专利名称：水力循环发酵工艺及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及微生物厌氧处理农业废弃物、畜牧养殖废弃物及工业废水的方 法及设备，特别涉及一种水力循环发酵工艺及装置。
二背景技术：
目前，厌氧发酵方法及设备主要有完全搅拌式厌氧发酵工艺、厌氧接触工 艺反应器、上流式厌氧污泥床反应器和升流式厌氧固体反应器等。这些方法及 工艺设备存在着如下缺点或不足①设备针对的物料主要是畜牧业养殖粪便， 由于秸秆碳氮比远远高于厌氧发酵本身所需碳氮比，尚无法对农业秸秆类物料 进行发酵处理；②多采用内置式换热，罐体易腐蚀，密封不良，易受厌氧菌影 响；(D设备复杂，发酵罐尚须配置专用储气柜，占地面积大，运行安全性差； ④配套设施多、投资大、运行成本高。
三
发明内容
本发明的目的是提供一种水力循环发酵工艺，采用专门针对农作物秸秆进 行厌氧发酵处理。同时还可以适用于畜牧养殖业污物等物料，填补了当前农作 物秸秆发酵装置的空白，大大提高了装置的适用范围以及通用性。
本发明所述的水力循环发酵工艺，包括如下顺序的工艺步骤(A)进料；(B) 加热保温发酵；(C)出料，其特征在于所述工艺步骤(A)、 (B)、 (C)是在水 力循环工艺装置中进行的，步骤(A)是由干式发酵装置的出料口自然流入水力 循环工艺装置的发酵罐内；步骤(B)是通过设置于发酵罐上的温度传感器检测 发酵罐内温度，当其温度低于设计温度时，由本装置的控制系统自动开启，循 环泵将发酵罐内的物料抽到换热装置中，温度升高后物料经循环泵返回发酵罐中，循环此步骤搅拌发酵罐中的物料，同时达到设计温度；步骤(C)物料在发 酵罐内不断发酵产生沼气，沼渣和沼液，从各自的出口排出。
所述步骤(B)中发酵罐中物料被泵入换热装置中的换热是外循环加热方式。 所述发酵罐内的物料递在加热过程中由循环泵抽送时，在发酵罐内形成涡流进 行搅拌。所述沼气自发酵罐排气口排出，沼液和沼渣从出料阀口排出。
本发明的另一目的是提供一种水力循环发酵工艺装置，采用控制系统控制 和内外膜结构的发酵罐，有效地对农业秸秆进行发酵，产生供发电或民用使用 的沼气。
本发明所述的水力循环发酵工艺装置，包括发酵罐、换热装置、进料口、内 膜、外膜、安全阀、出料阀、鼓风机、温度传感器、电动阀、循环泵、止回阀 和控制系统，其特征在于所述发酵罐外一侧安装有换热器和进料阀另一侧安装 有沼气出口阀和出料阀，罐顶部顺次安装有内膜和外膜，该外膜上部安装有安 全阀，内膜和外膜之间构成充气腔，所述鼓风机及管道与该充气腔相连通，罐 下部安装有温度传感器，所述控制系统安装于发酵罐外，与温度传感器和换热 器电连接。
所述换热器通过连接管及其上连接的止回阀、电动阀和循环泵与发酵罐相 连通。所述发酵罐为直径大、高度小的扁平形结构。所述控制系统为PLC控制
器0
本与现有技术相比具有如下优点
1、适应范围广，针对农作物秸秆设计，同时适用于各类养殖业污物及工 业污水的厌氧发酵处理；
2、 采用外循环式加热，避免了内置式换热装置在罐体内易腐蚀、难维护的 缺点，同时可以防止由于密封不良对厌氧菌的影响。
3、 物料搅拌与加热通过一套物料循环泵完成，节省设备投资；
4、 发酵装置兼作储气柜使用，不必另建气柜，节省投资，减少占地面积；
5、 储气系统无水封、油封和弹簧，不怕结冰不需加温；
6、 储气系统无导轨，无升降活塞，无须配重；
7、 装置结构简单，易于维护，故障点少，故障率低，运行成本低。
四
附图为本发明水力循环发酵方法的装置结构示意图。
五具体实施例方式
种水力循环发酵工艺，包括如下顺序的工艺步骤(A)进料；(B)加热保 温发酵；(C)出料，其特征在于所述工艺步骤(A)、 (B)、 (C)是在水力循环 工艺装置中进行，步骤(A)是由干式发酵装置1的出料口自然流入水力循环工 艺装置的发酵罐4内；步骤(B)是通过设置于发酵罐4上的温度传感器11检 测发酵罐内温度，当其温度低于设计温度时，由本装置的控制系统15自动开启 循环泵13将发酵罐4内的物料抽到换热装置2中，温度升高后物料经循环泵13 返回发酵罐4中，循环此步骤搅拌发酵罐4中的物料，同时达到设计温度；步 骤(C)物料在发酵罐4内不断发酵，产生沼气、沼渣和沼液，从各自的出口排 出。
