本實用新型涉及機械技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種便攜式厭氧發(fā)酵罐。

背景技術(shù)：

在石化燃料日益枯竭、全球能源危機日趨加重的今天，能源緊缺和環(huán)境污染已經(jīng)成為世界各國面臨的兩大主要難題。未來科技與社會發(fā)展對資源的競爭，尤其是對來源豐富、可再生且無污染的生物質(zhì)資源的競爭日趨激烈。然而，目前全世界對生物質(zhì)資源，尤其是以農(nóng)林廢棄物為主的纖維副產(chǎn)物利用率卻很低，每年因農(nóng)林廢物焚燒、填埋等造成的經(jīng)濟(jì)損失與環(huán)境污染不可低估。我國是一個農(nóng)業(yè)大國，隨著農(nóng)業(yè)科技水平的不斷進(jìn)步，近年來農(nóng)作物秸稈、禽畜糞便等農(nóng)村生物質(zhì)固廢的數(shù)量不斷增長。且生物質(zhì)固廢中蘊含大量生物質(zhì)能，若能加以有效利用，將之轉(zhuǎn)化為甲烷等氣體燃料可以實現(xiàn)生物質(zhì)固廢資源化利用。為緩解經(jīng)濟(jì)發(fā)展與能源及環(huán)境之間的矛盾，生物質(zhì)固廢的資源化利用勢在必行。但依據(jù)現(xiàn)有的處理工藝，許多技術(shù)在農(nóng)村無法推廣使用。厭氧消化作為生物質(zhì)固廢資源化的一種有效途徑，一直被學(xué)者關(guān)注著。針對消化裝置運行周期長、無法適應(yīng)低溫環(huán)境、產(chǎn)氣量低、沼液和沼渣會產(chǎn)生二次污染等問題，本實用新型涉及一種小型化集產(chǎn)氣、集氣、排渣于一體的連續(xù)運行裝置，為農(nóng)村地區(qū)生物質(zhì)固廢進(jìn)行厭氧消化提供生產(chǎn)及研究保障。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型目的在于提供一種利用生物質(zhì)生產(chǎn)甲烷，構(gòu)建集小型產(chǎn)氣、集氣、排渣于一體的便攜式連續(xù)運行裝置。與現(xiàn)有設(shè)備相比，該厭氧發(fā)酵罐結(jié)構(gòu)簡單、易于操作、節(jié)省占地面積，可有效提高甲烷產(chǎn)量、縮短發(fā)酵時間。

本實用新型的技術(shù)方案：

一種便攜式厭氧發(fā)酵罐，包括進(jìn)料口、攪拌電機、排氣口、觀察孔、減壓閥、預(yù)留孔、加熱孔、溫控探頭、卸料口和氣體回灌系統(tǒng)。攪拌機在罐體內(nèi)部垂直安裝。農(nóng)作物秸稈經(jīng)一定程度粉碎后，由進(jìn)料口進(jìn)入?yún)捬跸迌?nèi)進(jìn)行厭氧發(fā)酵；厭氧發(fā)酵時投料口、卸料口由法蘭固定關(guān)閉，以保證發(fā)酵罐內(nèi)空間密閉，維持較好的厭氧環(huán)境。進(jìn)料口安裝在發(fā)酵罐頂蓋上部，在攪拌機旁邊，由可以360度旋轉(zhuǎn)的可拆卸的法蘭蓋鏈接。裝置運行后，要定期對其投料：將農(nóng)作物秸稈粉碎一定粒徑（1-2cm）后，攪拌機停止運行，進(jìn)行投料，無需排空裝置內(nèi)部空氣，加蓋法蘭蓋后，啟動攪拌機攪拌底物，進(jìn)行厭氧消化產(chǎn)沼氣，期間裝置加熱裝置一直運行。攪拌電機安裝在發(fā)酵罐頂蓋正上部，正轉(zhuǎn)工作時攪拌發(fā)酵底料，便于充分保證底物混合均勻，利于氣體溢出；反轉(zhuǎn)時便于發(fā)酵底料的傾瀉。排氣口安裝在發(fā)酵罐頂蓋上部，在攪拌機旁邊，由手動閥門負(fù)責(zé)開關(guān)。裝置正常運行后，該排氣口長期開放，排氣口處由三通鏈接，末端引向沼氣收集裝置。減壓閥安裝在發(fā)酵罐頂蓋上部，在攪拌機與預(yù)留孔旁邊。裝置運行后，若排氣口發(fā)生堵塞或產(chǎn)氣量過大，罐體內(nèi)部氣體壓力過大，存在很大的危險隱患。通過安裝減壓閥，可以保證厭氧發(fā)酵罐內(nèi)部壓力處于安全的狀態(tài)，以保證用戶的操作使用安全。預(yù)留孔安裝在發(fā)酵罐頂蓋上部，每隔90°開有四個，在攪拌機旁邊，由可以360度旋轉(zhuǎn)的可拆卸的法蘭蓋鏈接，必要時可以安裝在線檢測器械。加熱孔安裝在罐體上，與攪拌機呈垂直方式分布。罐體采用直接對304鋼板電加熱方式，罐體外部再包裹一層聚酯纖維棉作為保溫材料，最外層再用鐵皮進(jìn)行包裹，防止聚酯纖維棉的脫落。觀察孔安裝在罐體上，自上而下共有三個，分別位于罐體的上部、中部和下部，與攪拌機呈垂直方式分布。裝置運行后，實時觀察、檢測發(fā)酵罐內(nèi)部的情況，確保厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣的順利進(jìn)行。溫控探頭安裝在發(fā)酵罐頂上，與攪拌機呈水平方式分布，與304鋼板間隔15cm。裝置運行后，實時檢測發(fā)酵罐體的溫度，確保厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣的順利進(jìn)行。卸料口安裝在發(fā)酵罐底部，上部由一節(jié)椎體連接，沼渣靠重力作用聚集排出；下部由可以360度旋轉(zhuǎn)的可拆卸的法蘭蓋鏈接，便于沼渣的排泄與裝置的安裝、維修。

