一種節(jié)能沼氣發(fā)酵罐的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種節(jié)能沼氣發(fā)酵罐，包括由內(nèi)層罐體和外層罐體構(gòu)成的發(fā)酵罐體，內(nèi)層罐體由中部為圓柱形罐體、頂部為半球體罐頂和底部為錐形罐底構(gòu)成密閉罐體，內(nèi)層半球體罐頂上旋轉(zhuǎn)連接有一折疊式旋轉(zhuǎn)罐蓋；自半球體罐頂延伸至內(nèi)層罐體底部有一三級(jí)機(jī)械攪拌機(jī)構(gòu)；內(nèi)層罐體和外層罐體之間分別設(shè)有保溫材料層和多級(jí)恒溫供熱管；內(nèi)層罐體錐形罐底與外層罐體下部所構(gòu)成的空間設(shè)有循環(huán)射流輔助攪拌裝置，循環(huán)射流輔助攪拌裝置與沼氣循環(huán)機(jī)構(gòu)相連通；發(fā)酵罐體的底部設(shè)有淤泥排出口，發(fā)酵罐體的側(cè)壁分別設(shè)有沼渣沼液排出口和沼氣出口。本實(shí)用新型充分利用太陽(yáng)能及自給沼氣供熱，大幅減少能源消耗，實(shí)現(xiàn)恒溫加熱，適于規(guī)模化推廣使用。
【專利說明】一種節(jié)能沼氣發(fā)酵罐
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于發(fā)酵設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種節(jié)能沼氣發(fā)酵罐，特別是以畜禽糞便、農(nóng)作物秸桿為原料的規(guī)模化沼氣工程厭氧發(fā)酵處理裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，人口眾多，每年所產(chǎn)生的農(nóng)業(yè)廢棄物資源數(shù)目可觀，包括大量的農(nóng)作物秸桿、農(nóng)產(chǎn)品廢棄物、禽畜糞便等。近年來，由于畜牧養(yǎng)殖業(yè)從分散的農(nóng)戶養(yǎng)殖轉(zhuǎn)向集約化、工廠化的養(yǎng)殖，飼養(yǎng)方式、養(yǎng)殖規(guī)模和分布區(qū)域隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展都發(fā)生了巨大的變化，導(dǎo)致畜牧養(yǎng)殖業(yè)的環(huán)境污染總量、污染程度和分布區(qū)域也隨之發(fā)生很大變化。這些資源如不能加以回收再利用或是得到正確的處理會(huì)對(duì)環(huán)境造成很大的壓力。同時(shí)，在全球不可再生資源日益短缺的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)下，世界各國(guó)都在不斷地進(jìn)行可再生資源(太陽(yáng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮?、潮汐能、風(fēng)能等)的開發(fā)和利用。我國(guó)作為農(nóng)業(yè)大國(guó)，生物質(zhì)資源非常豐富，特別是一些廢棄物(畜禽糞便、林業(yè)及其加工剩余物、農(nóng)作物秸桿、農(nóng)產(chǎn)品廢棄物及城鎮(zhèn)生活垃圾等)，具有巨大的開發(fā)和利用潛能。
[0003]畜禽糞便厭氧發(fā)酵是生物質(zhì)能資源化利用的一種方式。沼氣作為發(fā)酵的最終產(chǎn)物之一，具有礦物燃料的屬性，可用于日常的取暖、做飯、燒水或發(fā)電，也可用于制造CNG氣體，具有很高的開發(fā)利用價(jià)值。沼氣發(fā)酵通常是在厭氧消化器中進(jìn)行的。農(nóng)村使用的厭氧消化器多建于地下，亦稱沼氣池。沼氣池不漏水、不透氣、并能保溫防凍，這是沼氣發(fā)酵的基本條件。雖然，小規(guī)模的戶用沼氣在農(nóng)村已經(jīng)較為普遍，但戶用沼氣仍存在許多問題:如規(guī)?；潭鹊?、產(chǎn)氣率低、產(chǎn)氣不連續(xù)、使用率低、發(fā)酵罐溫度難以控制等。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，建立規(guī)模化的沼氣發(fā)酵系統(tǒng)，改變農(nóng)村沼氣的生產(chǎn)和利用方式，是可持續(xù)發(fā)展的必由之路。
