專利名稱：水力循環(huán)發(fā)酵工藝及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微生物厭氧處理農(nóng)業(yè)廢棄物、畜牧養(yǎng)殖廢棄物及工業(yè)廢水的方 法及設(shè)備，特別涉及一種水力循環(huán)發(fā)酵工藝及裝置。
二背景技術(shù)：
目前，厭氧發(fā)酵方法及設(shè)備主要有完全攪拌式厭氧發(fā)酵工藝、厭氧接觸工 藝反應(yīng)器、上流式厭氧污泥床反應(yīng)器和升流式厭氧固體反應(yīng)器等。這些方法及 工藝設(shè)備存在著如下缺點(diǎn)或不足①設(shè)備針對(duì)的物料主要是畜牧業(yè)養(yǎng)殖糞便， 由于秸稈碳氮比遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于厭氧發(fā)酵本身所需碳氮比，尚無法對(duì)農(nóng)業(yè)秸稈類物料 進(jìn)行發(fā)酵處理；②多采用內(nèi)置式換熱，罐體易腐蝕，密封不良，易受厭氧菌影 響；(D設(shè)備復(fù)雜，發(fā)酵罐尚須配置專用儲(chǔ)氣柜，占地面積大，運(yùn)行安全性差； ④配套設(shè)施多、投資大、運(yùn)行成本高。
三
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種水力循環(huán)發(fā)酵工藝，采用專門針對(duì)農(nóng)作物秸稈進(jìn) 行厭氧發(fā)酵處理。同時(shí)還可以適用于畜牧養(yǎng)殖業(yè)污物等物料，填補(bǔ)了當(dāng)前農(nóng)作 物秸稈發(fā)酵裝置的空白，大大提高了裝置的適用范圍以及通用性。
本發(fā)明所述的水力循環(huán)發(fā)酵工藝，包括如下順序的工藝步驟(A)進(jìn)料；(B) 加熱保溫發(fā)酵；(C)出料，其特征在于所述工藝步驟(A)、 (B)、 (C)是在水 力循環(huán)工藝裝置中進(jìn)行的，步驟(A)是由干式發(fā)酵裝置的出料口自然流入水力 循環(huán)工藝裝置的發(fā)酵罐內(nèi)；步驟(B)是通過設(shè)置于發(fā)酵罐上的溫度傳感器檢測(cè) 發(fā)酵罐內(nèi)溫度，當(dāng)其溫度低于設(shè)計(jì)溫度時(shí)，由本裝置的控制系統(tǒng)自動(dòng)開啟，循 環(huán)泵將發(fā)酵罐內(nèi)的物料抽到換熱裝置中，溫度升高后物料經(jīng)循環(huán)泵返回發(fā)酵罐中，循環(huán)此步驟攪拌發(fā)酵罐中的物料，同時(shí)達(dá)到設(shè)計(jì)溫度；步驟(C)物料在發(fā) 酵罐內(nèi)不斷發(fā)酵產(chǎn)生沼氣，沼渣和沼液，從各自的出口排出。
所述步驟(B)中發(fā)酵罐中物料被泵入換熱裝置中的換熱是外循環(huán)加熱方式。 所述發(fā)酵罐內(nèi)的物料遞在加熱過程中由循環(huán)泵抽送時(shí)，在發(fā)酵罐內(nèi)形成渦流進(jìn) 行攪拌。所述沼氣自發(fā)酵罐排氣口排出，沼液和沼渣從出料閥口排出。
本發(fā)明的另一目的是提供一種水力循環(huán)發(fā)酵工藝裝置，采用控制系統(tǒng)控制 和內(nèi)外膜結(jié)構(gòu)的發(fā)酵罐，有效地對(duì)農(nóng)業(yè)秸稈進(jìn)行發(fā)酵，產(chǎn)生供發(fā)電或民用使用 的沼氣。
本發(fā)明所述的水力循環(huán)發(fā)酵工藝裝置，包括發(fā)酵罐、換熱裝置、進(jìn)料口、內(nèi) 膜、外膜、安全閥、出料閥、鼓風(fēng)機(jī)、溫度傳感器、電動(dòng)閥、循環(huán)泵、止回閥 和控制系統(tǒng)，其特征在于所述發(fā)酵罐外一側(cè)安裝有換熱器和進(jìn)料閥另一側(cè)安裝 有沼氣出口閥和出料閥，罐頂部順次安裝有內(nèi)膜和外膜，該外膜上部安裝有安 全閥，內(nèi)膜和外膜之間構(gòu)成充氣腔，所述鼓風(fēng)機(jī)及管道與該充氣腔相連通，罐 下部安裝有溫度傳感器，所述控制系統(tǒng)安裝于發(fā)酵罐外，與溫度傳感器和換熱 器電連接。
所述換熱器通過連接管及其上連接的止回閥、電動(dòng)閥和循環(huán)泵與發(fā)酵罐相 連通。所述發(fā)酵罐為直徑大、高度小的扁平形結(jié)構(gòu)。所述控制系統(tǒng)為PLC控制
器0
本與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)