所述步骤(B)中发酵罐4中物料被泵入换热装置2中的换热是外循环加热 方式。所述发酵罐4内的物料加热过程中，在物料循环泵2抽送时，发酵罐4 内形成涡流搅拌。所述沼气自发酵罐4的排气口8排出，供给民用或发电机组
发电。沼液和沼渣自出料阀口9排出。
本发明的另一目的是提供一种水力循环发酵工艺装置，采用控制系统自动 控制和内膜、外膜恒压式双膜罐顶结构，有效地对农业秸杆进行发酵，产生供 发电机组发电或用户使用的沼气。
本发明所述的水力循环发酵工艺装置，包括发酵罐4、换热装置2、进料口 3、内膜5、外膜6、安全阀7、出料阀口9、鼓风机IO、温度传感器ll、电动 阀12、物料循环泵13、止回阀14、干式发酵装置1和控制系统5。发酵罐4 外一侧安装有换热器2和进料阀3，另一侧安装有沼气出口阀8和出料阀口 9， 罐顶部顺次安装有内膜5和外膜6，该外膜6上部安装有安全阀7，内膜5和外 膜6之间构成充气腔。鼓风机及管道10与该充气腔相连通。罐下部安装有温度 传感器11，控制系统15安装于发酵罐4外，与温度传感器11和换热器2电连 接。
换热器2通过连接管及其上连接的止回阀14、电动阀12和物料循环泵13 与发酵罐4相连通。发酵罐4为直径大、高度小的扁平形结构。控制系统15为 PLC控制器。
权利要求
1.一种水力循环发酵工艺，包括如下顺序的工艺步骤(A)进料；(B)加热保温发酵；(C)出料，其特征在于所述工艺步骤(A)、(B)、(C)是在水力循环工艺装置中进行的，步骤(A)是由干式发酵装置的出料口自然流入本装置的发酵罐内；步骤(B)是通过设置于本装置发酵罐上的温度传感器检测发酵罐内温度，当其温度低于设计温度时，由本装置的控制系统自动开启，循环泵将发酵罐内的物料抽到换热装置中，温度升高后物料经循环泵返回发酵罐中，循环此步骤搅拌发酵罐中的物料，同时达到设计温度；步骤(C)物料在发酵罐内不断发酵产生沼气，沼渣和沼液，从各自的出口排出。
2、 根据权利要求1所述的水力循环发酵工艺，其特征在于所述步骤(B)中 发酵罐中物料被泵入换热装置中的换热是外循环加热方式。
3、 根据权利要求1或2所述的水力循环发酵工艺，其特征在于所述发酵罐 内的物料，在加热过程中由循环泵抽送时，发酵罐内形成涡流搅拌。
4、 根据权利要求1所述的水力循环发酵工艺，其特征在于所述所述沼气自 发酵罐排气口排出，沼液、沼渣自出料阀口排出。
5、 一种水力循环发酵工艺装置，包括发酵罐、换热装置、进料口、内膜、 外膜、安全阀、出料阀、鼓风机、温度传感器、电动阀、循环泵、止回阀和控 制系统，其特征在于所述发酵罐外一侧安装有换热器和进料阀另一侧安装有沼 气出口阀和出料阀，罐顶部顺次安装有内膜和外膜，该外膜上部安装有安全阀， 内膜和外膜之间构成充气腔，所述鼓风机及管道与该充气腔相连通，罐下部安 装有温度传感器，所述控制系统安装于发酵罐外，与温度传感器和换热器电连 接。
6、 根据权利要求5所述的水力循环发酵工艺装置，其特征在于所述换热器 通过连接管及其上连接的止回阀、电动阀和徨环泵与发酵罐相连通。
7、 根据权利要求5或6所述的水力循环发酵工艺装置，其特征在于所述发 酵罐为直径大、高度小的扁平形结构。
8、 根据权利要求5所述的水力循环发酵工艺装置，其特征在于所述控制系 统为PLC控制器。
全文摘要
一种水力循环发酵工艺及装置，工艺包括如下顺序的步骤步骤(A)进料是由干式发酵装置的出料口自然流入本装置的发酵罐内；步骤(B)是通过循环泵将发酵罐内的物料抽到换热装置中加温，温度升高后物料经循环泵返回发酵罐中保温发酵；步骤(C)物料在发酵罐内不断发酵产生沼气，沼渣和沼液，从各自的出口排出。装置包括发酵罐、换热装置、内、外膜、循环泵和控制系统等。换热器安装于发酵罐外，发酵罐上有沼气出口阀和出料阀，罐顶部顺次安装有内膜和外膜，该外膜上部安装有安全阀，内膜和外膜之间构成充气腔，鼓风机及管道与该充气腔相连通，罐下部安装有温度传感器。控制系统与温度传感器和换热器电连接。本发明主要在农作物秸秆干式发酵工艺中应用。
文档编号B09B3/00GK101372377SQ200810138810
公开日2009年2月25日 申请日期2008年7月21日 优先权日2008年7月21日
发明者张少朋, 王太涛, 赵建忠, 陈宜亮, 陈智国 申请人:胜利油田胜利动力机械集团有限公司