本發(fā)明涉及一種沼氣發(fā)生器，尤其涉及一種干-濕偶聯(lián)的沼氣發(fā)生器。本發(fā)明還涉及這種沼氣發(fā)生器的操作方法。

背景技術(shù)：

沼氣發(fā)酵分為濕發(fā)酵和干發(fā)酵，濕發(fā)酵是在密閉空間內(nèi)利用水作為混合介質(zhì)，將微生物菌群與發(fā)酵原料保持充分的接觸，完成厭氧發(fā)酵過程代謝，產(chǎn)生沼氣。干發(fā)酵是利用水力混合方式，實現(xiàn)微生物菌群與發(fā)酵原料表面接觸，逐級完成厭氧發(fā)酵代謝，產(chǎn)生沼氣。由于濕發(fā)酵過程中會產(chǎn)生大量的廢水，因此，處理比較困難；而干發(fā)酵過程中需要水分和均勻的微生物與物料接觸，否則會造成水解、產(chǎn)酸、產(chǎn)氣微生物不能大量繁殖，從而導(dǎo)致發(fā)酵產(chǎn)率低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種干-濕偶聯(lián)的沼氣發(fā)生器，解決現(xiàn)有技術(shù)存在的濕發(fā)酵過程會產(chǎn)生大量的廢水和干發(fā)酵過程水分不足及微生物分布不均的問題。

本發(fā)明的另一個目的在于提供上述干-濕偶聯(lián)的沼氣發(fā)生器操作方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種干-濕偶聯(lián)的沼氣發(fā)生器，包括固體發(fā)酵倉和液體發(fā)酵罐；固體發(fā)酵倉內(nèi)設(shè)有滲濾網(wǎng)，固體發(fā)酵倉上設(shè)有滲出液循環(huán)裝置，滲出液循環(huán)裝置包括設(shè)置在倉底的滲出液管和設(shè)置在倉頂?shù)膰娏苎b置，滲出液管與噴淋裝置連接；液體發(fā)酵罐上設(shè)有發(fā)酵液循環(huán)裝置，發(fā)酵液循環(huán)裝置包括設(shè)置在罐底的發(fā)酵液管和設(shè)置在罐體上的布液裝置，發(fā)酵液管與布液裝置連接，發(fā)酵液管還與噴淋裝置和滲出液管連接；固體發(fā)酵倉上設(shè)有倉門，固體發(fā)酵倉的頂部和液體發(fā)酵罐的頂部分別設(shè)有沼氣收集管ⅰ、沼氣收集管ⅱ，固體發(fā)酵倉的底端和液體發(fā)酵罐的底端分別設(shè)有加熱裝置，固體發(fā)酵倉的底端還設(shè)有進(jìn)風(fēng)裝置，液體發(fā)酵罐的底端還設(shè)有排液裝置。

優(yōu)選地，上述布液裝置包括布液管ⅰ和布液管ⅱ，布液管ⅰ設(shè)置在液體發(fā)酵罐的頂部，布液管ⅱ設(shè)置在液體發(fā)酵罐的下部。

優(yōu)選地，上述滲濾網(wǎng)為網(wǎng)狀鋼板，所述網(wǎng)狀鋼板上設(shè)有尼龍濾網(wǎng)。

優(yōu)選地，上述噴淋裝置為多個。

優(yōu)選地，上述固體發(fā)酵倉和液體發(fā)酵罐上分別設(shè)有保溫層。

優(yōu)選地，上述倉門設(shè)置在固體發(fā)酵倉的側(cè)面或頂端。

上述干-濕偶聯(lián)的沼氣發(fā)生器的操作方法，包括：

1)將固體發(fā)酵倉內(nèi)填滿固體發(fā)酵原料，關(guān)閉倉門，使密封不漏氣，將液體發(fā)酵罐內(nèi)注入液體發(fā)酵原料；斷開滲出液管與噴淋裝置的連接，斷開發(fā)酵液管與布液裝置的連接，連通發(fā)酵液管與噴淋裝置的連接，將液體發(fā)酵原料輸送至固體發(fā)酵倉頂部，通過噴淋裝置噴淋至固體發(fā)酵原料上，直至底部滲出液通過滲濾網(wǎng)滲出，通過進(jìn)風(fēng)口向倉內(nèi)通入空氣，使固體發(fā)酵原料降解，持續(xù)約一周；

