一種實驗室用連續(xù)式沼氣厭氧發(fā)酵裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種實驗室用連續(xù)式沼氣厭氧發(fā)酵裝置，包括集氣儲氣腔、送料腔、發(fā)酵腔和沼渣沼液腔；發(fā)酵腔內(nèi)設(shè)有發(fā)酵罐、發(fā)酵溫度控制儀和立式攪拌機，立式攪拌機的攪拌桿上安裝有攪拌葉片和電加熱元件，發(fā)酵罐罐體側(cè)壁上設(shè)有多個取料口；送料腔內(nèi)設(shè)有送料管，送料管上連接有循環(huán)泵和排氣管；集氣儲氣腔內(nèi)設(shè)有儲氣罐，儲氣罐中下部通過集氣管與發(fā)酵罐上部連通，集氣管上連接有氣體流量計、管道閥門、氣體壓縮機、進(jìn)氣閥和取氣管；沼渣沼液腔內(nèi)設(shè)有沼渣沼液存儲罐，沼渣沼液存儲罐中上部通過排廢管和翻板閥與發(fā)酵罐中上部相連通，沼渣沼液存儲罐底部設(shè)有廢液取料口。本發(fā)明發(fā)酵原料可以隨時加入發(fā)酵罐，能夠在實驗室平臺下實現(xiàn)連續(xù)式沼氣厭氧發(fā)酵。
【專利說明】一種實驗室用連續(xù)式沼氣厭氧發(fā)酵裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于發(fā)酵【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種實驗室用連續(xù)式沼氣厭氧發(fā)酵裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來，能源問題成為國家發(fā)展的制約性問題，煤炭、石油、天然氣等不可再生能源由于過度開采已影響到國家未來的發(fā)展。因此，尋求和發(fā)展新型可再生能源已迫在眉睫。沼氣作為一種可再生能源與國家的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略十分吻合，并且其作為新興燃料已經(jīng)在一些發(fā)達(dá)國家實現(xiàn)規(guī)模化利用。我國的沼氣工程雖早在上世紀(jì)60年代就已起步，但直到如今我們的生產(chǎn)技術(shù)依舊十分落后，主要問題在于:第一，產(chǎn)氣率低下。沼氣中甲烷的含量僅為60 %左右，且含有少量氫氣和硫化氫，除此之外，沼氣中的不可燃?xì)怏w包括二氧化碳占到20%?45%，導(dǎo)致沼氣火力不足。第二，產(chǎn)氣不穩(wěn)定。這也是目前制約沼氣技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵問題，而解決這個問題離不開實驗室的實驗驗證和突破。
[0003]目前實驗室用沼氣發(fā)酵裝置中，大多數(shù)屬于間歇式或不連續(xù)的發(fā)酵裝置，此類裝置雖然具有設(shè)備投資費用低、操作簡單、發(fā)生菌種變異的概率低等優(yōu)點。但是相比以上優(yōu)點，其缺點更加突出，主要體現(xiàn)在以下方面。
[0004]間歇式發(fā)酵是一次性調(diào)配好原料注入密閉式發(fā)酵罐內(nèi)，在恒定溫度下進(jìn)行不間斷的一個周期的發(fā)酵，期間不能進(jìn)行注料和出料。日產(chǎn)氣量會隨著發(fā)酵時間的推移出現(xiàn)若干高峰值，之后進(jìn)入發(fā)酵后期，日產(chǎn)氣量大幅降低，產(chǎn)氣量不穩(wěn)定，不利于實驗觀察。再者，由于發(fā)酵裝置中發(fā)酵罐內(nèi)的原料不能做到隨時添加新料和及時排除廢料，所以不能保證罐體內(nèi)甲烷菌的數(shù)量和活性，并且不能實時測量罐內(nèi)PH，不利于保障罐內(nèi)發(fā)酵在最適宜的條件下進(jìn)行。
