一種四位一體化沼氣發(fā)酵裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種沼氣發(fā)酵裝置，具體涉及一種集太陽能、干濕兩步發(fā)酵、溫室水培四位一體化的沼氣發(fā)酵裝置，屬于沼氣發(fā)酵技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)新農(nóng)村建設(shè)的快速發(fā)展，日益嚴(yán)重的生活垃圾污染令人擔(dān)憂，生活餐余垃圾和秸桿任意堆放，牲畜糞便隨處可見，生活污水直流地下，這些環(huán)境污染問題如果不盡快科學(xué)治理，將會(huì)嚴(yán)重影響社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)的進(jìn)程。治理有機(jī)廢棄物常用的方法是厭氧發(fā)酵，該方法可以變廢為寶，即可以將有機(jī)廢棄物經(jīng)厭氧發(fā)酵生成沼氣和沼渣液，沼氣是一種可再生的新能源，沼渣液則可以作為有機(jī)肥或生產(chǎn)有機(jī)復(fù)合肥的基質(zhì)。目前，常規(guī)的厭氧發(fā)酵裝置一般采用全混式發(fā)酵罐(CSTR)，當(dāng)前利用該裝置所建沼氣工程的通病和存在的問題是:將秸桿和畜禽糞便放入同一個(gè)發(fā)酵罐內(nèi)進(jìn)行厭氧發(fā)酵，一方面由于秸桿密度小，常易漂浮在發(fā)酵罐頂部，易造成物料頂部結(jié)殼或物料短路，而且容易導(dǎo)致污泥泵的堵塞；另一方面對(duì)于秸桿類高纖維的富碳原料在沼氣發(fā)酵過程中需要先經(jīng)過酸化階段，酸化階段適宜的菌群是兼性厭氧菌，而采用全混式沼氣發(fā)酵裝置試將所有物料厭氧發(fā)酵，這樣導(dǎo)致了秸桿類物料的利用率的降低，致使容積產(chǎn)氣率降低，加大了裝置的建造成本，性價(jià)比差，不利于使用和推廣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)上述問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種集太陽能、干濕兩步發(fā)酵、溫室水培四位一體化的沼氣發(fā)酵裝置。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取以下技術(shù)方案:一種四位一體化沼氣發(fā)酵裝置，其特征在于，它包括一級(jí)干發(fā)酵機(jī)構(gòu)、二級(jí)濕發(fā)酵機(jī)構(gòu)、折疊貯氣袋、日光溫室和悶曬式太陽能熱水器；所述一級(jí)干發(fā)酵機(jī)構(gòu)包括一填充有料液且設(shè)置在所述日光溫室內(nèi)的環(huán)狀干發(fā)酵罐，若干填充有物料且浸泡在所述料液中的網(wǎng)箱，以及若干密封設(shè)置于所述網(wǎng)箱頂部的水封罩；所述干發(fā)酵罐的側(cè)壁上部設(shè)置有第一導(dǎo)氣管；所述二級(jí)濕發(fā)酵機(jī)構(gòu)包括一同軸地設(shè)置于所述干發(fā)酵罐的中部且與之相連通的濕發(fā)酵罐，一設(shè)置于所述濕發(fā)酵罐內(nèi)的換熱器，以及一懸空固定于所述濕發(fā)酵罐內(nèi)的生物膜；所述濕發(fā)酵罐的頂部設(shè)置有第二導(dǎo)氣管，所述濕發(fā)酵罐的側(cè)壁下部設(shè)置有下排料管；所述折疊貯氣袋設(shè)置在所述濕發(fā)酵罐的頂部并與所述濕發(fā)酵罐的第二導(dǎo)氣管相連通，所述悶曬式太陽能熱水器設(shè)置在所述日光溫室的頂部，且所述悶曬式太陽能熱水器為所述換熱器提供循環(huán)熱水。
[0005]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述干發(fā)酵罐的上蓋均勻開設(shè)有若干通孔，所述網(wǎng)箱由所述通孔插入并浸泡在所述干發(fā)酵罐內(nèi)的料液中。
[0006]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述濕發(fā)酵罐的側(cè)壁上還設(shè)置有水力攪拌管和沼氣攪拌管，所述水力攪拌管的一端與所述濕發(fā)酵罐相連通，另一端與所述出料管相連通；所述沼氣攪拌管的一端與所述濕發(fā)酵罐的上部相連通，另一端經(jīng)壓縮機(jī)與所述第一導(dǎo)氣管匯合后與所述濕發(fā)酵罐的下部相連通。
[0007]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述生物膜采用錦綸布制成，且所述錦綸布的微孔為80?120目，每層所述錦輪'布的厚度為0.15?0.2mm，疊折4?6層。
[0008]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述濕發(fā)酵罐的外部設(shè)置有一空氣夾層保溫結(jié)構(gòu)。
[0009]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述日光溫室內(nèi)進(jìn)行無土栽培，且所述日光溫室內(nèi)設(shè)置機(jī)械起吊設(shè)備，頂板設(shè)置吊鉤，所述日光溫室側(cè)壁外還設(shè)置有防寒溝。