2)斷開發(fā)酵液管與滲出液管、噴淋裝置的連接，連通滲出液管與噴淋裝置的連接，連通發(fā)酵液管與布液裝置的連接，使固體發(fā)酵倉和液體發(fā)酵罐各自進(jìn)入正常發(fā)酵產(chǎn)氣狀態(tài)，通過加熱裝置分別調(diào)節(jié)固體發(fā)酵倉和液體發(fā)酵罐的發(fā)酵溫度至30-50°度之間；

3)當(dāng)固體發(fā)酵倉或液體發(fā)酵罐內(nèi)的甲烷濃度升高至30％時，打開沼氣收集管ⅰ或沼氣收集管ⅱ與儲氣柜之間的閥門，將固體發(fā)酵倉產(chǎn)生的沼氣通過沼氣收集管ⅰ送入儲氣柜內(nèi)，將液體發(fā)酵罐產(chǎn)生的沼氣通過沼氣收集管ⅱ送入儲氣柜內(nèi)；當(dāng)固體發(fā)酵倉或液體發(fā)酵罐內(nèi)的甲烷濃度降低到30％時，關(guān)閉沼氣收集管ⅰ或沼氣收集管ⅱ與儲氣柜之間的閥門，將沼氣收集管ⅰ或沼氣收集管ⅱ排出的氣體用氣體循環(huán)泵通過進(jìn)風(fēng)口打入固體發(fā)酵發(fā)倉內(nèi)；當(dāng)固體發(fā)酵倉內(nèi)甲烷含量低于4％時，斷開滲出液管與噴淋裝置的連接，斷開布液裝置與發(fā)酵液管的連接，連通滲出液管與布液裝置的連接，將固體發(fā)酵倉底部的滲出液通過布液裝置輸送至液體發(fā)酵罐內(nèi)；然后打開倉門，取出未降解固體，再填充新的固體發(fā)酵原料即可進(jìn)行下一個發(fā)酵周期。

優(yōu)選地，上述2)中，液體發(fā)酵罐的頂部布液管ⅰ與下部布液管ⅱ的發(fā)酵液流出方向相反，即頂部布液管ⅰ的發(fā)酵液沿順時針方向流動，則下部布液管ⅱ的發(fā)酵液沿逆時針方向流動，反之亦然。

本發(fā)明具有如下有意效果：

1、本發(fā)明提供的干-濕偶聯(lián)的沼氣發(fā)生器，固體發(fā)酵倉上設(shè)有滲出液循環(huán)裝置，液體發(fā)酵罐上設(shè)有發(fā)酵液循環(huán)裝置，液體發(fā)酵罐通過發(fā)酵液管與固體發(fā)酵倉的噴淋裝置、滲出液管連接，可將液體發(fā)酵罐內(nèi)產(chǎn)生的大量廢水引入固體發(fā)酵倉內(nèi)，解決了固體發(fā)酵過程中水分不足和微生物分布不均的問題，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便。

2、本發(fā)明提供的干-濕偶聯(lián)的沼氣發(fā)生器的操作方法，使液體發(fā)酵罐內(nèi)產(chǎn)生的大量廢水噴淋到固體發(fā)酵倉內(nèi)的生物質(zhì)上，利用液體發(fā)酵罐內(nèi)產(chǎn)生的大量廢水，解決了固體發(fā)酵倉內(nèi)發(fā)酵過程中水分不足和微生物分布不均的問題，還將固體發(fā)酵倉內(nèi)的滲出液通過布液裝置輸送至液體發(fā)酵罐內(nèi)，具有節(jié)能減排的功效，方法簡單，便于實施。

3、本發(fā)明提供的干-濕偶聯(lián)的沼氣發(fā)生器操作方法，通過控制固體發(fā)酵倉內(nèi)的氧氣濃度和沼氣濃度，及時排出沼氣，提高了沼氣的產(chǎn)率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例提供的-濕偶聯(lián)的沼氣發(fā)生器結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1.固體發(fā)酵倉，2.液體發(fā)酵罐，3.滲出液管，4.發(fā)酵液管，5.噴淋裝置，6、倉門，7.布液管ⅰ，8-1.加熱管ⅰ，8-2.加熱管ⅱ，9.進(jìn)風(fēng)口，10-1.閥門ⅰ，10-2.閥門ⅱ，10-3.閥門ⅲ，10-4.閥門ⅳ，10-5.閥門ⅴ，10-6.閥門ⅵ，11-1.沼氣收集管ⅰ，11-2.沼氣收集管ⅱ，12.滲濾網(wǎng)，13.布液管ⅱ，14-1.泵ⅰ，14-2.泵ⅱ，15.排液口。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

