本實(shí)用新型涉及厭氧發(fā)酵設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域,具體為一種模塊式高效干式厭氧發(fā)酵罐。
背景技術(shù):
厭氧發(fā)酵罐的功能是為微生物的生長(zhǎng)提供優(yōu)良條件,以便滿足微生物的生長(zhǎng)和繁殖。在厭氧發(fā)酵罐中,這些生物發(fā)揮其催化或新陳代謝的功能,并產(chǎn)生常規(guī)化學(xué)反應(yīng)難以獲得的反應(yīng)物和代謝物。
罐式干法發(fā)酵裝置是目前我國(guó)用于秸稈厭氧發(fā)酵制造沼氣的主要設(shè)備之一,對(duì)農(nóng)業(yè)廢棄物秸稈的處理和綜合利用、減輕環(huán)境污染、改善農(nóng)村生活條件等諸多方面起到積極作用。
目前傳統(tǒng)模式的厭氧發(fā)酵設(shè)備,通常采用建造發(fā)酵池的技術(shù)方案,此種技術(shù)方案在產(chǎn)能擴(kuò)大時(shí)、不夠用時(shí),往往需要重新再建造一個(gè),這就造成空間利用不夠充分,同時(shí),每一個(gè)發(fā)酵池都需要現(xiàn)場(chǎng)施工建設(shè),效率低下。另外,傳統(tǒng)的發(fā)酵設(shè)備還存在以下幾個(gè)方面的缺點(diǎn):
1、靈活性通用性差、成本較高:由于傳統(tǒng)的發(fā)酵池不可組裝、不可移動(dòng)以及非標(biāo)化,當(dāng)用戶需要搬遷時(shí)不可移動(dòng),不能夠相應(yīng)的進(jìn)行拆卸,運(yùn)輸,靈活性較差;并且造成了設(shè)備的閑置和浪費(fèi),浪費(fèi)了成本;
2、功能性不強(qiáng):(1)處理物單一,不能處理復(fù)雜物料;(2)由于非標(biāo)設(shè)計(jì),維護(hù)使用較為繁瑣;(3)不能有效地控制單元內(nèi)的溫度、PH值和物料裝填量及壓力,是容器內(nèi)的發(fā)酵不能達(dá)到最佳狀態(tài);
3、產(chǎn)氣率低。
因此,亟需一種靈活性強(qiáng)、方便、高效,且功能性強(qiáng)、產(chǎn)氣率高的厭氧發(fā)酵設(shè)備。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
實(shí)用新型的目的:為了克服以上不足,本實(shí)用新型公開(kāi)一種模塊式高效干式厭氧發(fā)酵罐,具有運(yùn)輸組裝方便、設(shè)備制作安裝效率高,并且成本、功能性強(qiáng),產(chǎn)氣率高等特點(diǎn)。
技術(shù)方案:為了實(shí)現(xiàn)以上目的,本實(shí)用新型公開(kāi)了一種模塊式高效干式厭氧發(fā)酵罐,包括呈圓柱形結(jié)構(gòu)且相互連接的罐體Ⅰ和罐體Ⅱ以及設(shè)于罐體Ⅰ和罐體Ⅱ兩端的左封頭和右封頭;所述左封頭和右封頭的中軸線上設(shè)有一根貫穿罐體Ⅰ和罐體Ⅱ內(nèi)部的攪拌軸;所述攪拌軸上固定設(shè)有螺旋槳葉;所述攪拌軸由位于左封頭和右封頭外側(cè)的第一機(jī)架和第二機(jī)架進(jìn)行固定;其中,所述第一機(jī)架上設(shè)有可驅(qū)動(dòng)攪拌軸的攪拌電機(jī);所述第二機(jī)架上設(shè)有旋轉(zhuǎn)接頭;所述旋轉(zhuǎn)接頭上設(shè)有連通攪拌軸和螺旋槳葉的進(jìn)水口和出水口;所述罐體Ⅰ的頂部設(shè)有入料口管道;所述入料口管道內(nèi)部設(shè)有螺旋喂料組件,外壁上螺旋盤繞有進(jìn)料加熱管組件;所述罐體Ⅰ的底部設(shè)有底加熱管組件;所述罐體Ⅱ的側(cè)面上設(shè)有罐體間接口。