[0010]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述干發(fā)酵罐內(nèi)填充的料液為人、畜和/或禽糞便污水，所述網(wǎng)箱內(nèi)填充的物料為秸桿、雜草、爛菜葉和/或廚余垃圾。
[0011]本實(shí)用新型由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn):1、本實(shí)用新型提供了一種集太陽能、干濕兩步發(fā)酵、溫室水培一體化的新型沼氣發(fā)酵裝置，形成了一個(gè)以沼氣為紐帶的良性生態(tài)系統(tǒng)，將裝有秸桿類高纖維的富碳發(fā)酵物料的網(wǎng)箱放置到填充有料液的干發(fā)酵罐中進(jìn)行水解、酸化和部分甲烷化(一級(jí)發(fā)酵)，物料完成酸化過程后取出更換，保證了物料的兼性厭氧環(huán)境，增強(qiáng)了兼性厭氧菌的活性，縮短了物料的降解時(shí)間；然后將一級(jí)發(fā)酵完成后的料液通注入濕發(fā)酵罐內(nèi)進(jìn)行二級(jí)厭氧發(fā)酵，二級(jí)發(fā)酵罐滿足完全厭氧的環(huán)境，增強(qiáng)了厭氧甲烷菌的活性，提高了料液的容積產(chǎn)氣率；同時(shí)，本實(shí)用新型還結(jié)合了溫室水培器和悶曬式太陽能熱水的優(yōu)點(diǎn)，一方面為干濕兩步發(fā)酵罐保證了溫度，節(jié)約了能源，另一方面將發(fā)酵產(chǎn)生的沼渣沼液用于溫室水培，可起到殺蟲、抑菌的作用，減少農(nóng)藥使用量，降低農(nóng)藥低殘留的目的，同時(shí)，大量沼液、沼渣可以作為底肥使用，既減少了種植物施肥成本又增加了產(chǎn)出效益。2、本實(shí)用新型采用干濕兩步發(fā)酵機(jī)構(gòu)，將秸桿類物料放置在網(wǎng)箱內(nèi)，通過人工或機(jī)械的方法使其整進(jìn)整出，避免了秸桿類發(fā)酵物料的上浮結(jié)殼，物料短路以及污泥泵的堵塞等問題，提高了發(fā)酵物料的利用率，增加了發(fā)酵裝置的容積產(chǎn)氣率，并且也提高了所產(chǎn)沼氣中甲烷的含量。3、本實(shí)用新型的生物膜采用高強(qiáng)、高密、耐腐蝕、不降解的錦綸布制成，且錦綸布的微孔為80?120目，每層錦綸布的厚度為0.15?0.2mm，疊折4?6層，則其比表面積比硬聚乙烯菌床增大8?12倍，有利于截留和富集菌種，防止排料時(shí)菌種流失，提高菌群的附著和繁生能力及活性，同時(shí)死亡的菌體極易剝落，不影響新生菌群的附著與繁殖。
4、本實(shí)用新型在干、濕發(fā)酵罐外設(shè)置由空氣夾層和常規(guī)外保溫層組成的空氣夾層保溫結(jié)構(gòu)，并通過向空氣夾層鼓入熱風(fēng)以保證干、濕發(fā)酵罐內(nèi)溫度恒定，產(chǎn)沼氣連續(xù)穩(wěn)定，提高容積產(chǎn)氣率，相比傳統(tǒng)發(fā)酵裝置，該裝置顯著降低了能耗，節(jié)約了能源，降低了成本。5、本實(shí)用新型在濕發(fā)酵罐的側(cè)壁上還設(shè)置有水力攪拌管和沼氣攪拌管，將一部分料液和沼氣注入濕發(fā)酵罐，以保證濕發(fā)酵罐內(nèi)料液的攪拌均勻。由此可見，本實(shí)用新型巧妙地解決了不同呼吸類型的菌群能在各自適宜的環(huán)境下生存，而不是將不同類型的發(fā)酵物料放置到同一個(gè)全混發(fā)酵罐內(nèi)，全面提升了技術(shù)含量，充分滿足其發(fā)酵的內(nèi)因條件，提高了產(chǎn)氣率，降低造價(jià)。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型四位一體化沼氣發(fā)酵裝置的主視示意圖；
[0013]圖2是本實(shí)用新型四位一體化沼氣發(fā)酵裝置的俯視示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述。然而應(yīng)當(dāng)理解，附圖的提供僅為了更好地理解本實(shí)用新型，它們不應(yīng)該理解成對(duì)本實(shí)用新型的限制。
[0015]如圖1所示，本實(shí)用新型提供的四位一體化沼氣發(fā)酵裝置包括一級(jí)干發(fā)酵機(jī)構(gòu)1、二級(jí)濕發(fā)酵機(jī)構(gòu)2、折疊貯氣袋3、日光溫室4和悶曬式太陽能熱水器5。
[0016]如圖1、圖2所不，一級(jí)干發(fā)酵機(jī)構(gòu)I包括一干發(fā)酵罐11、若干網(wǎng)箱12和若干水封罩13。干發(fā)酵罐11為環(huán)形結(jié)構(gòu)并設(shè)置在日光溫室4內(nèi)，干發(fā)酵罐11內(nèi)填充有料液，且干發(fā)酵罐11的上蓋沿周向均勻開設(shè)有若干通孔，干發(fā)酵罐11的側(cè)壁上部設(shè)置有導(dǎo)氣管14。網(wǎng)箱12內(nèi)填充有物料，網(wǎng)箱12經(jīng)通孔浸泡在干發(fā)酵罐11內(nèi)的料液中，每一網(wǎng)箱12的頂部均設(shè)置一水封罩13進(jìn)行密封。
[0017]二級(jí)濕發(fā)酵機(jī)構(gòu)2包括一濕發(fā)酵罐21、一換熱器22和一生物膜23。其中，濕發(fā)酵罐21同軸地設(shè)置于干發(fā)酵罐11的中部且高于干發(fā)酵罐11，濕發(fā)酵罐21通過一出料管15和泵16與干發(fā)酵罐