[0004]現(xiàn)有的大中型沼氣發(fā)酵系統(tǒng)大都面臨一些共性的問題:①排除發(fā)酵技術(shù)本身的限制，對(duì)于大型的發(fā)酵罐，現(xiàn)有攪拌機(jī)構(gòu)無法將物料充分?jǐn)嚢?，進(jìn)而影響發(fā)酵效率，但提高攪拌效率又會(huì)導(dǎo)致機(jī)械能耗過高；②沼氣發(fā)酵過程中，產(chǎn)甲烷菌的生長(zhǎng)環(huán)境苛刻，對(duì)環(huán)境的溫度、PH值等要求很高，所以在大中型沼氣發(fā)酵罐內(nèi)很難實(shí)現(xiàn)高精度地環(huán)境控制在溫度控制方面，難以保持長(zhǎng)時(shí)間的恒溫狀態(tài)，秋冬季天氣寒冷，沼氣產(chǎn)量顯著降低或是不產(chǎn)氣常有發(fā)生。這些因素都會(huì)阻礙甲烷菌的正常代謝過程而導(dǎo)致產(chǎn)氣質(zhì)量不高、濃度過低、系統(tǒng)持續(xù)性和可靠性不高。
[0005]現(xiàn)階段如何有效解決上述問題，利用較低的能耗實(shí)現(xiàn)更加充分均勻的攪拌、保持罐體內(nèi)部各處溫度恒定、提高對(duì)發(fā)酵環(huán)境的精確控制以及提高所產(chǎn)沼氣的質(zhì)量和濃度，成為目前本領(lǐng)域亟待解決的關(guān)鍵技術(shù)問題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型旨在克服現(xiàn)有大型沼氣發(fā)酵罐能耗高、供熱不均勻等缺點(diǎn)，提供一種四季通用、可兼用太陽(yáng)能與常規(guī)能源的恒溫大型沼氣發(fā)酵罐，該發(fā)酵罐生產(chǎn)成本低、經(jīng)濟(jì)效益高、機(jī)械化程度高、原料利用率高、操作簡(jiǎn)便。[0007]本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0008]—種節(jié)能沼氣發(fā)酵罐，包括一個(gè)由內(nèi)層罐體和外層罐體構(gòu)成的發(fā)酵罐體，所述內(nèi)層罐體由中部為圓柱形罐體、頂部為半球體罐頂和底部為錐形罐底構(gòu)成密閉罐體，內(nèi)層半球體罐頂上旋轉(zhuǎn)連接有一折疊式旋轉(zhuǎn)罐蓋；自內(nèi)層半球體罐頂延伸至內(nèi)層罐體底部有一三級(jí)機(jī)械攪拌機(jī)構(gòu)；所述內(nèi)層罐體和外層罐體之間分別設(shè)有保溫材料層和多級(jí)恒溫供熱管；所述內(nèi)層罐體錐形罐底與外層罐體下部所構(gòu)成的空間設(shè)有循環(huán)射流輔助攪拌裝置，循環(huán)射流輔助攪拌裝置與沼氣循環(huán)機(jī)構(gòu)相連通；所述發(fā)酵罐體的底部設(shè)有淤泥排出口，發(fā)酵罐體的側(cè)壁分別設(shè)有沼渣沼液排出口和沼氣出口。
[0009]進(jìn)一步地，所述內(nèi)層半球體罐頂頂部表面為太陽(yáng)能集熱材料層。
[0010]進(jìn)一步地，所述折疊式旋轉(zhuǎn)罐蓋為兩塊呈相對(duì)布置的可折疊半球面，折疊式旋轉(zhuǎn)罐蓋通過設(shè)在外層罐體上的滑軌以及設(shè)在內(nèi)層罐體頂部的軸承與內(nèi)層罐體半球體罐頂部連接。
[0011 ] 進(jìn)一步地，所述相對(duì)布置的可折疊半球面敷設(shè)有保溫隔熱材料層。
