本實用新型涉及一種秸稈沼氣發(fā)酵裝置。
背景技術(shù):
目前常用的幾種沼氣發(fā)酵裝置為CSTR、UASB、USR、HCPF、立式圓柱體罐臥式攪拌沼氣發(fā)酵裝置和車庫門式,CSTR為圓柱體立式上流式高濃度沼氣發(fā)酵工藝,造價比較便宜,但這種工藝濃度不能太高,因為它是靠污水泵上料,又沒有大的攪拌器,局限了它的濃度的提高,最高也只能達到8%;UASB和USR兩種工藝,也是圓柱體立式,雖造價便宜但濃度更低,以至于這三種運行成本都比較高;立式圓柱體罐臥式攪拌沼氣發(fā)酵裝置這種工藝為立式罐臥式攪拌沼氣池,這種工藝造價比較便宜,比較適合秸稈沼氣,進料濃度高、運行成本低,池容也可以建的比較大,但這種工藝需要大的攪拌機械,機械耗能比較大;車庫門式發(fā)酵罐建造成本低、發(fā)酵濃度較高、運行成本低,但這種工藝發(fā)酵是間歇式的,不能持續(xù)發(fā)酵,工作效率較低。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的是:設(shè)計一種秸稈沼氣高濃度立式發(fā)酵罐,以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題,提高發(fā)酵濃度、降低運行成本和建造成本,降低機械耗能,改變干法發(fā)酵的間歇性工作為連續(xù)性工作,提高工作效率。
實現(xiàn)本實用新型目的所采用的技術(shù)方案是:它包括沼氣罐、進料口、出料口、導(dǎo)氣管、排氣管及臥式攪拌器,在沼氣罐內(nèi)頂部安裝有一個U形進料管,U形進料管一端短一端長,短的一端口向上設(shè)在沼氣罐內(nèi)頂部中間,長的一端為進料端,從沼氣罐側(cè)壁上穿出罐外,在U形進料管的進料端里面安裝有螺旋進料器,上料輸送帶連接在U形進料管的進料口上;在U形進料管與臥式攪拌器之間設(shè)置有多層棚料板,棚料板由棚板組成,水平方向設(shè)置,每根棚板之間設(shè)有間隔,兩端固定在沼氣罐內(nèi)壁上,每層棚料板鋪設(shè)方向均相同;在沼氣罐旁邊設(shè)有一個沼液池,一個U形連通管一端連接在沼氣罐底部,另一端連接在沼液池底部,沼液池內(nèi)安裝有沼液泵,沼液輸送管一端連接沼液泵,一端連接在U形進料管的進料口上。
所述的棚板寬300-400mm,每兩根棚板水平方向間隔1000mm,上下每兩層棚料板間隔1000mm,上下每相鄰的兩層棚料板的棚板交錯設(shè)置。
沼氣罐底部為半球形罐底,U形連通管連接在半球形罐底中間。
在上下對應(yīng)的兩根棚板上,豎直方向設(shè)有加強筋。
本實用新型的積極效果是:本裝置容積利用率高,可提高發(fā)酵濃度、降低運行成本和建造成本,降低機械耗能;可使間歇性的干法發(fā)酵變?yōu)檫B續(xù)性的干法發(fā)酵,秸稈的干物質(zhì)濃度可以達到70%以上;沼氣的正常運行每天從上部有大量的沼液在重力的作用下向下流動,既保證了沼氣池的高產(chǎn)氣率又徹底解決了以往低濃度大型沼氣池浮渣問題;沼氣池上部大部分空間為潮濕的秸稈,秸稈的下降既靠重力緩慢下降又靠秸稈的快速產(chǎn)氣減少自身體積為上部秸稈增加空間,這樣就保證了秸稈在沼氣池上部更快更徹底分解,從而大大的降低了沼渣的產(chǎn)出量。
附圖說明
附圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖;附圖2為附圖1的A-A向剖視圖。
具體實施方式
