排出，沼气通过排气口排出，然后贮存在气体收集罐中；
按照技术方案提供的强化固态发酵沼气的装置，其特征在于罐体内共有四列短 棒固定其上，每隔90度角排布一列，每列由10-20个短棒组成。 按照技术方案提供的强化固态发酵沼气的装置，其特征在于在罐体的同一高度 均匀分布的4个短棒，在其内弹簧的带动下，作用于罐内物料上，产生挤压，揉搓，混合等作 用； 按照技术方案提供的强化固态发酵沼气的装置，其特征在于短棒收縮后与伸展
后长度比为i : 2-i : io ; 按照技术方案提供的强化固态发酵沼气的装置，其特征在于短棒伸展后长度与
反应器直径的比为i : io-i : ioo。
本发明的优点
本发明与现有固体废物产沼气装置相比较，具有如下优点(l)强化了固态物料 的传质、传热；(2)提高了固态物料温度、湿度的均匀性，省去了搅拌装置，能耗进一步降
3低；(3)提高了厌氧固态发酵系统运行的稳定性和沼气的产气率，同时縮短了发酵的周期。
图1为本装置的示意图
图2为本装置的A-A剖视图 图中1为排气口，2为进料口，3为罐体内短棒，4为短棒内弹簧，5为罐体空腔，6为贮气罐，7为出料口，8为弹簧驱动装置。
具体实施方法
实施例1 将经汽爆预处理的玉米秸秆与人、畜粪按比例混合，添加一定量的水，并接种取自污水处理厂的厌氧污泥，混匀后经进料口移入反应器内，密封，进行沼气发酵。周期10天，温度控制在37t:左右，弹簧在驱动装置作用下带动短棒每隔30min伸縮1次，每次lmin，伸縮时处于同一高度对称的两个短棒为一组，并同另一组交替作用于物料上，并且处于同一列的短棒从上到下排列，奇数为一组，偶数为另一组，交替作用于物料上。发酵结束后，沼气收集在贮气罐中，发酵残渣从出料口排出。
权利要求
一种蠕动式用于沼气发酵的厌氧固态发酵装置，包括罐体，进料口，出料口，排气口，弹簧，短棒，弹簧驱动装置，气体收集罐；在罐体内部设有四组内具弹簧装置的呈纵向排列的可收缩的短棒，通过电磁驱动装置作用于弹簧，使弹簧带动短棒沿水平方向作伸缩运动，通过短棒间的交错运动作用于固态物料。
2. 如权利要求1所述的一种蠕动式用于沼气发酵的厌氧固态发酵装置，其特征在于 共有四列短棒固定在装置内，每隔90度角分布一列，每列由10-20个短棒组成。
3. 如权利要求1所述的一种蠕动式用于沼气发酵的厌氧固态发酵装置，其特征在于 短棒收縮后与伸展后的长度比为1:2-1: 10。
4. 如权利要求1所述的一种蠕动式用于沼气发酵的厌氧固态发酵装置，其特征在于短棒伸展后长度与反应器直径的比为i : io-i : ioo。
全文摘要
本发明公开了一种蠕动式用于沼气发酵的厌氧固态发酵装置，其特征为装置内对称固定了四列短棒组，短棒内弹簧在电磁装置的驱动下的带动短棒沿水平方向作伸缩往复运动，从而强化了固态物料在反应器内的蠕动，有利于物料的传质、传热，避免局部酸化，有利于沼气的溢出，有利于系统稳定性和沼气产气率的提高。
文档编号C12M1/107GK101768550SQ20101011369
公开日2010年7月7日 申请日期2010年2月24日 优先权日2010年2月24日
发明者张翔, 陈洪章 申请人:中国科学院过程工程研究所