一種連續(xù)臥式干法厭氧發(fā)酵系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于發(fā)酵設備的技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種連續(xù)臥式干法厭氧發(fā)酵系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]我國是農(nóng)業(yè)廢棄物產(chǎn)出量大國，據(jù)統(tǒng)計，畜禽糞便排放量每年約40億噸，其中集約化養(yǎng)殖場的糞便約30億噸，并以每年10%的速度增長;農(nóng)作物秸桿7億多噸，隨著我國人口的不斷增多，糧食產(chǎn)量逐年增加，相應的秸桿每年總產(chǎn)量以6%的速度增長。這些有機廢棄物若不及時處理，不僅污染環(huán)境，而且造成資源浪費。
[0003]在有機廢棄物的處理工藝上，干法厭氧發(fā)酵顛覆了傳統(tǒng)濕法厭氧發(fā)酵必須將原料和水完全混合的方式，而將發(fā)酵原料干物質(zhì)的濃度提高到15%以上；與濕法厭氧發(fā)酵相比，干法厭氧發(fā)酵具有產(chǎn)能高、有機負荷高、占地少、污水產(chǎn)生量少等特點而具有巨大的經(jīng)濟和環(huán)境效益。但是，目前國內(nèi)現(xiàn)有干法厭氧發(fā)酵工藝主要采用批式中溫發(fā)酵工藝，批次進出料方式不能實現(xiàn)連續(xù)進出料，有機物利用不徹底，發(fā)酵產(chǎn)氣效率較低，加之使用特殊的預處理或粉碎設備，造成系統(tǒng)噸能耗過高，投入與產(chǎn)出比明顯增加，經(jīng)濟效益差，未能得到廣泛推廣。
[0004]因此，研究開發(fā)一種低成本、連續(xù)式、高效的干法厭氧發(fā)酵系統(tǒng)，以實現(xiàn)農(nóng)業(yè)廢棄物高值化利用，成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提出一種連續(xù)臥式干法厭氧發(fā)酵系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)不能連續(xù)進料和連續(xù)出料導致其能耗高和經(jīng)濟效益差的問題。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:包括可沿其軸線轉(zhuǎn)動的臥式發(fā)酵罐，所述發(fā)酵罐內(nèi)設有相對于水平地面固定不動的沼液回流噴淋系統(tǒng)，所述發(fā)酵罐的一端為進料端，其另一端為出料端，所述進料端的高度大于所述出料端的高度，所述進料端通過進料系統(tǒng)連接有混料倉，所述進料端還設有用于收集沼氣的沼氣管，所述出料端設有發(fā)酵剩余物出料系統(tǒng)，所述發(fā)酵罐的內(nèi)部還設有測溫裝置。
[0007]本發(fā)明臥式發(fā)酵罐可以沿其軸線進行自身旋轉(zhuǎn)，而其內(nèi)部的沼液回流噴淋系統(tǒng)始終保持固定不動;待發(fā)酵的物料首先在混料倉內(nèi)進行混合調(diào)配后，通過進料系統(tǒng)自動進入臥式發(fā)酵罐，通過發(fā)酵罐內(nèi)的回流噴淋系統(tǒng)使接種沼液與物料進行接種，進行干法厭氧發(fā)酵，通過沼氣管收集沼氣;完成發(fā)酵周期后，使臥式發(fā)酵罐繞其軸線轉(zhuǎn)動，在出料系統(tǒng)的配合作用下完成自動出料;完成了連續(xù)進料和連續(xù)出料操作，從而實現(xiàn)了連續(xù)干法發(fā)酵操作。本發(fā)明運行流暢度高，連續(xù)穩(wěn)定進出料，有機物利用完全徹底，發(fā)酵產(chǎn)氣效率高，能耗低，經(jīng)濟效益可觀。
