一種用小麥秸稈厭氧發酵沼氣的系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種用小麥秸稈厭氧發酵沼氣的系統，屬于生物工程技術領域；所述的用小麥秸稈厭氧發酵沼氣的系統包括進料裝置和發酵裝置，所述的進料裝置包括進料斗、處理倉和出料斗，所述的處理倉內安裝有破碎刀，處理倉底部中心位置設置有旋轉軸，所述破碎刀均安裝于旋轉軸上；所述的發酵裝置包括發酵罐和儲罐，本實用新型能夠實現小麥秸稈的高濃度發酵，并且無上浮結殼現象，降解充分，整個過程實現液體循環利用；在發酵之前將秸稈進行粉碎，減少秸稈的粒度，使得秸稈物料和沼液接觸更完全，提高產氣率；能夠將小麥秸稈進行多次發酵，增強物料的使用率。
【專利說明】
一種用小麥秸稈厭氧發酵沼氣的系統
技術領域
[0001]本實用新型屬于生物工程技術領域，具體地說，涉及一種用小麥秸桿厭氧發酵沼氣的系統。
【背景技術】
[0002]隨著社會的進步，科技的發展，人們對各種能源的需求量越來越大，為了保證自然界的平衡，人們開始推廣使用綠色能源，沼氣作為一種可再生的綠色能源被越來越多的人使用。
[0003]現有的小麥秸桿發酵通常面臨兩大問題:一是秸桿中木質素含量高，難以被微生物降解從而導致產氣過程緩慢，產氣量低;二是秸桿的密度較小，容易導致液面結殼，影響沼氣發酵，并且由于固體濃度較低，廢料處理利用比較困難;現有的小麥秸桿發酵在發酵之前沒有對秸桿進行粉碎，使得發酵時間增長，產率較低;現有的小麥秸桿發酵對秸桿物料只進行一次發酵，產生的發酵渣即被丟棄，造成秸桿的發酵不完全，造成物料的浪費。
[0004]因此，有必要對現有的用小麥秸桿厭氧發酵沼氣系統進行改進，使得用小麥秸桿厭氧發酵沼氣系統結構完善，產氣率較高。
【發明內容】
[0005]為了克服【背景技術】中存在的不足，本實用新型提供了一種用小麥秸桿厭氧發酵沼氣的系統，能夠實現小麥秸桿的高濃度發酵，并且無上浮結殼現象，降解充分，整個過程實現液體循環利用;在發酵之前將秸桿進行粉碎，減少秸桿的粒度，使得秸桿物料和沼液接觸更完全，提高產氣率;能夠將小麥秸桿進行多次發酵，增強物料的使用率。
[0006]為達到上述目的，本實用新型是按如下技術方案實施的:
[0007]所述的用小麥秸桿厭氧發酵沼氣的系統包括進料裝置和發酵裝置，所述的進料裝置包括進料斗、處理倉和出料斗，所述的處理倉內安裝有破碎刀，處理倉底部中心位置設置有旋轉軸，所述破碎刀均安裝于旋轉軸上；
[0008]所述的發酵裝置包括發酵罐和儲罐，發酵罐內腔由隔板分隔成上下兩個獨立的空間，上面是作為產酸相的滲濾床，下面是作為產甲烷相的固定床;在滲濾床頂部設置滲濾床進液口和出氣口，滲濾床進液口連接有噴頭，滲濾床的側面上部設置有與進料裝置的出料斗連接的進料口，滲濾床側面下部設置有出料口和滲濾床出液口，所述的出料口上設置有帶有循環栗的循環管道與發酵罐頂部側壁相連;在固定床底部設置固定床進液口，下部設置篩板，上部設置固定床出液口、固定床出氣口和填料進口；儲罐上設置有儲罐出液口、儲罐進液口和儲罐出氣口；滲濾床出液口與固定床進液口連接，固定床出液口流出的液體通過儲罐進液口進入儲罐中儲存，儲罐出液口通過回用栗與滲濾床進液口連通。
[0009]進一步，所述的出料斗為無軸螺旋輸送器。
[0010]進一步，所述的滲濾床出液口上設有濾網。
[0011 ]進一步，所述的篩板上均勻分布5mm的篩孔。
[0012]進一步，所述的固定床外壁上裝有加熱夾套。
[0013]進一步，所述的循環管道與出料口為可拆卸連接。
[0014]本實用新型的有益效果:
[0015]處理倉對小麥秸桿進料前進行破碎處理，使得小麥秸桿破碎到一定的尺寸，增大了發酵過程中小麥秸桿與沼液的接觸面積，使得發酵更完全；由于出料斗是無軸螺旋輸送器，小麥秸桿不易堵塞;將產酸和產甲烷分開在不同