本實(shí)用新型所述的一種模塊式高效干式厭氧發(fā)酵罐,通過(guò)將發(fā)酵罐采用模塊式標(biāo)準(zhǔn)化制作,大大提高了設(shè)備制作效率,并且運(yùn)輸、組裝、移動(dòng)方便,降低了成本;同時(shí),所述的發(fā)酵罐采用入料口管道內(nèi)設(shè)置螺旋喂料組件,罐體內(nèi)部采用攪拌軸搭配螺旋槳葉,確保發(fā)酵物料的最佳混合,以提高沼氣產(chǎn)量;另外,本實(shí)用新型分別采用入料口管道上設(shè)置進(jìn)料加熱管組件的加料口熱交換技術(shù)、旋轉(zhuǎn)接頭上設(shè)有連通攪拌軸和螺旋槳葉的進(jìn)水口和出水口的內(nèi)加熱技術(shù)以及罐體Ⅰ的底部設(shè)有底加熱管組件的外加熱技術(shù);可使發(fā)酵罐內(nèi)部始終處于發(fā)酵最佳條件,同時(shí)罐體Ⅰ和罐體Ⅱ采用圓柱形結(jié)構(gòu),有效地減少了與空氣的接觸面積,大大提高了產(chǎn)氣效率。
進(jìn)一步地,本實(shí)用新型所述的一種模塊式高效干式厭氧發(fā)酵罐,所述的罐體Ⅰ、罐體Ⅱ、左封頭和右封頭的外壁上設(shè)有保溫層,通過(guò)設(shè)置保溫層能夠有效地減少熱量的流失,保證良好的發(fā)酵狀態(tài),節(jié)約能源。
進(jìn)一步地,本實(shí)用新型所述的一種模塊式高效干式厭氧發(fā)酵罐,所述的保溫層的厚度為100mm~102mm。
進(jìn)一步地,本實(shí)用新型所述的一種模塊式高效干式厭氧發(fā)酵罐,所述的罐體Ⅰ的頂部設(shè)有人孔組件。
進(jìn)一步地,本實(shí)用新型所述的一種模塊式高效干式厭氧發(fā)酵罐,所述的第一機(jī)架上設(shè)有一塊電機(jī)固定橫向板;所述電機(jī)固定橫向板的兩端設(shè)有與左封頭固定連接的電機(jī)固定縱向梁。充分保證電機(jī)的牢固,保證攪拌軸的正常旋轉(zhuǎn)。
進(jìn)一步地,本實(shí)用新型所述的一種模塊式高效干式厭氧發(fā)酵罐,所述的底加熱管組件呈縱向并列布置,其進(jìn)水口和出水口分設(shè)于罐體Ⅰ的兩側(cè)。縱向并列設(shè)置,能夠使得加熱管與罐體Ⅰ充分接觸,熱量充分利用,減少流失。
進(jìn)一步地,本實(shí)用新型所述的一種模塊式高效干式厭氧發(fā)酵罐,所述的罐體間接口上設(shè)有方形法蘭,方便對(duì)接安裝。
進(jìn)一步地,本實(shí)用新型所述的一種模塊式高效干式厭氧發(fā)酵罐,所述的左封頭和右封頭的上部設(shè)有對(duì)稱分布的吊耳。可方便的對(duì)發(fā)酵罐進(jìn)行吊裝定位。
進(jìn)一步地,本實(shí)用新型所述的一種模塊式高效干式厭氧發(fā)酵罐,所述的罐體Ⅰ和罐體Ⅱ底部設(shè)有等間距均勻分布的支座。
進(jìn)一步地,本實(shí)用新型所述的一種模塊式高效干式厭氧發(fā)酵罐,所述的左封頭上設(shè)有添加劑入口。