[0005]沼氣發(fā)酵屬于厭氧發(fā)酵，厭氧發(fā)酵只有維持消化液在有效的發(fā)酵溫度區(qū)間，才能維持甲烷菌的濃度最大，活性最高。因此，維持發(fā)酵罐內(nèi)的恒定溫度是產(chǎn)生沼氣的關(guān)鍵。對于中溫發(fā)酵而言，最理想的溫度是35°C左右，罐內(nèi)溫差波動不能超過2°C，通常實驗室用沼氣發(fā)酵裝置采用外置水浴加熱或內(nèi)置單一元件加熱，相比外置間接加熱方式，內(nèi)置直接加熱熱量損失小，能耗低；然而單一的元件加熱卻難以實現(xiàn)發(fā)酵罐罐內(nèi)原料溫度的均勻。
[0006]就當(dāng)前所有的實驗室用沼氣發(fā)酵裝置來看，大多數(shù)是以間歇式發(fā)酵裝置為主，因此，研發(fā)一種實驗室用連續(xù)式沼氣厭氧發(fā)酵裝置是十分必要的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種實驗室用連續(xù)式沼氣厭氧發(fā)酵裝置，其使用操作方便，既能保證反應(yīng)原料的均勻加熱，又能最大程度的地保證發(fā)酵環(huán)境的均一性，而且反應(yīng)原料可以隨時進(jìn)入發(fā)酵罐，能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)式沼氣厭氧發(fā)酵，提高了發(fā)酵料液的發(fā)酵效率和產(chǎn)氣率。
[0008]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種實驗室用連續(xù)式沼氣厭氧發(fā)酵裝置，其特征在于:包括間隔設(shè)置的第一空間、第二空間和第三空間，所述第一空間的中部設(shè)置有用于將第一空間的上下部隔開形成上部的集氣儲氣腔和下部的送料腔的隔板，所述第二空間為發(fā)酵腔，所述第二空間的外圍設(shè)置有保溫層，所述第三空間為沼渣沼液腔；所述發(fā)酵腔內(nèi)設(shè)置有發(fā)酵罐、發(fā)酵溫度控制儀和安裝在發(fā)酵罐上的立式攪拌機，所述立式攪拌機的攪拌桿插入發(fā)酵罐罐體內(nèi)部，所述立式攪拌機的電動機支撐在發(fā)酵罐罐體頂部，所述立式攪拌機的攪拌桿底部安裝有攪拌葉片，所述立式攪拌機的攪拌桿中下部安裝有設(shè)置在攪拌葉片外圍的電加熱元件，所述發(fā)酵罐罐體的側(cè)壁上從上到下排列設(shè)置有多個取料口 ；所述立式攪拌機的電動機的供電回路中串聯(lián)有攪拌開關(guān)，所述發(fā)酵溫度控制儀的溫度檢測探頭穿過發(fā)酵罐罐體的中上部側(cè)壁伸入了發(fā)酵罐罐體內(nèi)部，所述發(fā)酵溫度控制儀的輸出端接有加熱控制繼電器，所述加熱控制繼電器的輸出端接有串聯(lián)在電加熱元件的供電回路中的交流接觸器，所述電加熱元件的供電回路中還串聯(lián)有加熱開關(guān)；所述送料腔內(nèi)設(shè)置有與發(fā)酵罐的中下部相連通的送料管，所述送料管上從靠近送料腔到靠近發(fā)酵罐的方向依次連接有循環(huán)泵和排氣管，所述排氣管內(nèi)設(shè)置有過濾網(wǎng)；所述集氣儲氣腔內(nèi)設(shè)置有儲氣罐，所述儲氣罐的中下部通過集氣管與發(fā)酵罐的上部相連通，所述集氣管上從靠近發(fā)酵罐到靠近儲氣罐的方向依次連接有氣體流量計、管道閥門、氣體壓縮機和進(jìn)氣閥，位于所述氣體流量計和管道閥門之間的一段集氣管上連接有取氣管，所述取氣管上連接有取氣閥，所述儲氣罐的中上部設(shè)置有出氣管，所述出氣管上連接有出氣閥，所述儲氣罐上連接有用于對儲氣罐內(nèi)的氣壓進(jìn)行檢測并顯示的氣壓表；所述沼渣沼液腔內(nèi)設(shè)置有沼渣沼液存儲罐，所述沼渣沼液存儲罐的中上部通過排廢管和連接在排廢管上的翻板閥與發(fā)酵罐的中上部相連通，所述排廢管傾斜向下設(shè)置，所述沼渣沼液存儲罐的底部設(shè)置有廢液取料口。