[0016]的區域，使產酸和產甲烷的菌種分別達到最佳的發酵效果。產酸相采用滲濾床工藝實現物料的高濃度發酵(20%以上)，通過頂部液體的均勻噴灑與物料充分接觸，并逐漸形成酸液流出，產甲烷相采用固定床工藝，利用填料(纖維球)固定化產甲烷菌，然后酸液從底部經篩板進入產甲烷相中進行產甲烷反應，此后又將產甲烷相流出液回流至產酸相中，不但避免了菌種的流失，而且使得整個體系中的緩沖能力得到提高;滲濾床出液口上設有濾網，使得酸液流出時不宜將滲濾床出液口堵塞；出料口上設置有帶有循環栗的循環管道與發酵罐頂部側壁相連，循環管道與出料口為可拆卸連接，可將小麥秸桿進行多次發酵，增強物料的利用率。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型結構不意圖。
[0018]圖中，1-進料斗、2-處理倉、3-出料斗、4-破碎刀、5-旋軸軸、6_發酵罐、7_儲罐、8_隔板、9-滲濾床、10-固定床、11-滲濾床進液口、12-出氣口、13-噴頭、14-進料口、15-出料口、16-滲濾床出液口、17-循環栗、18-循環管道、19-固定床進液口、20-篩板、21-固定床出液口、22-固定床出氣口、23-填料進口、24-儲罐出液口、25-儲罐進液口、26-儲罐出氣口、27-回用栗、28-濾網、29-加熱夾套。
【具體實施方式】
[0019]為了使本實用新型的目的、技術方案和有益效果更加清楚，下面將結合附圖，對本實用新型的優選實施例進行詳細的說明，以方便技術人員理解。
[0020]如圖1所示，所述的用小麥秸桿厭氧發酵沼氣的系統包括進料裝置和發酵裝置，所述的進料裝置包括進料斗1、處理倉2和出料斗3，出料斗3為無軸螺旋輸送器，所述的處理倉2內安裝有破碎刀4，處理倉2底部中心位置設置有旋轉軸5，所述破碎刀4均安裝于旋轉軸5上，處理倉2對小麥秸桿進料前進行破碎處理，使得小麥秸桿破碎到一定的尺寸，增大了發酵過程中小麥秸桿與沼液的接觸面積，使得發酵更完全；由于出料斗3是無軸螺旋輸送器，小麥秸桿不易堵塞。
[0021]所述的發酵裝置包括發酵罐6和儲罐7，發酵罐6內腔由隔板8分隔成上下兩個獨立的空間，上面是作為產酸相的滲濾床9，下面是作為產甲烷相的固定床10;在滲濾床9頂部設置滲濾床進液口 11和出氣口 12，滲濾床進液口 11連接有噴頭13，滲濾床9的側面上部設置有與進料裝置的出料斗3連接的進料口 14，滲濾床9側面下部設置有出料口 15和滲濾床出液口16，滲濾床出液口 16上設有濾網28，在固定床10底部設置固定床進液口 19，下部設置篩板20，篩板20上均勻分布5mm的篩孔，上部設置固定床出液口 21、固定床出氣口 22和填料進口23 ；儲罐7上設置有儲罐出液口 24、儲罐進液口 25和儲罐出氣口 26;滲濾床出液口 16與固定床進液口 19連接，固定床出液口 22流出的液體通過儲罐進液口 25進入儲罐7中儲存，將產酸和產甲烷分開在不同的區域，使產酸和產甲烷的菌種分別達到最佳的發酵效果。產酸相采用滲濾床9工藝實現物料的高濃度發酵(20%以上)，通過頂部液體的均勻噴灑與物料充分接觸，并逐漸形成酸液流出，產甲烷相采用固定床工藝，利用填料(纖維球)固定化產甲烷菌，然后酸液從底部經篩板20進入產甲烷相中進行產甲烷反應，此后又將產甲烷相流出液回流至產酸相中，不但避免了菌種的流失，而且使得整個體系中的緩沖能力得到提高。
[0022]儲罐出液口 24通過回用栗27與滲濾床進液口 11連通，固定床10外壁上裝有加熱夾套29，能夠使得發酵過程能夠保持在較適宜的溫度。
[0023]所述的出料口15上設置有帶有循環栗17的循環管道18與發酵罐6頂部側壁相連，可將小麥秸桿進行多次發酵，增強物料的利用率，所述的循環管道18與出料口 15為可拆卸連接，當小麥秸桿完全發酵完成后，將循環管道18從出料口 15拆卸，使得小麥秸桿從出料口15排出。
[0024]本實用新型的工作過程:
[0025]將小麥秸桿從進料倉I進入處理倉2，經過破碎刀3破碎，使原料達到破碎、混合、穩定，然后由無軸螺旋輸送器輸送到從發酵罐6的進料口 14投入上層滲濾床9中，附著有產甲烷菌的纖維球填料從填料進口 23投入下層固定床10中，儲罐7中的液體經過滲濾床進液口16通過噴頭13均勻噴灑至物料上，料液通過滲濾與小麥秸桿接觸進而產酸發酵并產生揮發性有機酸，最終從滲濾床出液口 16流出，產酸相產生的部分氣體由出氣口 12收集。從上層流出的滲濾液經底部固定床進液口 19直接進入下層固定床10，經過附著產甲烷菌的填料層從固定床出液口 21流至儲罐7，部分帶出的氣體由儲罐7上方的儲罐出氣口 26回收，大部分氣體經由固定床出氣口22收集。小麥秸桿發酵一定的時間后，打開循環栗17將小麥秸桿再次進行發酵，當小麥秸桿完全發酵完成后，將循環管道18從出料口 15拆卸，使得小麥秸桿從出料口 15排出。
[0026]本實用新型處理倉對小麥秸桿進料前進行破碎處理，使得小麥秸桿破碎到一定的尺寸，增大了發酵過程中小麥秸桿與沼液的接觸面積，使得發酵更完全；由于出料斗是無軸螺旋輸送器，小麥秸桿不易堵塞;將產酸和產甲烷分開在不同的區域，使產酸和產甲烷的菌種分別達到最佳的發酵效果。產酸相采用滲濾床工藝實現物料的高濃度發酵(20%以上)，通過頂部液體的均勻噴灑與物料充分接觸，并逐漸形成酸液流出，產甲烷相采用固定床工藝，利用填料(纖維球)固定化產甲烷菌，然后酸液從底部經篩板進入產甲烷相中進行產甲烷反應，此后又將產甲烷相流出液回流至產酸相中，不但避免了菌種的流失，而且使得整個體系中的緩沖能力得到提高;滲濾床出液口上設有濾網，使得酸液流出時不宜將滲濾床出液口堵塞；出料口上設置有帶有循環栗的循環管道與發酵罐頂部側壁相連，循環管道與出料口為可拆卸連接，可將小麥秸桿進行多次發酵，增強物料的利用率。
[0027]最后說明的是，以上優選實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，盡管通過上述優選實施例已經對本實用新型進行了詳細的描述，但本領域技術人員應當理解，可以在形式上和細節上對其作出各種各樣的改變，而不偏離本實用新型權利要求書所限定的范圍。
【主權項】
1.一種用小麥秸桿厭氧發酵沼氣的系統，其特征在于:所述的用小麥秸桿厭氧發酵沼氣的系統包括進料裝置和發酵裝置，所述的進料裝置包括進料斗、處理倉和出料斗，所述的處理倉內安裝有破碎刀，處理倉底部中心位置設置有旋轉軸，所述破碎刀均安裝于旋轉軸上； 所述的發酵裝置包括發酵罐和儲罐，發酵罐內腔由隔板分隔成上下兩個獨立的空間，上面是作為產酸相的滲濾床，下面是作為產甲烷相的固定床;在滲濾床頂部設置滲濾床進液口和出氣口，滲濾床進液口連接有噴頭，滲濾床的側面上部設置有與進料裝置的出料斗連接的進料口，滲濾床側面下部設置有出料口和滲濾床出液口，所述的出料口上設置有帶有循環栗的循環管道與發酵罐頂部側壁相連;在固定床底部設置固定床進液口，下部設置篩板，上部設置固定床出液口、固定床出氣口和填料進口；儲罐上設置有儲罐出液口、儲罐進液口和儲罐出氣口；滲濾床出液口與固定床進液口連接，固定床出液口流出的液體通過儲罐進液口進入儲罐中儲存，儲罐出液口通過回用栗與滲濾床進液口連通。2.根據權利要求1所述的一種用小麥秸桿厭氧發酵沼氣的系統，其特征在于:所述的出料斗為無軸螺旋輸送器。3.根據權利要求1所述的一種用小麥秸桿厭氧發酵沼氣的系統，其特征在于:所述的滲濾床出液口上設有濾網。4.根據權利要求1所述的一種用小麥秸桿厭氧發酵沼氣的系統，其特征在于:所述的篩板上均勻分布5mm的篩孔。5.根據權利要求1所述的一種用小麥秸桿厭氧發酵沼氣的系統，其特征在于:所述的固定床外壁上裝有加熱夾套。6.根據權利要求1所述的一種用小麥秸桿厭氧發酵沼氣的系統，其特征在于:所述的循環管道與出料口為可拆卸連接。
【文檔編號】C12M1/12GK205420387SQ201620194633
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年3月15日
【發明人】趙柯蔚, 包曉玉
【申請人】南陽師范學院