专利名称：一种用于秸秆厌氧消化的发酵罐结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及沼气发酵领域，尤其涉及一种秸杆不易堆积、搅拌后秸杆分布均匀的用于秸杆厌氧消化的发酵罐结构，可适用于主要农作物秸杆发酵作业。
背景技术：
厌氧发酵罐是有机物进行微生物消化的场所，通常是沼气工程中最重要的主体部分。物料在发酵罐越均匀分布越有利于和微生物接触而被完全消化。不同发酵原料的物性参数相差较大，如生物质秸杆与粪便，前者粒度大和水混合后缺乏流态状，同时秸杆比重轻易漂浮，在发酵罐内分层现象较明显；后者与水混合搅拌后有明显流态状，在发酵罐内比较容易实现均匀化。发酵罐的形状直接影响罐内物料的流场分布，因而针对上述不同物理性质的发酵原料，需要设计符合发酵原料特性的罐体。 我国是农业大国，秸杆资源十分丰富，每年农作物秸杆产量达到8亿吨左右，居于世界首位。玉米秸、小麦秸和稻草秸是三大主要农作物秸杆，利用秸杆进行厌氧发酵生产沼气是实现农业废弃物资源化和产业化的重要途径。现有厌氧发酵罐的罐体常见的形状是圆柱形，罐体的高度和横截面直径之比(高径比)是最为重要的设计参数。高径比直接影响物料的流动状态，关键是需要设计符合不同发酵原料的高径比。现有技术中发酵罐的高径比多在I. 0-1. 5之间，高度一般大于直径，此种设计参数的选择主要是参考了标准的搅拌设备选型原则，旨在以最小的搅拌损耗获得最优化的流场使得罐内的物料被充分均匀混合。然而，现有发酵罐的这种高径比使用的前提是发酵物料和水混合后有良好的流动性，搅拌后很容易实现均匀化，不会立刻出现明显的固液分层现象，如粪便和污泥等。但对于秸杆类的生物质，由于其密度低在发酵罐内会浮于上部，同时秸杆流动性差会使上部越集越多。高径比大的发酵罐因为截面积小所以非常容易出现此类堆积现象，实际工程中甚至出现了罐上部的秸杆堆积结壳而导致无法修复的情况。有鉴于现有技术的上述诸多问题，本设计人基于从事相关领域多年的丰富经验及专业知识，结合应用实际，积极加以研究创新，以期克服现有技术的上述缺点，提供一种秸杆不易堆积、搅拌后秸杆分布均匀的用于秸杆厌氧消化的发酵罐结构，可适用于主要农作物秸杆发酵作业。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种秸杆不易堆积、搅拌后秸杆分布均匀的用于秸杆厌氧消化的发酵罐结构，可适用于主要农作物秸杆发酵作业。为达到上述目的，本实用新型提出一种用于秸杆厌氧消化的发酵罐结构，包括圆柱状的罐体，所述罐体的高度小于所述罐体的横截面直径的一半。如上所述的用于秸杆厌氧消化的发酵罐结构，其中，当所述发酵罐盛装玉米秸杆和污水的混合物时，所述比值范围为O. 3 O. 4。[0010]如上所述的用于秸杆厌氧消化的发酵罐结构，其中，当所述发酵罐盛装小麦秸杆和污水的混合物时，所述比值范围为O. 4 O. 45。如上所述的用于秸杆厌氧消化的发酵罐结构，其中，当所述发酵罐盛装稻草秸杆和污水的混合物时，所述比值范围为O. 3 O. 45。与现有技术相比，本实用新型具有以下特点和优点本实用新型不易在发酵罐的上部堆积秸杆，搅拌后秸杆分布均匀，可适用于玉米秸、小麦秸和稻草秸等主要农作物秸杆的发酵作业。
以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中，图I为本实用新型用于秸杆厌氧消化的发酵罐结构的示意图。附图标记说明I-罐体；H-罐体的高度；D_罐体的横截面直径。
具体实施方式