[0009]上述的一種實驗室用連續(xù)式沼氣厭氧發(fā)酵裝置，其特征在于:所述發(fā)酵罐罐體的內(nèi)壁上緊貼排廢管的上部安裝有用于對發(fā)酵罐罐體內(nèi)的沼渣沼液的液位進(jìn)行檢測的液位計，所述循環(huán)泵頂部安裝有循環(huán)泵控制器，所述液位計與循環(huán)泵控制器的輸入端相接，所述循環(huán)泵控制器的輸出端接有用于對循環(huán)泵的通斷電進(jìn)行控制的循環(huán)泵控制繼電器，所述循環(huán)泵控制繼電器串聯(lián)在循環(huán)泵的供電回路中。
[0010]上述的一種實驗室用連續(xù)式沼氣厭氧發(fā)酵裝置，其特征在于:所述保溫層由內(nèi)層的巖棉縫氈和外層的保溫復(fù)合板組成。
[0011]上述的一種實驗室用連續(xù)式沼氣厭氧發(fā)酵裝置，其特征在于:所述電加熱元件包括上下間隔設(shè)置的上加熱環(huán)和下加熱環(huán)，以及豎直連接在上加熱環(huán)和下加熱環(huán)之間的豎直加熱桿，所述上加熱環(huán)位于攪拌葉片的上方，所述下加熱環(huán)位于攪拌葉片的下方，所述下加熱環(huán)上固定連接有多根豎直向上設(shè)置的加熱柱。
[0012]上述的一種實驗室用連續(xù)式沼氣厭氧發(fā)酵裝置，其特征在于:所述加熱柱的數(shù)量為三根，三根所述加熱柱均勻設(shè)置在下加熱環(huán)上。
[0013]上述的一種實驗室用連續(xù)式沼氣厭氧發(fā)酵裝置，其特征在于:所述發(fā)酵罐罐體頂部安裝有開關(guān)安裝面板，所述攪拌開關(guān)和加熱開關(guān)均安裝在開關(guān)安裝面板上。
[0014]上述的一種實驗室用連續(xù)式沼氣厭氧發(fā)酵裝置，其特征在于:所述取料口的數(shù)量為三個。
[0015]上述的一種實驗室用連續(xù)式沼氣厭氧發(fā)酵裝置，其特征在于:所述翻板閥包括中間設(shè)置有圓管狀通道的閥體，所述閥體上固定連接有閥軸，所述閥軸上套裝有能夠繞其轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動環(huán)，所述轉(zhuǎn)動環(huán)的一端固定連接有位于圓管狀通道內(nèi)且用于封堵或打開圓管狀通道的閥板，所述轉(zhuǎn)動環(huán)的另一端固定連接有位于閥體外部的重錘柄，所述重錘柄上連接有重錘。
[0016]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點:
[0017]1、本發(fā)明發(fā)酵罐采用了內(nèi)置的電加熱元件進(jìn)行加熱，且電加熱元件設(shè)置在攪拌葉片外圍，這樣能夠在反應(yīng)原料進(jìn)行加熱的同時輔以攪拌，既能保證反應(yīng)原料的均勻加熱，又能最大程度的地保證發(fā)酵環(huán)境的均一性。
[0018]2、本發(fā)明在發(fā)酵罐罐體的側(cè)壁上從上到下排列設(shè)置有多個取料口，便于在各個取料口處實時監(jiān)測發(fā)酵罐內(nèi)發(fā)酵原料的pH、甲烷菌活性等數(shù)據(jù)，這種監(jiān)測簡單準(zhǔn)確且容易操作，且在取料時不會摻雜入空氣，維持發(fā)酵罐內(nèi)的厭氧環(huán)境。
[0019]3、本發(fā)明完全解決了間歇式發(fā)酵裝置中只能周期性加料換料的缺陷，反應(yīng)原料可以隨時進(jìn)入發(fā)酵罐,保持發(fā)酵罐內(nèi)的原料始終處于定量狀態(tài)下，維持發(fā)酵罐內(nèi)的有機負(fù)荷率在適宜范圍內(nèi)，能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)式沼氣厭氧發(fā)酵，從而保證了每天穩(wěn)定而充足的沼氣產(chǎn)量。