實施例

一種干-濕偶聯(lián)的沼氣發(fā)生器，參見圖1，包括固體發(fā)酵倉1和液體發(fā)酵罐2；固體發(fā)酵倉1內(nèi)設(shè)有滲濾網(wǎng)12，固體發(fā)酵倉1上設(shè)有滲出液循環(huán)裝置，滲出液循環(huán)裝置包括設(shè)置在倉底的滲出液管3和設(shè)置在倉頂?shù)膰娏苎b置5，滲出液管3與噴淋裝置5連接；液體發(fā)酵罐2上設(shè)有發(fā)酵液循環(huán)裝置，發(fā)酵液循環(huán)裝置包括設(shè)置在罐底的發(fā)酵液管4和設(shè)置在罐體上的布液裝置，發(fā)酵液管4與布液裝置連接，發(fā)酵液管4還與噴淋裝置5和滲出液管3連接；固體發(fā)酵倉1上設(shè)有倉門6，固體發(fā)酵倉1的頂部和液體發(fā)酵罐2的頂部分別設(shè)有沼氣收集管ⅰ11-1、沼氣收集管ⅱ11-2，固體發(fā)酵倉1的底端和液體發(fā)酵罐2的底端分別設(shè)有加熱裝置，固體發(fā)酵倉1的底端還設(shè)有進(jìn)風(fēng)口9，液體發(fā)酵罐2的底端還設(shè)有排液口15。

本實施例中，布液裝置包括布液管ⅰ7和布液管ⅱ13，布液管ⅰ7設(shè)置在液體發(fā)酵罐2的頂部，布液管ⅱ13設(shè)置在液體發(fā)酵罐2的下部。兩個布液管分別以一定的角度流出液體，形成的流動具有攪拌功能。

本實施例中，發(fā)酵液管4上設(shè)有泵ⅱ14-2，布液管ⅰ7與布液管ⅱ13之間的發(fā)酵液管4上設(shè)有閥門ⅳ10-4，布液管ⅰ7設(shè)有閥門ⅵ10-6，布液管ⅱ13設(shè)有閥門ⅴ10-5；噴淋裝置5設(shè)有閥門ⅰ10-1，發(fā)酵液管4與噴淋裝置5和滲出液管3的連接處設(shè)有閥門ⅱ10-2，滲出液管3設(shè)有泵ⅰ14-1和閥門ⅲ10-3。通過多個閥門控制并變換發(fā)酵液和滲出液的流動方向。

固體發(fā)酵倉1底端的加熱裝置包括加熱管ⅰ8-1，液體發(fā)酵罐2底端的加熱裝置包括加熱管ⅱ8-2。

本實施例中，滲濾網(wǎng)12為網(wǎng)狀鋼板。為了防止固體生物質(zhì)進(jìn)入滲濾液，網(wǎng)狀鋼板上設(shè)有20-40目尼龍濾網(wǎng)。

為了使微生物與固體物料充分接觸，分布均勻，提高工作效率，優(yōu)選噴淋裝置5設(shè)為多個。

為了保證發(fā)酵溫度，固體發(fā)酵倉1和液體發(fā)酵罐2的周圍分別設(shè)有保溫層。

倉門6可設(shè)置在固體發(fā)酵倉1的側(cè)面或頂端，為了提高進(jìn)料、出料的效率，優(yōu)選固體發(fā)酵倉1為整體吊裝式，即可以整體吊入、吊出。

本實施例提供的干-濕偶聯(lián)的沼氣發(fā)生器的操作方法，包括：

1、給固體發(fā)酵倉1內(nèi)填滿秸稈等固體發(fā)酵原料，關(guān)閉倉門6，使其密封不漏氣，給液體發(fā)酵罐2注入糞尿等液體發(fā)酵原料；當(dāng)固體發(fā)酵倉1內(nèi)氧氣濃度降低至1％時，打開閥門ⅰ10-1、閥門ⅱ10-2、閥門ⅳ10-4，關(guān)閉閥門ⅲ10-3、閥門ⅴ10-5、閥門ⅵ10-6，啟動泵ⅱ14-2，將液體發(fā)酵原料輸送至固體發(fā)酵倉1頂部，通過噴淋裝置5噴淋至固體發(fā)酵原料上，直至底部滲出液滲出滲濾網(wǎng)12，通過進(jìn)風(fēng)口9向固體發(fā)酵倉1內(nèi)通入適量空氣，固體發(fā)酵原料降解，持續(xù)約一周；