[0012]進(jìn)一步地，所述錐形罐底均布有若干小孔，循環(huán)射流輔助攪拌裝置的射流噴嘴與所述小孔相對(duì)應(yīng)。
[0013]進(jìn)一步地，所述沼氣循環(huán)機(jī)構(gòu)包括與沼氣出口依次相連通的氣體壓縮機(jī)、調(diào)壓裝置和氣力輸送泵，氣力輸送泵與設(shè)置于外層罐體底部的循環(huán)射流輔助攪拌裝置相連通；所述氣體壓縮機(jī)與調(diào)壓裝置之間設(shè)有儲(chǔ)氣罐。
[0014]進(jìn)一步地，所述循 環(huán)射流輔助攪拌裝置在外層罐體底部設(shè)有I~4臺(tái)。
[0015]進(jìn)一步地，所述循環(huán)射流輔助攪拌裝置為一中空變徑管狀結(jié)構(gòu)，變徑管的大口徑管底部設(shè)有與沼氣循環(huán)機(jī)構(gòu)的高壓射流器相連通的沼氣進(jìn)口，變徑管的小口徑管側(cè)壁設(shè)有物料進(jìn)口 ；所述射流噴嘴為錐形口。
[0016]進(jìn)一步地，所述多級(jí)恒溫供熱管每級(jí)由I~4根并聯(lián)布置的水管呈螺旋線分布環(huán)繞于內(nèi)層罐體圓柱形罐體外周，每級(jí)按照I~3圈環(huán)繞，多級(jí)恒溫供熱管共設(shè)I~10級(jí)；所述多級(jí)恒溫供熱管，第I級(jí)I~4根并聯(lián)布置的水管下方連通注水管，上方連通排水管；第2級(jí)I~4根并聯(lián)布置的水管上方連通注水管，下方連通排水管；第3級(jí)、第4級(jí)、第5級(jí)……第10級(jí)之后，以此類推，注水管和排水管交替排列。
[0017]進(jìn)一步地，所述三級(jí)機(jī)械攪拌機(jī)構(gòu)沿?cái)嚢栎S由下至上依次分布為螺旋攪拌器、豎直葉片攪拌器以及下旋式葉片攪拌器。
[0018]本實(shí)用新型與現(xiàn)有大型沼氣發(fā)酵罐相比具有的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì):
[0019]I)本實(shí)用新型具有可折疊且能夠旋轉(zhuǎn)的頂蓋，能夠根據(jù)天氣狀況及環(huán)境溫度滑動(dòng)頂蓋，進(jìn)行開啟閉合。直接利用太陽(yáng)能供熱比起普通大型沼氣發(fā)酵罐大幅降低能耗、節(jié)約資源。半球體罐頂頂部表面設(shè)有的太陽(yáng)能集熱材料層，可以使料液的溫度調(diào)節(jié)到最佳發(fā)酵溫度，從而縮短了料液的整個(gè)發(fā)酵時(shí)間，促進(jìn)了甲烷菌的繁殖，提高了沼氣生產(chǎn)效率，解決了傳統(tǒng)沼氣生產(chǎn)所需要的溫度完全依賴常規(guī)能源(煤、油、天燃?xì)獾?提升溫度所帶來的二次污染問題。
[0020]2)本實(shí)用新型設(shè)有多級(jí)恒溫供熱系統(tǒng)，是由多組設(shè)置在罐體內(nèi)壁與保溫層間的供熱管道組成。I~4條管道并排繞著罐體I~3圈形成一級(jí)供熱管組，共設(shè)1、2、3、4、5……至10級(jí)，多級(jí)供熱管組覆蓋整個(gè)罐體。各級(jí)供熱管組都有一條排出管，并通過溫度控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)罐體內(nèi)部溫度，實(shí)現(xiàn)恒溫供熱?？朔蠖鄶?shù)現(xiàn)有大型沼氣發(fā)酵罐供熱不均勻、溫度不恒定等缺點(diǎn)。
[0021]3)本實(shí)用新型具有循環(huán)射流輔助攪拌系統(tǒng)，設(shè)計(jì)新穎、操作簡(jiǎn)易、使用安全方便。能夠利用產(chǎn)生的沼氣經(jīng)高壓壓縮通過設(shè)置在罐體底部的多個(gè)錐形口狀的射流噴嘴連同物料一起打入罐內(nèi)，細(xì)化物料的同時(shí)實(shí)現(xiàn)輔助攪拌作用，提高了原料利用率及產(chǎn)氣率。