[0020]4、本發(fā)明通過設(shè)置發(fā)酵溫度控制儀，能夠確保發(fā)酵罐內(nèi)的發(fā)酵溫度始終處于最佳溫度范圍內(nèi)，保證了甲烷菌種具有較高的活性，提高了發(fā)酵料液的發(fā)酵效率和產(chǎn)氣率。
[0021]5、本發(fā)明在集氣管上連接了氣體流量計，能夠方便地獲得沼氣產(chǎn)量。
[0022]6、本發(fā)明在集氣管上連接了取氣管，便于隨時取氣檢驗沼氣各組分及濃度。
[0023]綜上所述，本發(fā)明使用操作方便，既能保證反應(yīng)原料的均勻加熱，又能最大程度的保證發(fā)酵環(huán)境的均一性，而且反應(yīng)原料可以隨時被加入發(fā)酵罐，能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)式沼氣厭氧發(fā)酵，提高了發(fā)酵料液的發(fā)酵效率和產(chǎn)氣率。
[0024]下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖2為本發(fā)明立式攪拌機、電加熱元件和攪拌葉片的連接關(guān)系示意圖。
[0027]圖3為本發(fā)明翻板閥的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖4為圖3的俯視圖。
[0029]附圖標(biāo)記說明:
[0030]I—出氣閥；2—儲氣罐；3—氣壓表；
[0031]4一進(jìn)氣閥；5—氣體壓縮機；6—管道閥門；
[0032]7一取氣管；8—氣體流量計；9一保溫復(fù)合板；
[0033]10—巖棉縫氈；11一集氣管；12—立式攪拌機；
[0034]13—開關(guān)安裝面板； 14一排廢管；15—廢液取料口 ；
[0035]16—沼渣沼液存儲罐；17—翻板閥；17-1—圓管狀通道；
[0036]17-2—閥體；17-3—閥軸；17-4—轉(zhuǎn)動環(huán)；
[0037]17-5一閥板；17-6—重銀柄；17-7一重銀；
[0038]18一取料口 ；19一發(fā)酵iil ；20 —電加熱兀件；
[0039]20-1—上加熱環(huán)；20-2—下加熱環(huán)； 20_3—豎直加熱桿；
[0040]20-4—加熱柱；21—發(fā)酵溫度控制儀；22—排氣管；
[0041]23—過濾網(wǎng)；24—送料管；25—循環(huán)泵；
[0042]26—隔板；26—集氣儲氣腔；28—送料腔；
[0043]29—發(fā)酵腔；30—沼渣沼液腔；31—攪拌葉片；
[0044]32—攪拌開關(guān)；33—加熱控制繼電器；34—交流接觸器；
[0045]35—加熱開關(guān)；36—出氣管；37—液位計；
[0046]38—循環(huán)泵控制器；39—循環(huán)泵控制繼電器。

【具體實施方式】
[0047]如圖1和圖2所示，本發(fā)明包括間隔設(shè)置的第一空間、第二空間和第三空間，所述第一空間的中部設(shè)置有用于將第一空間的上下部隔開形成上部的集氣儲氣腔27和下部的送料腔28的隔板26，所述第二空間為發(fā)酵腔29，所述第二空間的外圍設(shè)置有保溫層，所述第三空間為沼渣沼液腔30 ;所述發(fā)酵腔29內(nèi)設(shè)置有發(fā)酵罐19、發(fā)酵溫度控制儀21和安裝在發(fā)酵罐19上的立式攪拌機12，所述立式攪拌機12的攪拌桿插入發(fā)酵罐19罐體內(nèi)部，所述立式攪拌機12的電動機支撐在發(fā)酵罐19罐體頂部，所述立式攪拌機12的攪拌桿底部安裝有攪拌葉片31，所述立式攪拌機12的攪拌桿中下部安裝有設(shè)置在攪拌葉片31外圍的電加熱元件20，所述發(fā)酵罐19罐體的側(cè)壁上從上到下排列設(shè)置有多個取料口 