專利名稱：產(chǎn)氣貯氣一體化厭氧發(fā)酵裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種產(chǎn)氣貯氣一體化厭氧發(fā)酵裝置，尤其適用于養(yǎng)殖場沼氣工程中高濃度畜禽糞污的處理。
背景技術(shù)：
目前，在養(yǎng)殖場沼氣工程中，處理畜禽糞污的反應(yīng)器處理糞水濃度TS＜8％，當(dāng)畜禽糞污濃度提高到TS 8～12％時(shí)，發(fā)酵料液中傳質(zhì)受到影響，出現(xiàn)死區(qū)，容易酸化，并伴隨浮渣、結(jié)殼等現(xiàn)象，影響反應(yīng)器的消化效率。而且，在沼氣工程中，除上述反應(yīng)器外，還需建造貯氣柜以貯存產(chǎn)生的沼氣，使得項(xiàng)目占地面積和投資均較大。
中國專利文獻(xiàn)CN2102433U公開了一種“農(nóng)村沼氣建池自動(dòng)調(diào)節(jié)壓力儲(chǔ)氣裝置”，該儲(chǔ)氣裝置有一個(gè)帶投料口和出液口的池體，反扣一個(gè)穹形罩，罩上有沼氣出口和調(diào)重環(huán)。當(dāng)沼氣產(chǎn)量大(小)時(shí)，穹形罩上(下)浮以貯氣。該裝置雖然實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)氣貯氣一體化，但是仍然不能解決出現(xiàn)死區(qū)，酸化，浮渣、結(jié)殼等現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決問題是，降低發(fā)酵裝置的制造成本，提高保溫性能，供氣更加穩(wěn)定。
本發(fā)明還需要解決在處理高濃度畜禽糞污過程中發(fā)酵裝置內(nèi)出現(xiàn)的易酸化、浮渣、結(jié)殼等技術(shù)問題。
本發(fā)明的產(chǎn)氣貯氣一體化厭氧發(fā)酵裝置，有一個(gè)帶進(jìn)料口、出料口、排渣口和沼氣出口的罐體，其特征在于所述的罐頂有柔性貯氣膜，貯氣膜和料液平面之間形成貯氣室，貯氣膜外有柔性增壓膜，兩層膜之間形成氣密腔，氣密腔與增壓裝置連通。其中，增壓裝置由增壓泵和泄壓閥組成。
罐頂貯氣膜和增壓膜形成的雙膜結(jié)構(gòu)，有如下優(yōu)點(diǎn)一是采用柔性貯氣頂可以減少重質(zhì)材料的使用，不但降低了造價(jià)，也有利于檢修和維護(hù)。二是雙膜結(jié)構(gòu)熱傳導(dǎo)率低，有利于罐體保溫和發(fā)酵；必要時(shí)可充入熱空氣以提高罐體溫度。三是雙層膜結(jié)構(gòu)中充入壓縮空氣，可以保證貯氣室內(nèi)的沼氣壓力滿足要求，通過管道送入下一級(jí)單元。
作為優(yōu)選，罐體下部設(shè)有攪拌器；罐體上設(shè)有帶泵的回流裝置，回流管上口高于料液平面，將活性厭氧污泥噴灌至浮渣層，有利于解決結(jié)殼問題。配置攪拌器可以提供水平方向的充分?jǐn)嚢?，而帶泵的回流裝置則增加了垂直方向攪拌，從而大大加強(qiáng)了發(fā)酵裝置內(nèi)料液的攪動(dòng)與傳質(zhì)，有效避免了死區(qū)，酸化，浮渣、結(jié)殼等現(xiàn)象。
作為優(yōu)選，沼氣出口并聯(lián)有安全水封，可以避免排渣時(shí)產(chǎn)生的負(fù)壓對(duì)發(fā)酵裝置的損害。
罐體底部可以是平的，罐體底部也可以下凹，有利于提高攪拌器的攪拌效果，也有利于固體渣類集中、排放。
本發(fā)明的有益效果是發(fā)酵裝置罐頂?shù)闹圃斐杀据^低，保溫性能較好，供氣更加穩(wěn)定；而且解決了發(fā)酵裝置內(nèi)死區(qū)、酸化、浮渣、結(jié)殼等問題，發(fā)酵產(chǎn)氣效率更高。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
