专利名称：一种沼气发酵装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种发酵装置，特别是关于一种沼气发酵装置。
背景技术：
大中型沼气工程面临的挑战是全面提升技术含量，充分满足其发酵的内因及外因 条件，即在严格的厌氧环境和发酵微生物旺盛繁殖与活性条件下，确保适宜的恒定的发酵 温度(1 = 351 38°0，适宜的物料浓度(TS = 6% 8%)，适宜的酸碱度(PH = 7)，适宜 的均勻度(物料在发酵罐内分布均勻，需适度搅拌)，以及适宜的碳氮比(C/N= 15 25)， 满足上述条件的工程技术措施是关键和保障。当前所建沼气工程的通病和存在的问题是昼夜和四季产气不稳定，容积产气率 低，尤其是晚秋、冬季、初春，在北方地区的产气率最大只能达到0.3 0. 5m7m3*d。为大幅 度提高发酵装置的容积产气率和产气量，使之能够保持在中温条件下达到产气率> 1. 5m3/ m、d，必须加强发酵物料的前期处理工作，做到“精料”即挥发性物料(VS)或直径< 0. 5mm 的固体颗粒物，加入厌氧发酵罐。目前采取的措施比较单一、不完善，因此，效果不明显，且 造价较高。为了满足“四度一比”条件，必须采取综合措施，集大成于一体，发挥设施的多功 能性，降低建设成本，并且要方便管理和维修，尽量做到组件装配化，以利于工厂化生产，缩 短安装时间和施工期。
发明内容针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种结构紧凑，安装快捷，集多种功能于 一体的沼气发酵装置。为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案一种沼气发酵装置，其特征在 于它包括发酵罐、散热装置、沼气搅拌装置和加料装置；所述发酵罐内填充有料液，所述 发酵罐顶部设置有一具有导气管的顶盖，所述发酵罐底部设置有一出料管；所述发酵罐内 液面下方设置有一压料板，所述压料板上布满缝隙；所述散热装置包括一两端封闭的中心 贮热管，所述中心贮热管一端通过一支架连接在所述发酵罐底部，另一端连接所述顶盖；所 述中心贮热管的下部设置有连接热水源的进水管，所述中心贮热管上部设置有出水管；围 绕所述中心贮热管的外部周向设置有若干翼管，每一所述翼管上分别设置有若干连通中心 贮热管的支管；所述散热装置上设置有生物膜；所述沼气搅拌装置包括一设置在所述中心 贮热管内的沼气管，所述沼气管的进气端穿出所述顶盖通过一单向阀连接一沼气压缩机的 输出端；所述沼气管的出气端穿出所述中心贮热管底端，通过一布流器连通所述发酵罐的 料液内；所述加料装置包括一设置在所述发酵罐外的封闭的上料罐，所述上料罐的顶部设 置有穿入所述上料罐的一物料管、一压缩空气管和一上料管；所述物料管和压缩空气管的 输入端分别通过一开关阀门连接料源和气源；所述上料管的输出端从所述发酵罐内的液面 上方穿入，且通入所述发酵罐下部；所述上料管上设置有一单向阀。所述生物膜采用锦纶布叠折4 6层制成，每层锦纶布的厚度为0. 15 0. 2mm,其上微孔为80 120目。所述压料板四周边缘向下倾斜，倾斜角度> 10°。所述发酵罐上设置有一温度检测装置和一观察视镜。所述生物膜分别将所述散热装置中的每一所述翼管上的所有所述支管整体包覆 其中。本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点1、本实用新型在发酵罐内 设置换热装置，换热装置的中心贮热管的进、出水管分别与燃气锅炉或热电联产机组的余 热水相连，该换热装置除具有加热、换热功能外，其中心贮热管还兼有发酵罐顶盖支撑柱， 压料板支撑托盘、生物膜悬挂支架以及沼气管通道等多项功能，换热效率η >90%。2、本 实用新型在发酵罐内液面下设置有其上布满缝隙的压料板，可以起到缓解漂浮物料结壳的 作用，提高了悬浮物的降解速率，且有利于沼气的释放。