18 ;所述立式攪拌機12的電動機的供電回路中串聯(lián)有攪拌開關(guān)32，所述發(fā)酵溫度控制儀21的溫度檢測探頭21-1穿過發(fā)酵罐19罐體的中上部側(cè)壁伸入了發(fā)酵罐19罐體內(nèi)部，所述發(fā)酵溫度控制儀21的輸出端接有加熱控制繼電器33，所述加熱控制繼電器33的輸出端接有串聯(lián)在電加熱元件20的供電回路中的交流接觸器34，所述電加熱元件20的供電回路中還串聯(lián)有加熱開關(guān)35 ;所述送料腔28內(nèi)設(shè)置有與發(fā)酵罐19的中下部相連通的送料管24，所述送料管24上從靠近送料腔28到靠近發(fā)酵罐19的方向依次連接有循環(huán)泵25和排氣管22，所述排氣管22內(nèi)設(shè)置有過濾網(wǎng)23 ;所述集氣儲氣腔27內(nèi)設(shè)置有儲氣罐2，所述儲氣罐2的中下部通過集氣管11與發(fā)酵罐19的上部相連通，所述集氣管11上從靠近發(fā)酵罐19到靠近儲氣罐2的方向依次連接有氣體流量計8、管道閥門6、氣體壓縮機5和進(jìn)氣閥4，位于所述氣體流量計8和管道閥門6之間的一段集氣管11上連接有取氣管7，所述取氣管7上連接有取氣閥，所述儲氣罐2的中上部設(shè)置有出氣管36，所述出氣管36上連接有出氣閥1，所述儲氣罐2上連接有用于對儲氣罐2內(nèi)的氣壓進(jìn)行檢測并顯示的氣壓表3 ;所述沼渣沼液腔30內(nèi)設(shè)置有沼渣沼液存儲罐16，所述沼渣沼液存儲罐16的中上部通過排廢管14和連接在排廢管14上的翻板閥17與發(fā)酵罐19的中上部相連通，所述排廢管14傾斜向下設(shè)置，所述沼渣沼液存儲罐16的底部設(shè)置有廢液取料口 15。
[0048]如圖1所示，本實施例中，所述發(fā)酵罐19罐體的內(nèi)壁上緊貼排廢管14的上部安裝有用于對發(fā)酵罐19罐體內(nèi)的沼渣沼液的液位進(jìn)行檢測的液位計37，所述循環(huán)泵25頂部安裝有循環(huán)泵控制器38，所述液位計37與循環(huán)泵控制器38的輸入端相接，所述循環(huán)泵控制器38的輸出端接有用于對循環(huán)泵25的通斷電進(jìn)行控制的循環(huán)泵控制繼電器39，所述循環(huán)泵控制繼電器39串聯(lián)在循環(huán)泵25的供電回路中。具體實施時，所述循環(huán)泵控制器38可以采用單片機來實現(xiàn)。
[0049]本實施例中，所述保溫層由內(nèi)層的巖棉縫氈10和外層的保溫復(fù)合板9組成。
[0050]如圖2所示，本實施例中，所述電加熱元件20包括上下間隔設(shè)置的上加熱環(huán)20-1和下加熱環(huán)20-2，以及豎直連接在上加熱環(huán)20-1和下加熱環(huán)20-2之間的豎直加熱桿20-3，所述上加熱環(huán)20-1位于攪拌葉片31的上方，所述下加熱環(huán)20-2位于攪拌葉片31的下方，所述下加熱環(huán)20-2上固定連接有多根豎直向上設(shè)置的加熱柱20-4。具體而言，所述加熱柱20-4的數(shù)量為三根，三根所述加熱柱20-4均勻設(shè)置在下加熱環(huán)20-2上。
[0051 ] 如圖1所示，本實施例中，所述發(fā)酵罐19罐體頂部安裝有開關(guān)安裝面板13，所述攪拌開關(guān)32和加熱開關(guān)35均安裝在開關(guān)安裝面板13上。所述取料口 18的數(shù)量為三個。