另外,本實(shí)用新型所述的一種模塊式高效干式厭氧發(fā)酵罐,采用模塊式標(biāo)準(zhǔn)化的制作方法,所述的罐體間接口可根據(jù)不同的安裝位置設(shè)置有一個(gè)或兩個(gè);其中,兩個(gè)罐體間接口交錯(cuò)設(shè)于罐體Ⅰ和罐體Ⅱ的兩側(cè)。
上述技術(shù)方案可以看出,本實(shí)用新型所述的一種模塊式高效干式厭氧發(fā)酵罐,具有如下有益效果:
1、方便:
①運(yùn)輸方便:模塊式標(biāo)準(zhǔn)單元發(fā)酵罐可調(diào)試好后由汽車直接運(yùn)輸;
②組裝方便:模塊式標(biāo)準(zhǔn)單元發(fā)酵罐可根據(jù)用戶需要隨意組裝,也可根據(jù)需求量的變化進(jìn)行增減;
③移動(dòng)方便:用戶可根據(jù)使用地點(diǎn)的變化隨意移動(dòng),只需通過(guò)吊耳吊裝即可;
2、設(shè)備制作安裝效率高:本實(shí)用新型實(shí)行模塊式標(biāo)準(zhǔn)化制作,從而大大提高了制作效率,避免了反復(fù)設(shè)計(jì)非標(biāo)圖紙、非標(biāo)采購(gòu)和非標(biāo)加工,保證了生產(chǎn)質(zhì)量,減小了工人施工難度,同時(shí)本實(shí)用新型可在工廠內(nèi)進(jìn)行組裝調(diào)試,減少了現(xiàn)場(chǎng)的工作量,提高了效率;另外,模塊式標(biāo)準(zhǔn)化制作,組裝方便,大大提高了施工效率;
3、成本低:本實(shí)用新型采用模塊式標(biāo)準(zhǔn)化制作,運(yùn)輸移動(dòng)方便快捷,當(dāng)用戶搬遷時(shí),避免造成設(shè)備閑置和浪費(fèi),節(jié)約成本。
4、功能性強(qiáng):
①處理物可復(fù)雜:本實(shí)用新型可適用于固含量93%以上的物料,適用面非常廣;
②維護(hù)方便:本實(shí)用新型由于采用模塊式標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì),維護(hù)使用非常方便;
③與智能系統(tǒng)高效配合,時(shí)時(shí)銜接:本實(shí)用新型可有效地控制罐內(nèi)的溫度、PH值和物料裝填量及壓力,從而使發(fā)酵罐達(dá)到最佳狀態(tài);
5、產(chǎn)氣率高:本實(shí)用新型分別采用入料口管道上設(shè)置進(jìn)料加熱管組件的加料口熱交換技術(shù)、旋轉(zhuǎn)接頭上設(shè)有連通攪拌軸和螺旋槳葉的進(jìn)水口和出水口的內(nèi)加熱技術(shù)以及罐體Ⅰ的底部設(shè)有底加熱管組件的外加熱技術(shù);同時(shí)搭配保溫層,可使發(fā)酵罐內(nèi)部始終處于發(fā)酵最佳條件,另外,罐體Ⅰ和罐體Ⅱ采用圓柱形結(jié)構(gòu),有效地減少了與空氣的接觸面積,大大提高了產(chǎn)氣效率。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型所述的一種模塊式高效干式厭氧發(fā)酵罐的主視圖;
圖2為本實(shí)用新型所述的一種模塊式高效干式厭氧發(fā)酵罐的俯視圖;
圖3為本實(shí)用新型所述的一種模塊式高效干式厭氧發(fā)酵罐的左視圖;
圖4為本實(shí)用新型所述的一種模塊式高效干式厭氧發(fā)酵罐得垃圾處理系統(tǒng)示意圖;
圖5為圖4的垃圾處理系統(tǒng)簡(jiǎn)圖;