2、打開閥門ⅲ10-3、閥門ⅰ10-1、閥門ⅳ10-4、閥門ⅴ10-5、閥門ⅵ10-6，關(guān)閉閥門ⅱ10-2，啟動泵ⅰ14-1和泵ⅱ14-2，固體發(fā)酵倉1和液體發(fā)酵罐2都進(jìn)入正常發(fā)酵產(chǎn)氣狀態(tài)；頂部布液管ⅰ7與下部布液管ⅱ13的發(fā)酵液形成發(fā)酵液攪拌；通過加熱管ⅰ和加熱管ⅱ分別對固體發(fā)酵倉和液體發(fā)酵罐加熱，調(diào)節(jié)發(fā)酵溫度在30-50°之間；

3、當(dāng)固體發(fā)酵倉1內(nèi)或液體發(fā)酵罐2排出的甲烷濃度升高至30％時，打開沼氣收集管ⅰ11-1或沼氣收集管ⅱ11-2與儲氣柜之間的閥門，將固體發(fā)酵倉1或液體發(fā)酵罐2內(nèi)產(chǎn)生的沼氣輸送到儲氣柜內(nèi)，最后進(jìn)行提純輸送至用戶；當(dāng)固體發(fā)酵倉1或液體發(fā)酵罐2內(nèi)的甲烷濃度降低到30％時，關(guān)閉沼氣收集管ⅰ11-1或沼氣收集管ⅱ11-2與儲氣柜之間的閥門，將沼氣收集管ⅰ11-1或沼氣收集管ⅱ11-2排出的氣體通過風(fēng)機(jī)由固體發(fā)酵倉1底部的進(jìn)風(fēng)口9打入固體發(fā)酵發(fā)倉1內(nèi)，固體發(fā)酵倉1運(yùn)行大約30天；固體發(fā)酵倉1內(nèi)氣體甲烷濃度低于4％時，打開閥門ⅲ10-3、閥門ⅱ10-2、閥門ⅴ10-6，關(guān)閉閥門ⅰ10-1、閥門ⅳ10-4，啟動泵ⅰ14-1將滲出液輸送至液體發(fā)酵罐2，然后打開倉門6，取出未降解固體，再填充新的固體發(fā)酵原料即可進(jìn)行下一個發(fā)酵周期。

頂部布液管ⅰ7與下部布液管ⅱ13的發(fā)酵液流出方向相反，布液管ⅰ7的發(fā)酵液沿順時針方向流動，布液管ⅱ13的發(fā)酵液沿逆時針方向流動，達(dá)到最佳攪拌效果。

固體發(fā)酵即干發(fā)酵，是間歇的運(yùn)行，而液體發(fā)酵即濕發(fā)酵是連續(xù)運(yùn)行。本發(fā)明提供的干-濕偶聯(lián)的沼氣發(fā)生器，固體發(fā)酵倉1換料時，液體發(fā)酵灌2正常運(yùn)行連續(xù)產(chǎn)氣。一個液體發(fā)酵罐2可以配4-5個同體積的固體發(fā)酵倉1，形成一個系統(tǒng)發(fā)酵裝置。

本發(fā)明提供的干-濕偶聯(lián)的沼氣發(fā)生器，固體發(fā)酵倉上設(shè)有滲出液循環(huán)裝置，液體發(fā)酵罐上設(shè)有發(fā)酵液循環(huán)裝置，液體發(fā)酵罐通過發(fā)酵液管與固體發(fā)酵倉的噴淋裝置和滲出液管連接，固體發(fā)酵倉和液體發(fā)酵罐不僅具有自循環(huán)功能，而且互相連通，可將液體發(fā)酵罐內(nèi)產(chǎn)生的大量廢水引入固體發(fā)酵倉內(nèi)，解決固體發(fā)酵過程中水分不足和微生物分布不均的問題，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便。

本發(fā)明提供的干-濕偶聯(lián)的沼氣發(fā)生器的操作方法，使液體發(fā)酵罐內(nèi)產(chǎn)生的大量廢水噴淋到固體發(fā)酵倉內(nèi)的生物質(zhì)上，達(dá)到液體與固體充分混合，解決了固體發(fā)酵倉內(nèi)發(fā)酵過程中水分不足和微生物分布不均的問題；還可將固體發(fā)酵倉內(nèi)的滲出液通過布液裝置輸送至液體發(fā)酵罐內(nèi)，具有節(jié)能減排的功效，方法簡單，便于實施。

本發(fā)明提供的干-濕偶聯(lián)的沼氣發(fā)生器操作方法，通過控制固體發(fā)酵倉內(nèi)的氧氣濃度和沼氣濃度，及時排出沼氣，提高了沼氣的產(chǎn)率。