[0052]如圖3和圖4所示，本實施例中，所述翻板閥17包括中間設(shè)置有圓管狀通道17-1的閥體17-2，所述閥體17-2上固定連接有閥軸17-3，所述閥軸17_3上套裝有能夠繞其轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動環(huán)17-4，所述轉(zhuǎn)動環(huán)17-4的一端固定連接有位于圓管狀通道17-1內(nèi)且用于封堵或打開圓管狀通道17-1的閥板17-5，所述轉(zhuǎn)動環(huán)17-4的另一端固定連接有位于閥體17_2外部的重錘柄17-6，所述重錘柄17-6上連接有重錘17-7。所述翻板閥17的工作原理為:當(dāng)發(fā)酵罐19內(nèi)的反應(yīng)廢料從排廢管14中排出時，在翻板閥17處形成堆積，而當(dāng)排出的反應(yīng)廢料達(dá)到一定量時，由于反應(yīng)廢料的重力增大，閥板17-5自發(fā)打開，閥板17-5帶動轉(zhuǎn)動環(huán)17-4繞閥軸17-3轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動環(huán)17-4帶動重錘柄17_6壓起；當(dāng)反應(yīng)廢料基本排完后，由于反應(yīng)廢料的重力不足，重錘17-7自然下落，閥板17_5恢復(fù)原始狀態(tài)。
[0053]本發(fā)明的工作過程是:被馴化好的反應(yīng)原料(如畜禽糞便、餐廚垃圾、污泥等)被循環(huán)泵25抽入送料管24中，再通過送料管24被打入發(fā)酵罐19內(nèi)；新鮮反應(yīng)原料密度較大沉入發(fā)酵罐19內(nèi)底層，反應(yīng)廢料由于密度較低將會漂浮于發(fā)酵罐19內(nèi)液面上，隨著新鮮反應(yīng)原料的不斷加入，發(fā)酵罐19內(nèi)液面逐漸上升，反應(yīng)廢料自發(fā)流入排廢管14，當(dāng)流入排廢管14內(nèi)的反應(yīng)廢料達(dá)到一定量時，在反應(yīng)廢料重力的作用下，翻板閥17中的閥板17-5自發(fā)打開，反應(yīng)廢料通過翻板閥17排出到沼渣沼液存儲罐16內(nèi)，液位計37對發(fā)酵罐19罐體內(nèi)的沼渣沼液的液位進(jìn)行實時檢測并將所檢測到的液位信號輸出給循環(huán)泵控制器38，循環(huán)泵控制器38將液位計37檢測到的液位信號與預(yù)先設(shè)定的液位閾值相比對，當(dāng)液位計37檢測到的液位信號低于預(yù)先設(shè)定的液位閾值時，循環(huán)泵控制器38控制循環(huán)泵控制繼電器39導(dǎo)通，循環(huán)泵控制繼電器39接通循環(huán)泵25的供電回路，循環(huán)泵25開始加料，當(dāng)液位計37檢測到的液位信號高于預(yù)先設(shè)定的液位閾值時，循環(huán)泵控制器38控制循環(huán)泵控制繼電器39斷開，循環(huán)泵控制繼電器39斷開循環(huán)泵25的供電回路，循環(huán)泵25停止加料，這樣就能夠保持發(fā)酵罐19內(nèi)的原料始終處于定量狀態(tài)下，維持發(fā)酵罐19內(nèi)的有機負(fù)荷率在適宜范圍內(nèi)，能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)式沼氣厭氧發(fā)酵，從而保證了每天穩(wěn)定而充足的沼氣產(chǎn)量。當(dāng)需要進(jìn)行攪拌時，按下攪拌開關(guān)32，立式攪拌機12的電動機接通電源并開始工作，帶動立式攪拌機12的攪拌葉片31對反應(yīng)原料進(jìn)行攪拌，攪拌完成后，再次按下攪拌開關(guān)32，立式攪拌機12停止攪拌。