圖1是本發(fā)明發(fā)酵裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1中A部放大示意圖。其中1-進(jìn)料口， 2-出料口，3-排渣口， 4-沼氣出口，5-罐體，6-貯氣膜，7氣室，8-增壓膜，9-增壓裝置，10-拌器， 11-回流裝置， 12-安全水封，13-壓條， 14-螺栓， 15-測距儀探頭，16-沿口；密封板17。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。
實(shí)施例1。如圖1所示，本發(fā)明的產(chǎn)氣貯氣一體化厭氧發(fā)酵裝置有一個(gè)PVC復(fù)合膜的圓柱形罐體5，罐體上設(shè)有進(jìn)料口1、出料口2、排渣口3和沼氣出口4，沼氣出口并聯(lián)有安全水封12。罐頂最外是PVC復(fù)合膜半球狀增壓膜8形成球冠頂；球冠頂與增壓裝置9的管口連接，球冠頂還設(shè)有測距儀探頭15。球冠頂內(nèi)有PVC復(fù)合膜柔性貯氣膜6，兩層膜之間形成密封室。罐體5的上沿口16有相配合的環(huán)形緊固壓條13，螺栓14穿過壓緊塊將貯氣膜6和增壓膜8通過密封板17壓緊在沿口上，達(dá)到氣密(見圖2)。貯氣膜和料液平面之間形成貯氣室7。罐體5的下部設(shè)有攪拌器10。罐體5上設(shè)有帶泵的回流裝置11，回流管上口高于料液平面，回流管下口設(shè)在活性消化污泥層。
本發(fā)明的發(fā)酵裝置主要由以下三個(gè)運(yùn)行系統(tǒng)組成(1)進(jìn)、出料系統(tǒng)。主要包括進(jìn)料口1，出料口2和排渣口3。
(2)攪拌系統(tǒng)。主要包括攪拌器10和回流裝置11。
(3)貯氣系統(tǒng)。主要包括罐體5，沼氣出口4，貯氣膜6，貯氣室7，增壓膜8，增壓裝置9；安全水封12和測距儀探頭15。
本發(fā)明一般采取間歇進(jìn)料的方式。發(fā)酵原料經(jīng)進(jìn)料口1進(jìn)入罐體5，與此同時(shí)，罐體5中的上清液由出料口2排出。進(jìn)料階段完成后，開始對(duì)料液進(jìn)行攪拌。攪拌器10開始工作，實(shí)現(xiàn)發(fā)酵料液水平方向均勻混合與充分接觸，經(jīng)回流裝置11的回流與反沖作用實(shí)現(xiàn)罐內(nèi)發(fā)酵料液的垂直方向充分混合。這樣，在上述水平方向攪拌與污泥回流雙重作用下，發(fā)酵料液與反應(yīng)器內(nèi)微生物充分接觸，在此過程中，料液中的有機(jī)物在微生物的作用下完成產(chǎn)酸、產(chǎn)甲烷等一系列過程，最終被轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳，即形成沼氣。
上述過程所產(chǎn)生的沼氣進(jìn)入發(fā)酵裝置上部的貯氣室7中貯存。外層增壓膜8具有防紫外線功能，內(nèi)層貯氣膜6具有防泄漏功能。外層增壓膜8和內(nèi)層貯氣膜6之間氣密，增壓泵9充入壓縮空氣，將增壓膜充成固定的球冠頂，當(dāng)壓力超過時(shí)泄壓閥打開，以保持貯氣室壓力的穩(wěn)定。貯氣膜6的高度會(huì)隨貯氣室內(nèi)沼氣壓力大小(量多少)而浮動(dòng)，它可以通過球冠頂部的測距儀探頭15被測得，以確定貯氣室7內(nèi)的沼氣量。
在厭氧發(fā)酵過程中，伴隨著有機(jī)物的不斷降解，微生物自身也不斷增殖，發(fā)酵裝置內(nèi)污泥量也不斷增多。此外，在畜禽糞污中常含有少量砂也會(huì)沉積在發(fā)酵裝置底部的凹處。這些污泥和少量沉砂由排渣口3定期排出裝置外，保證發(fā)酵裝置的有效容積和反應(yīng)效率。由于沼氣出口4并聯(lián)有安全水封12，可以確保排渣順利進(jìn)行。