1、適應(yīng)范圍廣，針對(duì)農(nóng)作物秸稈設(shè)計(jì)，同時(shí)適用于各類養(yǎng)殖業(yè)污物及工 業(yè)污水的厭氧發(fā)酵處理；
2、 采用外循環(huán)式加熱，避免了內(nèi)置式換熱裝置在罐體內(nèi)易腐蝕、難維護(hù)的 缺點(diǎn)，同時(shí)可以防止由于密封不良對(duì)厭氧菌的影響。
3、 物料攪拌與加熱通過一套物料循環(huán)泵完成，節(jié)省設(shè)備投資；
4、 發(fā)酵裝置兼作儲(chǔ)氣柜使用，不必另建氣柜，節(jié)省投資，減少占地面積；
5、 儲(chǔ)氣系統(tǒng)無水封、油封和彈簧，不怕結(jié)冰不需加溫；
6、 儲(chǔ)氣系統(tǒng)無導(dǎo)軌，無升降活塞，無須配重；
7、 裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于維護(hù)，故障點(diǎn)少，故障率低，運(yùn)行成本低。
四

附圖為本發(fā)明水力循環(huán)發(fā)酵方法的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
五具體實(shí)施例方式
種水力循環(huán)發(fā)酵工藝，包括如下順序的工藝步驟(A)進(jìn)料；(B)加熱保 溫發(fā)酵；(C)出料，其特征在于所述工藝步驟(A)、 (B)、 (C)是在水力循環(huán) 工藝裝置中進(jìn)行，步驟(A)是由干式發(fā)酵裝置1的出料口自然流入水力循環(huán)工 藝裝置的發(fā)酵罐4內(nèi)；步驟(B)是通過設(shè)置于發(fā)酵罐4上的溫度傳感器11檢 測(cè)發(fā)酵罐內(nèi)溫度，當(dāng)其溫度低于設(shè)計(jì)溫度時(shí)，由本裝置的控制系統(tǒng)15自動(dòng)開啟 循環(huán)泵13將發(fā)酵罐4內(nèi)的物料抽到換熱裝置2中，溫度升高后物料經(jīng)循環(huán)泵13 返回發(fā)酵罐4中，循環(huán)此步驟攪拌發(fā)酵罐4中的物料，同時(shí)達(dá)到設(shè)計(jì)溫度；步 驟(C)物料在發(fā)酵罐4內(nèi)不斷發(fā)酵，產(chǎn)生沼氣、沼渣和沼液，從各自的出口排 出。
所述步驟(B)中發(fā)酵罐4中物料被泵入換熱裝置2中的換熱是外循環(huán)加熱 方式。所述發(fā)酵罐4內(nèi)的物料加熱過程中，在物料循環(huán)泵2抽送時(shí)，發(fā)酵罐4 內(nèi)形成渦流攪拌。所述沼氣自發(fā)酵罐4的排氣口8排出，供給民用或發(fā)電機(jī)組
發(fā)電。沼液和沼渣自出料閥口9排出。
本發(fā)明的另一目的是提供一種水力循環(huán)發(fā)酵工藝裝置，采用控制系統(tǒng)自動(dòng) 控制和內(nèi)膜、外膜恒壓式雙膜罐頂結(jié)構(gòu)，有效地對(duì)農(nóng)業(yè)秸桿進(jìn)行發(fā)酵，產(chǎn)生供 發(fā)電機(jī)組發(fā)電或用戶使用的沼氣。
本發(fā)明所述的水力循環(huán)發(fā)酵工藝裝置，包括發(fā)酵罐4、換熱裝置2、進(jìn)料口 3、內(nèi)膜5、外膜6、安全閥7、出料閥口9、鼓風(fēng)機(jī)IO、溫度傳感器ll、電動(dòng) 閥12、物料循環(huán)泵13、止回閥14、干式發(fā)酵裝置1和控制系統(tǒng)5。發(fā)酵罐4 外一側(cè)安裝有換熱器2和進(jìn)料閥3，另一側(cè)安裝有沼氣出口閥8和出料閥口 9， 罐頂部順次安裝有內(nèi)膜5和外膜6，該外膜6上部安裝有安全閥7，內(nèi)膜5和外 膜6之間構(gòu)成充氣腔。鼓風(fēng)機(jī)及管道10與該充氣腔相連通。罐下部安裝有溫度 傳感器11，控制系統(tǒng)15安裝于發(fā)酵罐4外，與溫度傳感器11和換熱器2電連 接。
換熱器2通過連接管及其上連接的止回閥14、電動(dòng)閥12和物料循環(huán)泵13 與發(fā)酵罐4相連通。發(fā)酵罐4為直徑大、高度小的扁平形結(jié)構(gòu)?？刂葡到y(tǒng)15為 PLC控制器。
權(quán)利要求