[0054]另外，本發(fā)明還能夠?qū)崿F(xiàn)對反應(yīng)原料的自動加熱，具體原理為:按下加熱開關(guān)35后，就進(jìn)行如自動加熱的工作狀態(tài)，發(fā)酵溫度控制儀21的溫度檢測探頭21-1對發(fā)酵罐19罐體內(nèi)的發(fā)酵溫度進(jìn)行實時檢測，發(fā)酵溫度控制儀21將溫度檢測探頭21-1檢測到的發(fā)酵溫度與預(yù)先設(shè)定的加熱溫度上限值和加熱溫度下限值進(jìn)行比對，當(dāng)發(fā)酵溫度低于加熱溫度下限值時，發(fā)酵溫度控制儀21控制加熱控制繼電器33接通，加熱控制繼電器33再控制交流接觸器34接通，電加熱元件20的供電回路接通，電加熱元件20開始加熱；當(dāng)發(fā)酵溫度高于加熱溫度上限值時，發(fā)酵溫度控制儀21控制加熱控制繼電器33斷開，加熱控制繼電器33再控制交流接觸器34斷開，電加熱元件20的供電回路斷開，電加熱元件20停止加熱。
[0055]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種實驗室用連續(xù)式沼氣厭氧發(fā)酵裝置，其特征在于:包括間隔設(shè)置的第一空間、第二空間和第三空間，所述第一空間的中部設(shè)置有用于將第一空間的上下部隔開形成上部的集氣儲氣腔(27)和下部的送料腔(28)的隔板(26)，所述第二空間為發(fā)酵腔(29)，所述第二空間的外圍設(shè)置有保溫層，所述第三空間為沼渣沼液腔(30);所述發(fā)酵腔(29)內(nèi)設(shè)置有發(fā)酵罐(19)、發(fā)酵溫度控制儀(21)和安裝在發(fā)酵罐(19)上的立式攪拌機(12)，所述立式攪拌機(12)的攪拌桿插入發(fā)酵罐(19)罐體內(nèi)部，所述立式攪拌機(12)的電動機支撐在發(fā)酵罐(19)罐體頂部，所述立式攪拌機(12)的攪拌桿底部安裝有攪拌葉片(31)，所述立式攪拌機(12)的攪拌桿中下部安裝有設(shè)置在攪拌葉片(31)外圍的電加熱元件(20)，所述發(fā)酵罐(19)罐體的側(cè)壁上從上到下排列設(shè)置有多個取料口(18);所述立式攪拌機(12)的電動機的供電回路中串聯(lián)有攪拌開關(guān)(32)，所述發(fā)酵溫度控制儀(21)的溫度檢測探頭(21-1)穿過發(fā)酵罐(19)罐體的中上部側(cè)壁伸入了發(fā)酵罐(19)罐體內(nèi)部，所述發(fā)酵溫度控制儀(21)的輸出端接有加熱控制繼電器(33)，所述加熱控制繼電器(33)的輸出端接有串聯(lián)在電加熱元件(20)的供電回路中的交流接觸器(34)，所述電加熱元件(20)的供電回路中還串聯(lián)有加熱開關(guān)(35);所述送料腔(28)內(nèi)設(shè)置有與發(fā)酵罐(19)的中下部相連通的送料管(24)，所述送料管(24)上從靠近送料腔(28)到靠近發(fā)酵罐(19)的方向依次連接有循環(huán)泵(25)和排氣管(22)，所述排氣管(22)內(nèi)設(shè)置有過濾網(wǎng)(23);所述集氣儲氣腔(27)內(nèi)設(shè)置有儲氣罐(2)，所述儲氣罐(2)的中下部通過集氣管(11)與發(fā)酵罐(19)的上部相連通，所述集氣管(11)上從靠近發(fā)酵罐(19)到靠近儲氣罐(2)的方向依次連接有氣體流量計(8)、管道閥門￠)、氣體壓縮機(5)和進(jìn)氣閥(4)，位于所述氣體流量計(8)和管道閥門(6)之間的一段集氣管(11)上連接有取氣管(7)，所述取氣管(7)上連接有取氣閥，所述儲氣罐(2)的中上部設(shè)置有出氣管(36)，所述出氣管(36)上連接有出氣閥(I)，所述儲氣罐(2)上連接有用于對儲氣罐(2)內(nèi)的氣壓進(jìn)行檢測并顯示的氣壓表(3);所述沼渣沼液腔(30)內(nèi)設(shè)置有沼渣沼液存儲罐(16)，所述沼渣沼液存儲罐(16)的中上部通過排廢管(14)和連接在排廢管(14)上的翻板閥(17)與發(fā)酵罐(19)的中上部相連通，所述排廢管(14)傾斜向下設(shè)置，所述沼渣沼液存儲罐(16)的底部設(shè)置有廢液取料口(15)。