3、本实用新型的沼气管通过中心 贮热管由发酵罐上部插入罐底，且沼气管上部设置有逆上阀，因此，可以防止停机时，物料 回流到沼气压缩机内，沼气管下部设置有布流器，可以提高沼气搅拌效果。4、本实用新型 在发酵罐外设置气压上料罐，气压上料罐内设置有物料管、压缩空气管和上料管；通过物料 管向气压上料罐内加入物料，通过压缩空气管向气压上料罐内加入压缩空气，因此，可以使 物料通过上料管加入到发酵罐中，采用这种气压上料方式，可将挥发性物料或直径< 0. 5mm 的固体颗粒物压入发酵罐中，功率消耗低，且不会产生堵塞问题。5、本实用新型的生物膜采 用高强、高密、耐腐蚀、不降解的锦纶布制成，且锦纶布的微孔为80 120目，具有大比表面 积微孔，有利于截留和富集菌种，防止排料时菌种流失，提高菌群的附着和繁生能力以及活 性，同时死亡的菌体极易剥落，不影响新生菌群的附着与繁殖。本实用新型结构紧凑，安装 方便快捷，成本低，能耗低、搅拌均勻，不会破坏发酵罐厌氧环境，集多种功能于一体，可广 泛用于沼气发酵过程中。
图1是本实用新型结构示意图图2是图1的俯视示意图图3是本实用新型的压料板结构示意图
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述。如图1、图2所示，本实用新型包括发酵罐1、散热装置2、沼气搅拌装置3、生物膜 4、压料板5、加料装置6。如图1所示，发酵罐1内填充有料液，发酵罐1的底板上设置有一支架11，发酵罐 1的顶部设置有一顶盖12，顶盖12上设置有一导气管13，发酵罐1上设置有一温度检测装 置14和一观察视镜15，发酵罐1底部设置有一出料管16 (如图2所示)。如图1、图2所示，散热装置2用于为发酵罐1内的发酵反应提供适宜的温度，其包 括一两端封闭的中心贮热管21，中心贮热管21的一端设置在支架11上，另一端设置在发酵 罐1的顶盖12上。中心贮热管21外部位于液面内的周向间隔设置有若干与所述中心贮热 管21平行的翼管22，每一翼管22的两端以及两端之间分别设置有与中心贮热管21连通的支管23。最下面的支管23下方设置有一与中心贮热管21连通的进水管对，最上面的支管 23上方设置有一与中心贮热管21连通的出水管25。进水管M的进水端和出水管25的出 水端分别对应与设置在发酵罐1外部的燃气锅炉或热电联产机组内的余热水的出水口和 进水口连接(图中未示出)。如图1所示，沼气搅拌装置3包括一设置在中心贮热管21内的沼气管31，沼气管 31的进气端穿出发酵罐1的顶盖12，通过一逆上阀或单向阀(图中未示出)连接沼气压缩 机的输出端，在沼气管31上设置逆上阀或单向阀可以防止停机时，发酵罐1内的物料回流 到沼气压缩机内。沼气管31的出气端穿出中心贮热管21的底端，且通过一布流器(图中 未示出)连通发酵罐1的料液内，当沼气管31向发酵罐1内通入压缩沼气时，可以通过布 流器提高沼气对料液的气体搅拌效果。如图1所示，生物膜4分别将散热装置2中每一翼管22上的支管23整体包覆其 中。生物膜4采用高强、高密、耐腐蚀、不降解的锦纶布制成，且锦纶布的微孔为80 120 目；每层锦纶布的厚度为0. 15 0. 2mm，叠折4 6层，则其比表面积比硬聚乙烯菌床增大 8 12倍，有利于菌种附着，且不易剥落。如图1、图3所示，压料板5为缝隙板，其上布满有扇形缝隙或其他形式的缝隙。压 料板5设置在发酵罐1内、液面以下30 40cm处。压料板5的中心设置有一托盘51，托盘 51通过设置在中心贮热管21上的托环或支架支撑。压料板5的四周边缘向下向外倾斜，倾 斜角度>10°，且通过设置在发酵罐1内壁周边的托环或支架支撑。通过压料板5可以缓 解漂浮物料的结壳，提高了悬浮物的降解速率，且有利于沼气的释放。如图1所示，加料装置6包括一设置在发酵罐1外的封闭的气压上料罐61，上料 罐61的顶部设置有穿入上料罐61的一物料管62、一压缩空气管63和一上料管64。