實(shí)施例2。本例發(fā)酵裝置罐體底部下凹，其余同例1。
權(quán)利要求
1.一種產(chǎn)氣貯氣一體化厭氧發(fā)酵裝置，有一個(gè)帶進(jìn)料口(1)、出料口(2)、排渣口(3)和沼氣出口(4)的罐體(5)，其特征在于所述的罐頂有柔性貯氣膜(6)，貯氣膜和料液平面之間形成貯氣室(7)，貯氣膜外有柔性增壓膜(8)，兩層膜之間形成氣密腔，氣密腔與增壓裝置(9)連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化厭氧發(fā)酵裝置，其特征在于所述的罐體(5)下部設(shè)有攪拌器(10)；罐體(5)上設(shè)有帶泵的回流裝置(11)，回流管上口高于料液平面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一體化厭氧發(fā)酵裝置，其特征在于所述的罐體(5)的上沿口(16)有相配合的壓條(13)，沿口和壓緊塊之間夾有貯氣膜(6)和增壓膜(8)，壓緊塊通過螺栓(14)固定在沿口上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一體化厭氧發(fā)酵裝置，其特征在于所述的壓條(13)為圓環(huán)形或多邊形緊固壓條。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一體化厭氧發(fā)酵裝置，其特征在于所述的沼氣出口(4)并聯(lián)有安全水封(12)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一體化厭氧發(fā)酵裝置，其特征在于所述的沼氣出口(4)并聯(lián)有安全水封(12)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一體化厭氧發(fā)酵裝置，其特征在于所述的沼氣出口(4)并聯(lián)有安全水封(12)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一體化厭氧發(fā)酵裝置，其特征在于所述的增壓膜(8)上設(shè)有測距儀探頭(15)。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一體化厭氧發(fā)酵裝置，其特征在于所述的沼氣增壓膜(8)上設(shè)有測距儀探頭(15)。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一體化厭氧發(fā)酵裝置，其特征在于所述的增壓膜(8)上設(shè)有測距儀探頭(15)；罐體底部下凹。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種產(chǎn)氣貯氣一體化厭氧發(fā)酵裝置。它需要解決降低發(fā)酵裝置罐頂?shù)闹圃斐杀?，提高保溫性能，供氣更加穩(wěn)定，以及發(fā)酵產(chǎn)氣效率不夠高等問題。本發(fā)明的發(fā)酵裝置，有一個(gè)罐體(5)，其特征在于所述的罐頂有柔性貯氣膜(6)，貯氣膜和物料表面之間形成貯氣室(7)，貯氣膜外有增壓膜(8)，兩層膜之間形成氣密腔，氣密腔與增壓裝置(9)連通。所述的罐體(5)下部還設(shè)有攪拌器(10)；罐體上設(shè)有帶泵的回流裝置(11)，回流管上口高于物料表面。
文檔編號(hào)C02F11/04GK101037288SQ200710067270
公開日2007年9月19日 申請(qǐng)日期2007年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月14日
發(fā)明者蔡昌達(dá), 蔡磊 申請(qǐng)人:杭州能源環(huán)境工程有限公司