1.一種水力循環(huán)發(fā)酵工藝，包括如下順序的工藝步驟(A)進(jìn)料；(B)加熱保溫發(fā)酵；(C)出料，其特征在于所述工藝步驟(A)、(B)、(C)是在水力循環(huán)工藝裝置中進(jìn)行的，步驟(A)是由干式發(fā)酵裝置的出料口自然流入本裝置的發(fā)酵罐內(nèi)；步驟(B)是通過設(shè)置于本裝置發(fā)酵罐上的溫度傳感器檢測(cè)發(fā)酵罐內(nèi)溫度，當(dāng)其溫度低于設(shè)計(jì)溫度時(shí)，由本裝置的控制系統(tǒng)自動(dòng)開啟，循環(huán)泵將發(fā)酵罐內(nèi)的物料抽到換熱裝置中，溫度升高后物料經(jīng)循環(huán)泵返回發(fā)酵罐中，循環(huán)此步驟攪拌發(fā)酵罐中的物料，同時(shí)達(dá)到設(shè)計(jì)溫度；步驟(C)物料在發(fā)酵罐內(nèi)不斷發(fā)酵產(chǎn)生沼氣，沼渣和沼液，從各自的出口排出。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水力循環(huán)發(fā)酵工藝，其特征在于所述步驟(B)中 發(fā)酵罐中物料被泵入換熱裝置中的換熱是外循環(huán)加熱方式。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水力循環(huán)發(fā)酵工藝，其特征在于所述發(fā)酵罐 內(nèi)的物料，在加熱過程中由循環(huán)泵抽送時(shí)，發(fā)酵罐內(nèi)形成渦流攪拌。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水力循環(huán)發(fā)酵工藝，其特征在于所述所述沼氣自 發(fā)酵罐排氣口排出，沼液、沼渣自出料閥口排出。
5、 一種水力循環(huán)發(fā)酵工藝裝置，包括發(fā)酵罐、換熱裝置、進(jìn)料口、內(nèi)膜、 外膜、安全閥、出料閥、鼓風(fēng)機(jī)、溫度傳感器、電動(dòng)閥、循環(huán)泵、止回閥和控 制系統(tǒng)，其特征在于所述發(fā)酵罐外一側(cè)安裝有換熱器和進(jìn)料閥另一側(cè)安裝有沼 氣出口閥和出料閥，罐頂部順次安裝有內(nèi)膜和外膜，該外膜上部安裝有安全閥， 內(nèi)膜和外膜之間構(gòu)成充氣腔，所述鼓風(fēng)機(jī)及管道與該充氣腔相連通，罐下部安 裝有溫度傳感器，所述控制系統(tǒng)安裝于發(fā)酵罐外，與溫度傳感器和換熱器電連 接。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的水力循環(huán)發(fā)酵工藝裝置，其特征在于所述換熱器 通過連接管及其上連接的止回閥、電動(dòng)閥和徨環(huán)泵與發(fā)酵罐相連通。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的水力循環(huán)發(fā)酵工藝裝置，其特征在于所述發(fā) 酵罐為直徑大、高度小的扁平形結(jié)構(gòu)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的水力循環(huán)發(fā)酵工藝裝置，其特征在于所述控制系 統(tǒng)為PLC控制器。
全文摘要
一種水力循環(huán)發(fā)酵工藝及裝置，工藝包括如下順序的步驟步驟(A)進(jìn)料是由干式發(fā)酵裝置的出料口自然流入本裝置的發(fā)酵罐內(nèi)；步驟(B)是通過循環(huán)泵將發(fā)酵罐內(nèi)的物料抽到換熱裝置中加溫，溫度升高后物料經(jīng)循環(huán)泵返回發(fā)酵罐中保溫發(fā)酵；步驟(C)物料在發(fā)酵罐內(nèi)不斷發(fā)酵產(chǎn)生沼氣，沼渣和沼液，從各自的出口排出。裝置包括發(fā)酵罐、換熱裝置、內(nèi)、外膜、循環(huán)泵和控制系統(tǒng)等。換熱器安裝于發(fā)酵罐外，發(fā)酵罐上有沼氣出口閥和出料閥，罐頂部順次安裝有內(nèi)膜和外膜，該外膜上部安裝有安全閥，內(nèi)膜和外膜之間構(gòu)成充氣腔，鼓風(fēng)機(jī)及管道與該充氣腔相連通，罐下部安裝有溫度傳感器?？刂葡到y(tǒng)與溫度傳感器和換熱器電連接。本發(fā)明主要在農(nóng)作物秸稈干式發(fā)酵工藝中應(yīng)用。
文檔編號(hào)B09B3/00GK101372377SQ200810138810
公開日2009年2月25日 申請(qǐng)日期2008年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月21日
發(fā)明者張少朋, 王太濤, 趙建忠, 陳宜亮, 陳智國(guó) 申請(qǐng)人:勝利油田勝利動(dòng)力機(jī)械集團(tuán)有限公司