圖中:1-罐體Ⅰ、2-罐體Ⅱ、3-左封頭、4-右封頭、5-攪拌軸、6-螺旋槳葉、7-第一機(jī)架、8-第二機(jī)架、9-攪拌電機(jī)、10-旋轉(zhuǎn)接頭、11-入料口管道、12-螺旋喂料組件、13-進(jìn)料加熱管組件、14-底加熱管組件、15-罐體間接口、16-保溫層、17-人孔組件、18-方形法蘭、19-吊耳、20-支座、21-添加劑入口、22-電機(jī)固定橫向板、23-電機(jī)固定縱向梁、24-垃圾預(yù)處理裝置、241-粉碎單元、242-金屬分離機(jī)、243-星篩裝置、244-儲(chǔ)備箱、25-上料機(jī)構(gòu)、26-厭氧發(fā)酵裝置、27-輸氣管、28-儲(chǔ)氣裝置、29-真空出料裝置、30-固液分離裝置、31沼液池。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖,對(duì)本實(shí)用新型具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)的描述。
實(shí)施例1:
本實(shí)用新型所述的一種模塊式高效干式厭氧發(fā)酵罐,如圖1~圖3所示,包括:呈圓柱形結(jié)構(gòu)且相互連接的罐體Ⅰ1和罐體Ⅱ2以及設(shè)于罐體Ⅰ1和罐體Ⅱ2兩端的左封頭3和右封頭4,所述左封頭3和右封頭4的中軸線上設(shè)有一根貫穿罐體Ⅰ1和罐體Ⅱ2內(nèi)部的攪拌軸5;所述攪拌軸5上固定設(shè)有螺旋槳葉6;所述攪拌軸5由位于左封頭3和右封頭4外側(cè)的第一機(jī)架7和第二機(jī)架8進(jìn)行固定;其中,所述第一機(jī)架7上設(shè)有可驅(qū)動(dòng)攪拌軸5的攪拌電機(jī)9;所述第二機(jī)架8上設(shè)有旋轉(zhuǎn)接頭10;所述旋轉(zhuǎn)接頭10上設(shè)有連通攪拌軸5和螺旋槳葉6的進(jìn)水口和出水口,熱水通過(guò)旋轉(zhuǎn)接頭10進(jìn)水口流入,依次進(jìn)入攪拌軸5前端的腔體、螺旋槳葉6、攪拌軸5后端的腔體、內(nèi)軸,再?gòu)男D(zhuǎn)接頭出水口流出,對(duì)發(fā)酵罐內(nèi)部的物料進(jìn)行內(nèi)部加熱;所述罐體Ⅰ1的頂部設(shè)有入料口管道11;所述入料口管道11內(nèi)部設(shè)有螺旋喂料組件12,外壁上螺旋盤繞有進(jìn)料加熱管組件13;所述罐體Ⅰ1的底部設(shè)有底加熱管組件14,所述底加熱管組件14呈縱向并列布置,其進(jìn)水口和出水口分設(shè)于罐體Ⅰ1的兩側(cè),使得管體與罐體Ⅰ充分接觸;所述罐體Ⅱ2的側(cè)面上設(shè)有罐體間接口15,為了方便對(duì)接,保證對(duì)接的密封性,罐體間接口15上設(shè)有方形法蘭18。另外,在罐體Ⅰ1的頂部設(shè)有人孔組件17;為了方便移動(dòng)安裝,所述的左封頭3和右封頭4的上部設(shè)有對(duì)稱分布的吊耳19;所述罐體Ⅰ1和罐體Ⅱ2底部設(shè)有等間距均勻分布的支座20;所述的左封頭3上設(shè)有添加劑入口21。
優(yōu)選地,本實(shí)用新型所述的一種模塊式高效干式厭氧發(fā)酵罐,如圖1所示,為了保證良好的保溫效果,減少熱量的流失,所述罐體Ⅰ1、罐體Ⅱ2、左封頭3和右封頭4的外壁上設(shè)有保溫層16,保溫層16的厚度為100mm~102mm,優(yōu)選為100mm。