结合附图和本实用新型具体实施方式
的描述，能够更加清楚地了解本实用新型的细节。但是，在此描述的本实用新型的具体实施方式
，仅用于解释本实用新型的目的，而不能以任何方式理解成是对本实用新型的限制。在本实用新型的教导下，技术人员可以构想基于本实用新型的任意可能的变形，这些都应被视为属于本实用新型的范围。请参考图1，为本实用新型用于秸杆厌氧消化的发酵罐结构的示意图。如图所示，本实用新型提出的用于秸杆厌氧消化的发酵罐结构，包括圆柱状的罐体1，罐体I的高度H小于罐体I的横截面直径D的一半，使得罐体I呈现“矮胖型”，这种大截面结构，使得同量的秸杆分散得更均匀并减少了漂浮层厚度，秸杆下方发酵所产生的气体能顺利通过漂浮层而不顶起秸杆而加重堆积，并且由于截面大厚度小，即高径比值较小，使得搅拌阻力小很容易出现搅拌均匀的情况。当然，对于过小的Η/D值，是无法通过搅拌形成优良的流场的。对于玉米秸、小麦秸和稻草秸三大秸杆作物之间不同的物料特性，通过实验研究，本实用新型提出了对应的罐体高径比值范围(高径比)，当所述发酵罐盛装玉米秸杆和污水的混合物时，所述比值范围为O. 3 O. 4 ;当所述发酵罐盛装小麦秸杆和污水的混合物时，所述比值范围为O. 4 O. 45 ;当所述发酵罐盛装稻草秸杆和污水的混合物时，所述比值范围为
O.3 O. 45。经实验结果证明，上述秸杆在罐体I内经常规机械搅拌后即能出现自上而下的均匀充满状态。本实用新型在使用时，秸杆不易堆积在发酵罐的上部，搅拌后秸杆即可以均匀地分布。另外，本实用新型可以采用常规的顶部搅拌或者侧壁搅拌的结构，此两者均为已有技术，遂不再进行详细描述。针对上述各实施方式的详细解释，其目的仅在于对本实用新型进行解释，以便于能够更好地理解本实用新型，但是，这些描述不能以任何理由解释成是对本实用新型的限制，特别是，在不同的实施方式中描述的各个特征也可以相互任意组合，从而组成其他实施方式，除了有明确相反的描述，这些特征应被理解为能够应用于任何一个实施方式中，而并不仅局限于所描述 的实施方式。
权利要求1.一种用于秸杆厌氧消化的发酵罐结构，包括圆柱状的罐体，其特征在于，所述罐体的高度小于所述罐体的横截面直径的一半。
2.如权利要求I所述的用于秸杆厌氧消化的发酵罐结构，其特征在于，所述罐体的高度与所述罐体的横截面直径的比值范围为O. 3 O. 4。
3.如权利要求I所述的用于秸杆厌氧消化的发酵罐结构，其特征在于，所述罐体的高度与所述罐体的横截面直径的比值范围为O. 4 O. 45。
4.如权利要求I所述的用于秸杆厌氧消化的发酵罐结构，其特征在于，所述罐体的高度与所述罐体的横截面直径的比值范围为O. 3 O. 45。
专利摘要本实用新型公开了一种用于秸秆厌氧消化的发酵罐结构，所述发酵罐具有呈圆柱状的罐体，所述罐体的高度小于所述罐体的横截面直径的一半。所述罐体的高度H与所述罐体的横截面直径D的比值为一预定值。当所述发酵罐盛装玉米秸秆和污水的混合物时，所述比值范围为0.3～0.4；当所述发酵罐盛装小麦秸秆和污水的混合物时，所述比值范围为0.4～0.45；当所述发酵罐盛装稻草秸秆和污水的混合物时，所述比值范围为0.3～0.45。本实用新型不易在发酵罐的上部堆积秸秆，搅拌后秸秆即可以均匀地分布，可适用于主要农作物秸秆的发酵作业。
文档编号C12M1/107GK202626180SQ2012203170
公开日2012年12月26日 申请日期2012年6月29日 优先权日2012年6月29日
发明者张良 申请人:北京金宇蓝天生态能源科技开发有限公司