[0008]作為一種優(yōu)選的實施方案，所述發(fā)酵罐與水平地面的傾角為2.8-3°，所述發(fā)酵罐的內(nèi)壁上還設有若干個抄板，所述抄板的高度為8-lOcm，所述抄板呈均勻排列。這種傾斜角度的發(fā)酵罐固定容易，出料方便;在其內(nèi)壁的抄板的作用下，使物料的輸送更加方便，更好的實現(xiàn)了物料的輸送功能。
[0009]作為一種優(yōu)選的實施方案，所述進料系統(tǒng)包括螺旋進料管，所述進料管的上方設有沼液回流管，所述進料管和所述回流管并聯(lián)排列并通過第一固定套管密封固定在所述發(fā)酵罐的進料端，所述第一固定套管為空心結(jié)構(gòu)，所述第一固定套管與所述沼氣管連接;所述出料系統(tǒng)包括螺旋出料管，所述出料管的上方設有進液管，所述出料管和所述進液管并聯(lián)排列并通過第二固定套管密封固定在所述發(fā)酵罐的出料端。進料管和回流管套設在第一固定套管的內(nèi)部，第一固定套管的外部與沼氣管連接，出料管和進液管套設在第二固定套管的內(nèi)部，第二固定套管形成密封管;發(fā)酵罐可繞第一固定套管和第二固定套管轉(zhuǎn)動，在第一固定套管和第二固定套管的固定作用下，進料管、回流管、沼氣管、出料管和進液管始終處于靜止的狀態(tài)，從而很好地實現(xiàn)了發(fā)酵罐的轉(zhuǎn)動和固定連接，使連接方法，管路設置合理。
[0010]作為一種優(yōu)選的實施方案，所述回流噴淋系統(tǒng)包括設置于發(fā)酵罐頂部的噴液管，所述噴液管上均勻布設有噴液口，所述噴液管的一端與所述回流管連接，其另一端與所述進液管連接;所述發(fā)酵罐在出料端的底部設有沼液和物料排空口，所述沼液和物料排空口通過沼液循環(huán)栗與所述進液管連接。發(fā)酵過程中產(chǎn)生的發(fā)酵液由沼液和物料排空口流至發(fā)酵罐的外部，在液循環(huán)栗的作用下，經(jīng)過進液管被輸送至發(fā)酵罐內(nèi)部的噴液管，并通過噴液管上的噴液口進行噴灑，噴液口的直徑約為l_3cm，從而與發(fā)酵罐內(nèi)的物料進行均勻充分的混合；回流管是密封管，在進液管的配合作用下共同起到對回流噴淋系統(tǒng)進行固定的作用，這種設置的回流噴淋系統(tǒng)，可保障其在發(fā)酵罐轉(zhuǎn)動過程中位置固定不變，使噴淋方便，并更好的保護回流噴淋系統(tǒng)。
[0011]作為一種優(yōu)選的實施方案，所述第一固定套管和所述第二固定套管均通過密封組件與所述發(fā)酵罐密封連接，所述密封組件包括壓緊法蘭和設置在密封套管內(nèi)的由三層盤根組成的密封圈，單個盤根截面為40mm X 40mm-45mm X 45mm。密封組件的設置可以更好的提高發(fā)酵罐的密封性能，充分保障發(fā)酵罐在動和靜相對運動時良好的密閉性。
[0012]作為一種優(yōu)選的實施方案，所述進料系統(tǒng)上還設有液壓進料裝置、液壓閘閥和檢修閥，所述出料系統(tǒng)上設有液壓出料裝置，所述出料系統(tǒng)還通過三通閥分別與所述混料倉和沼渣收集池連接。在液壓進料裝置的作用下完成自動進料，并通過液壓閘閥對進料系統(tǒng)進行控制，利用檢修閥對進行系統(tǒng)進行檢修；出料系統(tǒng)在液壓出料裝置的作用下通過三通閥的控制，一部分沼渣輸送至混料倉進行復混，另一部分沼渣排出至沼渣收集池。
[0013]作為一種優(yōu)選的實施方案，所述測溫裝置包括溫度傳感器，所述溫度傳感器還連接有控制柜。測溫裝置設置于發(fā)酵罐的兩端，控制柜的設置，使控制簡單，可以完成自動控制，實時監(jiān)測和控制發(fā)酵罐內(nèi)的溫度。
[0014]作為一種優(yōu)選的實施方案，所述進料端和所述出料端均設有觀察視窗，所述發(fā)酵罐內(nèi)還設有液位計，所述液位計也與所述控制柜連接。在液位計的配合作用下，從而更好地完成該系統(tǒng)的自動控制操作;通過觀察視窗可以對發(fā)酵罐內(nèi)的物料發(fā)酵情況進行隨時觀察，便于及時控制。