本實用新型如附圖1所示,它包括沼氣罐1、檢查井6、導(dǎo)氣管5、排氣管6及臥式攪拌器3,沼氣罐1為圓柱形沼氣罐,直徑為20米,高20米,罐底和罐頂均為半球形,檢查井6設(shè)置在罐頂上面中間,導(dǎo)氣管5、排氣管6分別設(shè)在檢查井5兩側(cè),導(dǎo)氣管5和排氣管6上均安裝有閥門;為方便檢查,在沼氣罐1側(cè)邊合適的位置安裝有通向沼氣罐頂端的爬梯,頂部還設(shè)有兩三個檢查井和維修井,每個檢查井和維修井平時均用法蘭和盲板密封好,只有檢查和維修時才打開。在沼氣罐1內(nèi)頂部安裝有一個直徑500mm的U形進料管10,U形進料管10一端短一端長,長的一端較短的一端長出1500mm,短的一端口向上設(shè)在沼氣罐1內(nèi)頂部中間,長的一端為進料端,從沼氣罐1側(cè)壁上穿出罐外,在U形進料管10的進料口8里面安裝有螺旋進料器9,上料輸送帶11連接在U形進料管10的進料口8上;在U形進料管10與臥式攪拌器3之間設(shè)置有多層棚料板2,棚料板2由棚板15組成,棚板15寬350mm,棚板15水平方向設(shè)置,每兩根棚板15間隔1000mm,兩端焊接在沼氣罐1內(nèi)壁上;上下每兩層棚料板2間隔1000mm,上下每相鄰的兩層棚料板2上的棚板15交錯設(shè)置,因沼氣罐1直徑較大,棚板15較長,為增加棚料板15的強度,在上下對應(yīng)的兩根棚板15上,豎直方向焊接有加強筋16(如附圖2所示);在沼氣罐1旁邊設(shè)有一個長寬高均為5米的沼液池13,一個直徑1米的U形連通管4一端連接在沼氣罐1底部,另一端連接在沼液池13底部,沼液池13內(nèi)安裝有沼液泵14,沼液輸送管12一端連接沼液泵14,一端連接U形進料管10的進料口8;沼氣罐1內(nèi)的沼液高度大約處在臥式攪拌器3上葉片的高度,沼液池14上口略高于臥式攪拌器3上葉片的高度。
本實用新型的工作過程是:
沼氣池啟動時應(yīng)先在沼液池13內(nèi)加入正常產(chǎn)氣的沼氣池內(nèi)的沼液,加入量為沼液池13上口以下20cm為準,直到加入液面不下降為止。加好沼液后開動沼液泵14,使上部U形進料管10內(nèi)存放的沼液高度不少于50cm;在加入原料的同時應(yīng)加溫保證沼氣池的溫度,在溫度達到35度正負2度時,啟動上料輸送帶11和螺旋進料器9,先加入少量的秸稈,每隔三五天加一次,連續(xù)加,四、五次停止加料,等到產(chǎn)氣且能點燃后,陸續(xù)增加投料量和投料次數(shù),直到正常產(chǎn)氣后,每天要做到投料不少于兩次,投料量的最終多少以隨著投料量的增加而產(chǎn)氣率降底為最高投料量,以后按不高于最高投料量為每天的最高投料量。每天投料前10分鐘開啟臥式攪拌器3和沼液泵14,然后開啟上料輸送帶11進行秸稈上料,秸稈上料結(jié)束后應(yīng)馬上關(guān)閉輸送帶,臥式攪拌器3和沼液泵14再運行10分鐘停止。沼氣池運行時應(yīng)每天檢查產(chǎn)氣量和各個電機的運行情況,每天觀察沼液池13的浮渣量,以保證不堵塞沼液泵14為準,如有應(yīng)及時清理。
工作時,沼液泵14把沼液抽向沼氣罐1頂部通過上部U形進料管10流入沼氣罐內(nèi)部,再在重力的作用下滲到底部,最后在內(nèi)外沼液壓力差的作用下沼渣沼液一同流向沼液池13;在工作時臥式攪拌器3、上料輸送帶11、螺旋進料器9和沼液泵14同時工作,干的碎秸稈在沼液的沖力和螺旋進料器9的攪拌下進入沼氣罐1內(nèi),沼氣罐1內(nèi)部的秸稈在沼液的沖洗和沼氣罐1內(nèi)部棚料板2的共同作用下,從上向下均勻而松散的分布在沼氣罐1內(nèi)部,并快速的發(fā)酵產(chǎn)氣。由于每隔10小時左右就上一次料,沼氣罐1內(nèi)的秸稈就能保持較高的濕度和沼氣菌數(shù)量,使秸稈沼氣持續(xù)不斷的發(fā)酵產(chǎn)氣,由于秸稈的快速產(chǎn)氣且量大,因此形成沼渣量較少,最后在沼氣罐1底部的U形連通管4內(nèi)隨沼液一起流出。流向沼液池13的沼渣可以用篦子濾出,形成沼渣沼液的分離,這樣就能保證沼液的重復(fù)使用。