優(yōu)選地,本實(shí)用新型所述的一種模塊式高效干式厭氧發(fā)酵罐,如圖所示,為了保證攪拌電機(jī)的安裝牢固,保證攪拌軸的正常穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn),所述第一機(jī)架7上設(shè)有一塊電機(jī)固定橫向板22;所述電機(jī)固定橫向板22的兩端設(shè)有與左封頭3固定連接的電機(jī)固定縱向梁23。
另外,本實(shí)用新型所述的一種模塊式高效干式厭氧發(fā)酵罐,采用模塊式標(biāo)準(zhǔn)化的制作方法,所述的罐體間接口15可根據(jù)不同的安裝位置設(shè)置有一個(gè)或兩個(gè);其中,兩個(gè)罐體間接口15交錯(cuò)設(shè)于罐體Ⅰ1和罐體Ⅱ2的兩側(cè);當(dāng)需要多個(gè)發(fā)酵罐單元時(shí),只需通過(guò)罐體間接口15上的方形法蘭18進(jìn)行依次對(duì)接即可,組裝方便快捷。
另外,本實(shí)用新型所述的一種模塊式高效干式厭氧發(fā)酵罐垃圾處理系統(tǒng)中的具體處理方法主要包括以下幾個(gè)步驟:
a)首先,垃圾被送至堆至處,然后依次通過(guò)垃圾預(yù)處理裝置24中的粉碎單元241、金屬分離機(jī)242、星篩裝置243進(jìn)行粉碎、分離、篩選,過(guò)濾后的有機(jī)垃圾經(jīng)過(guò)傳送帶送至儲(chǔ)備箱244暫存;
b)儲(chǔ)備箱244中的有機(jī)垃圾經(jīng)混料器(物料配比裝置)均勻混合后,通過(guò)上料裝置25運(yùn)送至首個(gè)厭氧發(fā)酵罐頂部的入料口料斗11內(nèi);
c)有機(jī)垃圾通過(guò)入料口料斗11內(nèi)的螺旋喂料機(jī)構(gòu)12送入?yún)捬醢l(fā)酵裝置26內(nèi),同時(shí)通過(guò)進(jìn)料加熱管組件13進(jìn)行初步加熱;
d)有機(jī)垃圾進(jìn)入?yún)捬醢l(fā)酵裝置26后,通過(guò)厭氧發(fā)酵罐內(nèi)部的螺旋槳葉6進(jìn)行充分的混合攪拌和加熱;同時(shí),厭氧發(fā)酵罐底部的底加熱管組件14進(jìn)行外部加熱,使罐內(nèi)始終處于發(fā)酵最佳狀態(tài);
e)有機(jī)垃圾在加熱攪拌的厭氧發(fā)酵裝置26中平均滯留20~22天進(jìn)行厭氧發(fā)酵,在這期間,有機(jī)垃圾在厭氧條件下(無(wú)氧狀態(tài))發(fā)酵產(chǎn)生沼氣;
f)厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣通過(guò)厭氧發(fā)酵罐頂部的輸氣管27送入儲(chǔ)氣裝置28中,然后經(jīng)過(guò)凈化和提純處理后直接輸入城市燃?xì)馓峁┫到y(tǒng);
g)厭氧發(fā)酵后的發(fā)酵殘余通過(guò)真空出料裝置29被泵至固液分離裝置30分離成沼渣和沼液;沼液被排放到沼液池31中,部分通過(guò)管道輸送至厭氧發(fā)酵罐的入料口處作為輸入物料的添加劑,其余的用于還田;沼渣被送至堆肥室堆肥。
以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下,還可以做出若干改進(jìn),這些改進(jìn)也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。