[0015]作為一種優(yōu)選的實施方案，所述混料倉包括倉體和設置于倉體底部的兩個豎直的混料錐螺旋和兩個水平的輸送螺旋，所述倉體在底部的一端還設有出料口，所述出料口與所述進料系統(tǒng)連接。兩個豎直設置的混料錐螺旋是用于對物料進行攪拌，使物料進行充分混合的；兩個水平設置的輸送螺旋是對混合調(diào)配后的物料進行輸送的，輸送后的物料由出料口進入進料系統(tǒng)，從而完成自動進料?；炝襄F螺旋和輸送螺旋的最大轉(zhuǎn)速為20-25r/min，出料口的尺寸為:長815-820cm和寬320-330cm，可按設計比例合理擴大。
[0016]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明在傾斜設置的臥式發(fā)酵罐兩端分別連接自動進料系統(tǒng)和自動出料系統(tǒng)，實現(xiàn)了物料的連續(xù)穩(wěn)定進料和出料;并在發(fā)酵罐內(nèi)設置回流噴淋系統(tǒng)，回流噴淋系統(tǒng)通過第一固定套管和第二固定套管進行固定，即實現(xiàn)了沼液的循環(huán)噴淋，又充分保護了回流噴淋系統(tǒng);密封組件的設置充分保障了發(fā)酵罐在動和靜相對運動時良好的密閉性，出料系統(tǒng)排出的沼渣可循環(huán)復混，有機物利用完全徹底;本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，設計合理，進料系統(tǒng)、出料系統(tǒng)和干法發(fā)酵系統(tǒng)有序鏈接，系統(tǒng)運行流暢度高，可實現(xiàn)全自動控制，容積產(chǎn)氣率為1.0-1.5m3/m3.d，充分實現(xiàn)了農(nóng)業(yè)廢棄物的高值化利用，耗能低，操作連續(xù)，經(jīng)濟效益可觀。
【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0018]圖1為本發(fā)明一個實施例的平面結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為圖1中發(fā)酵罐的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為圖1中密封組件的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為圖1中回流噴淋系統(tǒng)的局部結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為圖1中混料倉的俯視結(jié)構(gòu)不意圖；
圖中:1-液壓進料裝置;2-混料倉;3-錐螺旋;4-液壓閘閥；5-進料系統(tǒng);6-沼氣管;7-密封組件;8-隔片;9-支撐環(huán)；10-發(fā)酵罐；11-噴液管；12-出料系統(tǒng)；13-液壓出料裝置；14-三通閥；15-沼液和物料排空口 ； 16-循環(huán)栗；17-凝水器；18-檢修閥；19-輸送螺旋；20-抄板；21-盤根;22-密封套管;23-壓盤;24-滾珠;25-滾珠套;26-壓緊法蘭;27-第一固定套管;28-第二螺母;29-第一螺母;30-彈簧座;31-彈簧;32-雙頭螺栓;33-出料管；34-進液管；35-第二固定套管;36-回流管;37-進料管;38-出料口。
【具體實施方式】
[0019]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0020]參閱附圖1、附圖2、附圖3、附圖4和附圖5，本發(fā)明包括可沿其軸線轉(zhuǎn)動的臥式發(fā)酵罐10，發(fā)酵罐10在支撐環(huán)9的作用下傾斜設置，并可在電機的帶動作用下進行自身旋轉(zhuǎn)，發(fā)酵罐10內(nèi)設有相對于水平地面固定不動的沼液回流噴淋系統(tǒng)，發(fā)酵罐10的一端為進料端，其另一端為出料端，進料端的高度大于出料端的高度，使發(fā)