[0022]4)本實(shí)用新型具有多級(jí)機(jī)械攪拌機(jī)構(gòu)，通過下面的螺旋攪拌器、中部的直葉片攪拌器以及上部的下旋葉片攪拌器的共同作用，實(shí)現(xiàn)對(duì)物料的整體循環(huán)攪拌?？朔F(xiàn)有大型發(fā)酵罐攪拌不均勻的缺點(diǎn)，適用于多種有機(jī)物質(zhì)的消化，便于規(guī)?；託獍l(fā)酵系統(tǒng)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為多級(jí)式攪拌太陽(yáng)能輔助加熱節(jié)能發(fā)酵裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖2 (a)為折疊式旋轉(zhuǎn)罐蓋俯視圖。
[0025]圖2 (b)為罐頂太陽(yáng)能集熱器俯視圖。
[0026]圖3 Ca)為循環(huán)射流輔助攪拌裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖3 (b)為錐形罐底部循環(huán)射流噴嘴分布示意圖。
[0028]圖4 (a)為單級(jí)恒溫供熱管結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖4 (b)為三級(jí)恒溫供熱管俯視剖面圖。
[0030]圖5 Ca)和圖5 (b)分別為三級(jí)機(jī)械攪拌機(jī)構(gòu)局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖中:1-電機(jī)，2-軸承，3-折疊式旋轉(zhuǎn)罐蓋，4-內(nèi)層罐體，5-滑軌，6-沼渣沼液排出口，7-外層罐體，8-保溫材料層，9-多級(jí)恒溫供熱管，10-循環(huán)射流輔助攪拌裝置，10-1-沼氣進(jìn)口，10-2-物料進(jìn)口，11-單向閥，12-淤泥排出口，13-射流噴嘴，14-氣力輸送泵，15-調(diào)壓裝置，16-氣體壓縮機(jī)，17-沼氣出口，18-三級(jí)機(jī)械攪拌機(jī)構(gòu)，A-下旋式葉片攪拌器，B-豎直葉片攪拌器，C-螺旋攪拌器，C-1-下連桿，C-2-上連桿。
【具體實(shí)施方式】
[0032]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0033]如圖1所示，本實(shí)用新型的一種節(jié)能沼氣發(fā)酵罐，包括一個(gè)由內(nèi)層罐體4和外層罐體7構(gòu)成的發(fā)酵罐體，其中:內(nèi)層罐體4由中部為圓柱形罐體、頂部為半球體罐頂和底部為錐形罐底構(gòu)成密閉罐體；內(nèi)層罐體4為一個(gè)在半球體罐頂頂部表面附著有太陽(yáng)能集熱材料層的半球形結(jié)構(gòu)；內(nèi)層半球體罐頂上旋轉(zhuǎn)連接有一折疊式旋轉(zhuǎn)罐蓋3 ;自半球體罐頂延伸至內(nèi)層罐體4底部有一三級(jí)機(jī)械攪拌機(jī)構(gòu)18，三級(jí)機(jī)械攪拌機(jī)構(gòu)18由電機(jī)I提供動(dòng)力；內(nèi)層罐體4和外層罐體7之間分別設(shè)有保溫材料層8和多級(jí)恒溫供熱管9 ;內(nèi)層罐體4錐形罐底與外層罐體7下部所構(gòu)成的空間設(shè)有循環(huán)射流輔助攪拌裝置10，循環(huán)射流輔助攪拌裝置10與沼氣循環(huán)機(jī)構(gòu)相連通；發(fā)酵罐體的底部設(shè)有淤泥排出口 12，由單向閥11實(shí)現(xiàn)開啟閉合；發(fā)酵罐體的側(cè)壁分別設(shè)有沼渣沼液排出口 6和沼氣出口 17。