物料 管62和压缩空气管63的输入端分别通过一开关阀门连接物料输出装置和空气压缩机，分 别用于为上料罐61内通入物料和压缩空气，物料在压缩空气的压力下进入上料管64，上料 管64的输出端设置有一单向阀，上料管64的输出端从发酵罐1内的液面上方穿入，且通入 发酵罐1内下部，用于向发酵罐1内通入物料。采用上述气压上料的方式向发酵罐1中上 料，功率消耗低，且不会产生堵塞问题。上述各实施例仅用于说明本实用新型，其中各部件的结构、连接方式等都是可以 有所变化的，凡是在本实用新型技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在 本实用新型的保护范围之外。
权利要求1.一种沼气发酵装置，其特征在于它包括发酵罐、散热装置、沼气搅拌装置和加料装置；所述发酵罐内填充有料液，所述发酵罐顶部设置有一具有导气管的顶盖，所述发酵罐 底部设置有一出料管；所述发酵罐内液面下方设置有一压料板，所述压料板上布满缝隙；所述散热装置包括一两端封闭的中心贮热管，所述中心贮热管一端通过一支架连接在 所述发酵罐底部，另一端连接所述顶盖；所述中心贮热管的下部设置有连接热水源的进水 管，所述中心贮热管上部设置有出水管；围绕所述中心贮热管的外部周向设置有若干翼管， 每一所述翼管上分别设置有若干连通中心贮热管的支管；所述散热装置上设置有生物膜；所述沼气搅拌装置包括一设置在所述中心贮热管内的沼气管，所述沼气管的进气端穿 出所述顶盖通过一单向阀连接一沼气压缩机的输出端；所述沼气管的出气端穿出所述中心 贮热管底端，通过一布流器连通所述发酵罐的料液内；所述加料装置包括一设置在所述发酵罐外的封闭的上料罐，所述上料罐的顶部设置有 穿入所述上料罐的一物料管、一压缩空气管和一上料管；所述物料管和压缩空气管的输入 端分别通过一开关阀门连接料源和气源；所述上料管的输出端从所述发酵罐内的液面上方 穿入，且通入所述发酵罐下部；所述上料管上设置有一单向阀。
2.如权利要求1所述的一种沼气发酵装置，其特征在于所述生物膜采用锦纶布叠折 4 6层制成，每层锦纶布的厚度为0. 15 0. 2mm,其上微孔为80 120目。
3.如权利要求1所述的一种沼气发酵装置，其特征在于所述压料板四周边缘向下倾 斜，倾斜角度>10°。
4.如权利要求2所述的一种沼气发酵装置，其特征在于所述压料板四周边缘向下倾 斜，倾斜角度>10°。
5.如权利要求1或2或3或4所述的一种沼气发酵装置，其特征在于所述发酵罐上 设置有一温度检测装置和一观察视镜。
6.如权利要求1或2或3或4所述的一种沼气发酵装置，其特征在于所述生物膜分 别将所述散热装置中的每一所述翼管上的所有所述支管整体包覆其中。
7.如权利要求5所述的一种沼气发酵装置，其特征在于所述生物膜分别将所述散热 装置中的每一所述翼管上的所有所述支管整体包覆其中。
专利摘要本实用新型涉及一种沼气发酵装置，其特征在于它包括发酵罐、散热装置、沼气搅拌装置和加料装置；发酵罐顶部设置有一具有导气管的顶盖，底部设置有一出料管；发酵罐内液面下方设置有一布满缝隙的压料板；散热装置包括一设置在发酵罐内的中心贮热管；中心贮热管的下部设置进水管，上部设置有出水管；中心贮热管的外部周向设置有若干翼管，每一翼管上分别设置有若干连通中心贮热管的支管；散热装置上设置有生物膜；沼气搅拌装置包括一设置在中心贮热管内的沼气管；加料装置包括一上料罐，上料罐的顶部设置有穿入上料罐的物料管、压缩空气管和上料管；物料管和压缩空气管的输入端连接料源和气源；上料管的输出端从发酵罐内的液面上方穿入，且通入发酵罐下部。
文档编号C12M1/107GK201924014SQ2010206549
公开日2011年8月10日 申请日期2010年12月7日 优先权日2010年12月7日
发明者孙金世, 张天瑞 申请人:绿能生态环境科技有限公司