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種實驗室用連續(xù)式沼氣厭氧發(fā)酵裝置，其特征在于:所述發(fā)酵罐(19)罐體的內(nèi)壁上緊貼排廢管(14)的上部安裝有用于對發(fā)酵罐(19)罐體內(nèi)的沼渣沼液的液位進(jìn)行檢測的液位計(37)，所述循環(huán)泵(25)頂部安裝有循環(huán)泵控制器(38)，所述液位計(37)與循環(huán)泵控制器(38)的輸入端相接，所述循環(huán)泵控制器(38)的輸出端接有用于對循環(huán)泵(25)的通斷電進(jìn)行控制的循環(huán)泵控制繼電器(39)，所述循環(huán)泵控制繼電器(39)串聯(lián)在循環(huán)泵(25)的供電回路中。
3.按照權(quán)利要求1所述的一種實驗室用連續(xù)式沼氣厭氧發(fā)酵裝置，其特征在于:所述保溫層由內(nèi)層的巖棉縫氈(10)和外層的保溫復(fù)合板(9)組成。
4.按照權(quán)利要求1所述的一種實驗室用連續(xù)式沼氣厭氧發(fā)酵裝置，其特征在于:所述電加熱元件(20)包括上下間隔設(shè)置的上加熱環(huán)(20-1)和下加熱環(huán)(20-2)，以及豎直連接在上加熱環(huán)(20-1)和下加熱環(huán)(20-2)之間的豎直加熱桿(20-3)，所述上加熱環(huán)(20_1)位于攪拌葉片(31)的上方，所述下加熱環(huán)(20-2)位于攪拌葉片(31)的下方，所述下加熱環(huán)(20-2)上固定連接有多根豎直向上設(shè)置的加熱柱(20-4)。
5.按照權(quán)利要求4所述的一種實驗室用連續(xù)式沼氣厭氧發(fā)酵裝置，其特征在于:所述加熱柱(20-4)的數(shù)量為三根，三根所述加熱柱(20-4)均勻設(shè)置在下加熱環(huán)(20-2)上。
6.按照權(quán)利要求1所述的一種實驗室用連續(xù)式沼氣厭氧發(fā)酵裝置，其特征在于:所述發(fā)酵罐(19)罐體頂部安裝有開關(guān)安裝面板(13)，所述攪拌開關(guān)(32)和加熱開關(guān)(35)均安裝在開關(guān)安裝面板(13)上。
7.按照權(quán)利要求1所述的一種實驗室用連續(xù)式沼氣厭氧發(fā)酵裝置，其特征在于:所述取料口(18)的數(shù)量為三個。
8.按照權(quán)利要求1所述的一種實驗室用連續(xù)式沼氣厭氧發(fā)酵裝置，其特征在于:所述翻板閥(17)包括中間設(shè)置有圓管狀通道(17-1)的閥體(17-2)，所述閥體(17-2)上固定連接有閥軸(17-3)，所述閥軸(17-3)上套裝有能夠繞其轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動環(huán)(17-4)，所述轉(zhuǎn)動環(huán)(17-4)的一端固定連接有位于圓管狀通道(17-1)內(nèi)且用于封堵或打開圓管狀通道(17-1)的閥板(17-5)，所述轉(zhuǎn)動環(huán)(17-4)的另一端固定連接有位于閥體(17-2)外部的重錘柄(17-6)，所述重錘柄(17-6)上連接有重錘(17-7)。
【文檔編號】C12M1/36GK104357322SQ201410718387
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月29日
【發(fā)明者】云斯寧, 黃欣磊, 朱江, 杜婷婷, 胡謝利 申請人:西安建筑科技大學(xué)