[0034]如圖2 (b)所示，折疊式旋轉(zhuǎn)罐蓋3扣在太陽(yáng)能集熱材料層罐頂外，通過旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)開啟與閉合。
[0035]如圖2 Ca)并結(jié)合圖1所示，折疊式旋轉(zhuǎn)罐蓋3為兩塊呈相對(duì)布置的可折疊半球面，相對(duì)布置的可折疊半球面敷設(shè)有保溫隔熱材料層；折疊式旋轉(zhuǎn)罐蓋3通過設(shè)在外層罐體7上的滑軌5以及設(shè)在內(nèi)層罐體4頂部的軸承2與內(nèi)層罐體4半球體罐頂部連接。
[0036]如圖3 (b)所示，錐形罐底均布有若干小孔，循環(huán)射流輔助攪拌裝置10的射流噴嘴13與所述小孔相對(duì)應(yīng)。循環(huán)射流輔助攪拌裝置10在外層罐體7底部設(shè)有I~4臺(tái)。錐形罐底為倒圓錐體，底部開有淤泥排出口 12，能夠有效減少死角處污泥渣料的沉積。
[0037]參見圖1，沼氣循環(huán)機(jī)構(gòu)包括與沼氣出口 17依次相連通的氣體壓縮機(jī)16、調(diào)壓裝置15和氣力輸送泵14，氣力輸送泵14與設(shè)置于外層罐體7底部的循環(huán)射流輔助攪拌裝置10相連通，并且在氣體壓縮機(jī)16與調(diào)壓裝置15之間設(shè)有儲(chǔ)氣罐。
[0038]如圖3 Ca)所示，循環(huán)射流輔助攪拌裝置10為一中空變徑管狀結(jié)構(gòu)，變徑管的大口徑管底部設(shè)有與沼氣循環(huán)機(jī)構(gòu)的高壓射流器14相連通的沼氣進(jìn)口 10-1，變徑管的小口徑管側(cè)壁設(shè)有物料進(jìn)口 10-2 ;射流噴嘴13為錐形口。
[0039]如圖4(a)所示，多級(jí)恒溫供熱管9由3根并列布置的水管呈螺旋線分布環(huán)繞于內(nèi)層罐體4圓柱形罐體外周，每級(jí)按照I~3圈環(huán)繞，多級(jí)恒溫供熱管9共設(shè)1、2、3、4、5……10級(jí)；所述多級(jí)恒溫供熱管，第I級(jí)I~4根并聯(lián)布置的水管下方連通注水管，上方連通排水管；第2級(jí)I~4根并聯(lián)布置的水管上方連通注水管，下方連通排水管；第3級(jí)、第4級(jí)、第5級(jí)……第10級(jí)之后，以此類推，注水管和排水管交替排列。
[0040]如圖4 (b)所示，三級(jí)恒溫供熱管的注水管和排水管分別沿圓柱形罐體周壁呈均勻?qū)ΨQ分布。
[0041]三級(jí)機(jī)械攪拌機(jī)構(gòu)18沿?cái)嚢栎S由下至上依次分布為螺旋攪拌器C、豎直葉片攪拌器B以及下旋式葉片攪拌器A。圖5 (a)和圖5 (b)分別顯示了三級(jí)機(jī)械攪拌機(jī)構(gòu)18的下旋式葉片攪拌器A、豎直葉片攪拌器B和螺旋攪拌器C的結(jié)構(gòu)。
[0042]如圖5 (a)所示，分別為豎直葉片攪拌器B和下旋式葉片攪拌器A結(jié)構(gòu)示意圖，豎直葉片攪拌器B多個(gè)攪拌葉片沿?cái)嚢栎S周向呈豎直均布；下旋式葉片攪拌器A多個(gè)攪拌葉片沿?cái)嚢栎S周向呈下旋式分布。
[0043]參見圖5 (b)所示，螺旋攪拌器C沿?cái)嚢栎S的底部設(shè)一圓環(huán)，圓環(huán)徑向分布有一下連桿C-1，螺旋攪拌器C攪拌軸的上部設(shè)一上連桿C-2，在下連桿C-1與上連桿C-2間螺旋分布有呈對(duì)稱分布的兩組螺旋攪拌葉片。
[0044]本實(shí)用新型的原理是:
[0045]該節(jié)能沼氣發(fā)酵罐的內(nèi)層罐體錐形底部均勻分布四個(gè)循環(huán)射流輔助攪拌系統(tǒng)，將自產(chǎn)的沼氣或是外源沼氣通過高壓壓縮以及調(diào)壓裝置后，再經(jīng)由均勻設(shè)置在罐底部處的射流噴嘴連同物料一起噴射進(jìn)罐體內(nèi)，實(shí)現(xiàn)細(xì)化物料的同時(shí)也可起到一定的循環(huán)輔助攪拌的作用。再配合連接于罐頂電機(jī)上的三級(jí)機(jī)械攪拌機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)整體物料的充分?jǐn)嚢琛Ｈ?jí)機(jī)械攪拌機(jī)構(gòu)最底部設(shè)定為螺旋攪拌器C，能夠?qū)⒌撞砍练e的沉重物料向上輸送；中部設(shè)置有豎直葉片攪拌器B，能夠?qū)Υ髩K物料進(jìn)行粉碎產(chǎn)生橫向的攪拌作用；頂部為下旋式葉片攪拌器A，給物料以下旋攪拌作用，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)罐體內(nèi)部物料自下而上的循環(huán)攪拌，達(dá)到充分?jǐn)嚢璧哪康摹?br> [0046]內(nèi)層罐體上部為半球體，半球體頂部連接有電機(jī)，內(nèi)層為太陽(yáng)能集熱材料頂,外層是折疊式旋轉(zhuǎn)罐蓋，折疊式旋轉(zhuǎn)罐蓋為不完全半球體，通過套在電機(jī)外側(cè)的滑動(dòng)軸承以及圓周的滑軌實(shí)現(xiàn)人工滑動(dòng)開啟與閉合。半球體罐頂頂部表面為太陽(yáng)能集熱材料層，折疊式旋轉(zhuǎn)罐蓋上兩塊呈相對(duì)布置的可折疊半球面能夠沿半球體罐頂頂部表面旋轉(zhuǎn)，從而在陽(yáng)光充足的條件下，通過人工滑動(dòng)開啟外殼，內(nèi)層罐頂?shù)奶?yáng)能集熱頂暴露在陽(yáng)光下，吸收太陽(yáng)能并將熱量直接傳遞到整個(gè)發(fā)酵罐。環(huán)境溫度較低的場(chǎng)合(降雪天或是陰雨天)，可滑動(dòng)罐頂關(guān)閉，有效地阻止了罐體內(nèi)部溫度的流失。
[0047]同時(shí)，多級(jí)恒溫供熱管的每一級(jí)由圍繞在內(nèi)層罐體與保溫材料層之間的供熱水管構(gòu)成，I?4條管道并排繞著內(nèi)層罐體I?3圈形成一級(jí)供熱管組，熱蒸汽通過注水口注入，冷卻后再經(jīng)由排水管排出，要求供熱管組級(jí)數(shù)能夠覆蓋整個(gè)發(fā)酵物料高度即可，各級(jí)供熱管組的注水口均勻分布在罐體俯視圓周上?？赏ㄟ^市政供熱或是自給供熱實(shí)現(xiàn)恒溫加熱。
[0048]以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的【具體實(shí)施方式】，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種節(jié)能沼氣發(fā)酵罐，包括一個(gè)由內(nèi)層罐體(4)和外層罐體(7)構(gòu)成的發(fā)酵罐體，其特征在于:所述內(nèi)層罐體(4)由中部為圓柱形罐體、頂部為半球體罐頂和底部為錐形罐底構(gòu)成的密閉罐體，內(nèi)層半球體罐頂頂部連接有一折疊式旋轉(zhuǎn)罐蓋(3)；自內(nèi)層半球體罐頂延伸至內(nèi)層罐體(4)底部有一三級(jí)機(jī)械攪拌機(jī)構(gòu)(18);所述內(nèi)層罐體(4)和外層罐體(7)之間分別設(shè)有保溫材料層(8)和多級(jí)恒溫供熱管(9);所述內(nèi)層罐體(4)錐形罐底與外層罐體(7)下部所構(gòu)成的空間設(shè)有循環(huán)射流輔助攪拌裝置(10)，循環(huán)射流輔助攪拌裝置(10)與沼氣循環(huán)機(jī)構(gòu)相連通；所述發(fā)酵罐體的底部設(shè)有淤泥排出口(12)，發(fā)酵罐體的側(cè)壁分別設(shè)有沼渣沼液排出口(6)和沼氣出口( 