沼气发酵罐.pdf

本发明公开了一种沼气发酵罐，该沼气发酵罐的结构是：进料管与发酵管的一端相连，在连接处设置挡板，使发酵管和进料管上部隔离，在发酵管的另一端开有出料口、并开有另一出口与回流管相接，回流管与发酵管的底部相通，在回流管上安装回流泵，在发酵管的顶部外设置与之相通的导气管及压力表。发酵罐在安装时，应与安装面有一定角度，以保证发酵原料从发酵管的上游向下游缓慢蠕动，发酵剩余物能容易排出。本发明具有出料方便、产气量高、气密性好、有效发酵容积大、保温效果好、结构简单、造价低、施工方便、连续运行等优点。它不仅为解决农村生活燃料来源开辟了新途径，而且有利于扩大肥源、提高肥效、促进生态农业的发展。

1.  一种沼气发酵罐，其特征在于：进料管(1)与发酵管(4)的一端相连，在连接处上部设置挡板(2)，使发酵管(4)和进料管(1)的上部隔离，在发酵管(4)的另一端开有出料口(8)、并开有另一出口与回流管(9)相接，回流管(9)与发酵管(4)的底部相通，在回流管(9)上安装回流泵(7)，在发酵管(4)的顶部外设置与之相通的导气管(3)及压力表(6)。

2.  根据权利要求1所述的沼气发酵罐，其特征在于：在导气管(3)上安装控制阀(5)。

3.  根据权利要求1或2所述的沼气发酵罐，其特征在于：发酵管(4)的截面是圆形、正方形、长方形或下圆上方形。

4.  根据权利要求3所述的沼气发酵罐，其特征在于：发酵管(4)的直径或高度D为发酵管(4)长度L的1/10～1/3。

5.  根据权利要求3所述的沼气发酵罐，其特征在于：挡板(2)的高度H为发酵管(4)直径或高度D的2/5～3/5。

6.  根据权利要求4所述的沼气发酵罐，其特征在于：挡板(2)的高度H为发酵管(4)直径或高度D的2/5～3/5。

沼气发酵罐
技术领域
本发明涉及一种能源技术领域。
背景技术
沼气在我国农村已推广了近四十年，发展沼气带来的经济和社会效益已显示出来。目前常用的几种传统沼气发酵池有：立式圆形水压式沼气池、立式圆形浮罩式沼气池、立式圆形半埋式沼气池、长方形(或方形)发酵池、联合沼气池和上流式污泥床反应器。但是，目前常用的传统沼气发酵池本身的构造不够完善，造成了出料难、产气率低、气密性能不够理想、建造技术难度高等几方面的问题：
(1)出料难：目前常用的沼气发酵池的池深都比较深，一般家用沼气池的池深至少在3米以上，而发酵余物主要沉积在发酵池底部，且发酵池底面为凹表面，造成出料困难。因此，每隔半年至一年，要把发酵池全部排空、清理一次，清理干净后再重新使用。由于发酵池容积较大，从开始运行到运行工况稳定，需要花费几个月的时间(一般为1～2个月)，影响了沼气的产量。
(2)产气率低：由于目前常用的沼气发酵池本身的结构不够完善，其池深与发酵表面积之比较大，新发酵原料投入发酵池后，即使通过搅拌，也难于和发酵池内地微生物充分接触，即有效发酵容积小，对发酵原料利用率低，造成产气率低；同时，由于池温受外界温度影响，当外界温度低时，尤其在冬天，产气量急剧降低。
(3)气密性能不够理想：就目前常用的沼气发酵池而言，由于其结构复杂，沼气池的气密性不过关，存在不同程度的漏气现象，气密性能不够理想。
(4)建造技术难度高：建池技术(主要是气密性工艺)难度高，一般人很难掌握。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处，提供一种沼气发酵罐，该沼气发酵罐能够有效合理地解决传统沼气发酵池出料难、产气量低、气密性不够理想、建造技术难度高等问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种沼气发酵罐，进料管与发酵管的一端相连，在连接处上部设置挡板，使发酵管和进料管的上部隔离，在发酵管的另一端开有出料口、并开有另一出口与回流管相接，回流管与发酵管的底部相通，在回流管上安装回流泵，在发酵管的顶部外设置与其相通的导气管及压力表。
本发明的优点在于：本发明具有出料方便、产气量高、气密性好、有效发酵容积大、保温效果好、结构简单、造价低、施工方便、连续运行等优点。它不仅为解决农村生活燃料来源开辟了新途径，而且有利于扩大肥源、提高肥效、促进生态农业的发展。
附图说明
图1为本发明一种实施例的主视图。
图2为图1实施例的俯视图。
图3为图2的A-A剖面图。
图4为图1的B-B剖面图。
具体实施方式
由图1、图2、图3、和图4所示，本发明是一个卧式发酵罐。进料管1与发酵管4的一端相连，在连接处上部设置挡板2，使发酵管4和进料管1的上部隔离，在发酵管4的另一端开有出料口8、并开有另一出口与回流管9相接，回流管9与发酵管4的底部相通，在回流管9上安装回流泵7，在发酵管4的顶部外设置与之相通的导气管3及压力表6。
在导气管3上可安装控制阀5。
发酵管4的截面可以是圆形、正方形、长方形或下圆上方形。发酵管4的直径或高度D可为发酵管4长度L的1/10～1/3。挡板2的高度H可为发酵管4直径或高度D的2/5～3/5。
本发明是利用厌氧消化技术对发酵原料进行消化的一种装置。发酵原料的消化经历四个阶段。①水解阶段：固态有机物被细菌的胞外酶所水解；②酸化阶段：水解的和溶解的有机物被产酸细菌酸化为有机酸、醇类和醛类等；③乙酸化阶段：中间液态产物被乙酸细菌乙酸化；④甲烷化阶段：乙酸被甲烷细菌甲烷化。
经预处理破碎后的发酵原料和水混合后，从进料管1加入，破碎后的物料和水形成固液混合体具有流动性，依靠重力作用流入发酵管4，发酵原料从发酵管4的上游依靠重力向下游缓慢蠕动，在微生物作用下进行发酵反应，产生大量沼气，所产生的沼气由导气管3收集，开启回流泵7，使发酵罐下游沼液经回流管9回流到整个发酵管4的底部，起到搅拌的作用；发酵原料经发酵反应后的剩余物，经出料管8排出发酵管4。由于在发酵管4中，发酵原料经厌氧发酵后产生大量沼气，为防止沼气经进料管1逸出，设置了挡板2，使发酵管4和进料管1上部隔离，同时，防止外界空气进入发酵区，降低产气率。通过压力表6便于观察反应器内力，有利于安全生产。
发酵罐在安装时，进料管1这端应稍高一点，使整个发酵罐与安装面有一定角度，其角度可为1～10度，较适宜的为1～5度，以保证发酵原料从发酵管4的上游依靠重力向下游缓慢蠕动，发酵剩余物能容易排出。发酵罐最好安装在地下，以使其能利用地温，对发酵罐起到保温作用。