本實用新型的優(yōu)點及有益效果：

該便攜式厭氧發(fā)酵罐是集小型產(chǎn)氣、集氣、排渣于一體的連續(xù)運行裝置；該裝置布局緊湊合理，占地面積小，移動和安裝方便，能滿足村鎮(zhèn)用戶小型化需求；裝置能連續(xù)運行，可以處理含固量（TS 1-15%）的農(nóng)作物秸稈及禽畜糞便，產(chǎn)氣、沼渣處理的成本效益可觀；可有效提高甲烷產(chǎn)量、縮短發(fā)酵時間。

附圖說明

圖1為厭氧發(fā)酵裝置正視圖。

圖2為厭氧發(fā)酵裝置俯視圖。

圖3為厭氧發(fā)酵裝置上視圖。

圖中：1.進(jìn)料口 2.罐體 3.加熱裝置 4.保溫材料

5-Ⅰ、5-Ⅱ、5-Ⅲ.觀察孔 6. 布爾瑪金式攪拌裝置

7-Ⅰ、7-Ⅱ、7-Ⅲ、7-Ⅳ.在線檢測裝置 8.排料口 9-Ⅰ、9-Ⅱ、9-Ⅲ.腳撐10.攪拌電機。

具體實施方式

本實用新型通過以下實施例結(jié)合附圖進(jìn)一步詳述，但本實施例所敘述的技術(shù)內(nèi)容是說明性的，而不是限定性的，不應(yīng)依此來局限本實用新型的保護(hù)范圍。

實施例1：

一種便攜式厭氧發(fā)酵罐由進(jìn)料口1、罐體2、加熱裝置3、保溫層4、觀察孔5-Ⅰ、5-Ⅱ、5-Ⅲ，以及攪拌裝置6、在線檢測裝置7-Ⅰ、7-Ⅱ、7-Ⅲ、7-Ⅳ，排氣口11、排料口8組成；罐體2采用304鋼材作為反應(yīng)器主體運行結(jié)構(gòu)，形狀為圓柱狀；加熱裝置3采用電加熱方式，利用電熱板加熱，且加熱板置于圓柱形罐體外側(cè)，加熱電源設(shè)有電路安全系統(tǒng)，若有漏電可自行斷電；保溫層4采用聚酯纖維棉作為保溫材料，且包裹于加熱裝置外側(cè)，覆蓋整個圓柱形罐體；罐體開有三個觀察孔5-Ⅰ、5-Ⅱ、5-Ⅲ；罐頂每90°開有一個孔，共計開有四個孔7-Ⅰ、7-Ⅱ、7-Ⅲ、7-Ⅳ，通過法蘭連接并在四個孔處安裝在線檢測器；在線檢測器包括：溫度檢測器、液位檢測器、沼氣含量檢測器、pH檢測器；攪拌裝置6采用布爾馬金式攪拌槳，槳葉下部設(shè)有兩片刮板，以保證底料的勻速攪拌，手動的正/反轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)，正轉(zhuǎn)工作時攪拌發(fā)酵底料，便于充分保證底物混合均勻，利于氣體溢出，反轉(zhuǎn)時便于發(fā)酵底料的傾瀉；排氣口11位于頂部且由三通連接，一側(cè)連接發(fā)酵罐體構(gòu)成氣體回灌系統(tǒng)，另一側(cè)連接沼氣罐，裝置正常運行后，該排氣口11長期開放；排料口8位于罐體2下部，通過手動閥門控制沼渣及廢液的排放；減壓閥12安裝在發(fā)酵罐頂蓋上部，在攪拌機與預(yù)留孔旁邊，可以保證厭氧發(fā)酵罐內(nèi)部壓力處于安全的狀態(tài)，以保證用戶的操作使用安全。

該實施例中，發(fā)酵反應(yīng)器的尺寸為直徑1m、高0.8m，其生物質(zhì)有效裝填量為350L布爾瑪金式攪拌器（攪拌器是自行加工的），攪拌用電機為JXJE74浙江永嘉調(diào)速機廠產(chǎn)品；溫度檢測裝置的控溫?zé)犭娕紴樾吞朩RE，江蘇金湖儀表電器設(shè)備廠產(chǎn)品；超聲波液位檢測裝置的型號為PWCS71，北京精波儀表有限公司；沼氣含量檢測器的型號為DR600，濟(jì)南多瑞電子科技有限公司；pH檢測裝置的型號為RT-5310，上海瑞霆科技有限公司產(chǎn)品。