17)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能沼氣發(fā)酵罐，其特征在于:所述內(nèi)層半球體罐頂頂部表面為太陽(yáng)能集熱材料層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能沼氣發(fā)酵罐，其特征在于:所述折疊式旋轉(zhuǎn)罐蓋(3)為兩塊呈相對(duì)布置的可折疊半球面，折疊式旋轉(zhuǎn)罐蓋(3)通過設(shè)在外層罐體(7)上的滑軌(5)以及設(shè)在內(nèi)層罐體(4)頂部的軸承(2)與內(nèi)層罐體(4)半球體罐頂部連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種節(jié)能沼氣發(fā)酵罐，其特征在于:所述相對(duì)布置的可折疊半球面敷設(shè)有保溫隔熱材料層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能沼氣發(fā)酵罐，其特征在于:所述錐形罐底周壁均布有若干小孔，循環(huán)射流輔助攪拌裝置(10)的射流噴嘴(13)與所述小孔相對(duì)應(yīng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能沼氣發(fā)酵罐，其特征在于:所述沼氣循環(huán)機(jī)構(gòu)包括與沼氣出口( 17)依次相連通的氣體壓縮機(jī)(16)、調(diào)壓裝置(15)和氣力輸送泵(14);氣力輸送泵(14)與設(shè)置于外層罐體(7)底部的循環(huán)射流輔助攪拌裝置(10)相連通；所述氣體壓縮機(jī)(16)與調(diào)壓裝置(15)之間設(shè)有儲(chǔ)氣罐。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的一`種節(jié)能沼氣發(fā)酵罐，其特征在于:所述循環(huán)射流輔助攪拌裝置(10)在外層罐體(7)底部設(shè)有I~4臺(tái)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的一種節(jié)能沼氣發(fā)酵罐，其特征在于:所述循環(huán)射流輔助攪拌裝置(10)為一中空變徑管狀結(jié)構(gòu)，變徑管的大口徑管底部設(shè)有與沼氣循環(huán)機(jī)構(gòu)的氣力輸送泵(14)相連通的沼氣進(jìn)口(10-1)，變徑管的小口徑管側(cè)壁設(shè)有物料進(jìn)口(10-2);所述射流噴嘴(13)為錐形口。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能沼氣發(fā)酵罐，其特征在于:所述多級(jí)恒溫供熱管(9)每級(jí)由I~4根并聯(lián)布置的水管呈螺旋線分布環(huán)繞于內(nèi)層罐體(4)圓柱形罐體外周，每級(jí)按照I~3圈環(huán)繞，多級(jí)恒溫供熱管(9)共設(shè)I~10級(jí)；所述多級(jí)恒溫供熱管，第I級(jí)I~4根并聯(lián)布置的水管下方連通注水管，上方連通排水管；第2級(jí)I~4根并聯(lián)布置的水管上方連通注水管，下方連通排水管；第3級(jí)、第4級(jí)、第5級(jí)……第10級(jí)之后，以此類推，注水管和排水管交替排列。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能沼氣發(fā)酵罐，其特征在于:所述三級(jí)機(jī)械攪拌機(jī)構(gòu)(18)沿?cái)嚢栎S由下至上依次分布為螺旋攪拌器(C)、豎直葉片攪拌器(B)以及下旋式葉片攪拌器(A)。
【文檔編號(hào)】C12M1/02GK203582851SQ201320700291
【公開日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2013年11月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月6日
【發(fā)明者】云斯寧, 朱江, 杜婷婷 申請(qǐng)人:西安建筑科技大學(xué)