[實用新型]沼氣兩相厭氧發(fā)酵氣體攪拌系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200820089890.8
• 申請日: 2008-05-04
• 公開（公告）號: CN201224729Y
• 公開（公告）日: 2009-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李文哲;王忠江;王麗麗;夏吉慶;關(guān)正軍;張鴻瓊;公維佳
• 申請（專利權(quán)）人: 東北農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C12M1/107
• 分類號: C12M1/107;C12M1/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明創(chuàng)造屬于沼氣發(fā)生設(shè)備，主要涉及一種生物能源沼氣兩相厭氧發(fā)酵的氣體攪拌系統(tǒng)。

背景技術(shù)

能源和環(huán)境問題已經(jīng)成為當(dāng)今社會兩大突出問題，在不可再生能源日益減少和成本日益升高的情況下，人們開始最大限度的利用生物質(zhì)資源補充能源的不足，并且可以在利用生物質(zhì)資源的同時消除對環(huán)境的污染，而厭氧發(fā)酵則是一種能將農(nóng)牧業(yè)等廢棄物變?yōu)槟茉床⑦M行無害化處理的技術(shù)。因此，為了提高厭氧發(fā)酵系統(tǒng)的效率和穩(wěn)定性，人們研究了各種各樣的方法和措施。目前，采用的厭氧發(fā)酵技術(shù)主要有單相厭氧發(fā)酵技術(shù)和兩相厭氧發(fā)酵技術(shù)兩種，而兩相厭氧發(fā)酵技術(shù)與單相厭氧發(fā)酵技術(shù)相比具有發(fā)酵速度快和系統(tǒng)運行穩(wěn)定等優(yōu)點，但這種工藝也存在一些亟待解決的問題，如在現(xiàn)有的兩相厭氧發(fā)酵系統(tǒng)中，由于采用了水解酸化罐、產(chǎn)氣罐、集氣罐之間簡單的管路直連結(jié)構(gòu)，即由同一根管路將水解酸化罐、產(chǎn)氣罐、集氣罐連通，在水解酸化罐內(nèi)進行水解酸化過程要產(chǎn)生大量的氫氣，而水解酸化罐內(nèi)的產(chǎn)甲烷菌又非常少，產(chǎn)生的氫氣降解量很少，使水解酸化罐內(nèi)的氫分壓逐漸升高，而氫分壓的升高則直接導(dǎo)致丙酸發(fā)生積累，進而影響水解酸化罐的穩(wěn)定性和后續(xù)產(chǎn)甲烷過程的順利進行；此外，在發(fā)酵過程中，為了使發(fā)酵物料與菌種充分接觸以及防止發(fā)酵物料頂部結(jié)殼，還必須定期的對水解酸化罐和產(chǎn)氣罐的罐體內(nèi)的物料進行攪拌，操作過程復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明創(chuàng)造的目的就是針對上述已有技術(shù)存在的問題，設(shè)計提供一種新結(jié)構(gòu)的沼氣兩相厭氧發(fā)酵氣體攪拌系統(tǒng)，達到提高沼氣產(chǎn)量、保證發(fā)酵過程穩(wěn)定快速運行的目的。

本發(fā)明創(chuàng)造的基本設(shè)計是，沼氣兩相厭氧發(fā)酵氣體攪拌系統(tǒng)包括水解酸化罐、產(chǎn)氣罐、集氣罐及配連在水解酸化罐、產(chǎn)氣罐、集氣罐之間上的集氣管，在水解酸化罐與產(chǎn)氣罐之間配連安裝回氣管和進氣管，其回氣管兩端分別與水解酸化罐上部和產(chǎn)氣罐下部連接，進氣管兩端分別與水解酸化罐下部和產(chǎn)氣罐上部連接，在進氣管上配裝氣泵和單向閥，常開電磁閥安裝在集氣管上，位于水解酸化罐與產(chǎn)氣罐之間的集氣管部位處。

本發(fā)明創(chuàng)造具有以下特點：①、在對水解酸化罐體進行氣體攪拌的同時，對產(chǎn)氣罐體也完成氣體攪拌過程；②、用產(chǎn)氣罐內(nèi)甲烷含量較高的氣體對水解酸化罐進行氣體攪拌，這樣甲烷含量較高的氣體將水解酸化罐內(nèi)氫氣含量較高的氣體置換出來，使水解酸化罐內(nèi)的氫分壓降低，因為丙酸只有在氫分壓較低時才能向乙酸轉(zhuǎn)化，所以氫分壓降低增加了水解酸化罐內(nèi)的乙酸含量，減少了丙酸含量，避免丙酸在水解酸化罐內(nèi)發(fā)生積累，增加了水解酸化罐運行的穩(wěn)定性，同時也有利于后續(xù)的產(chǎn)甲烷過程順利進行；③、在用產(chǎn)氣罐內(nèi)的氣體對水解酸化罐進行氣體攪拌的同時，水解酸化罐內(nèi)氫氣含量較高的氣體進入到產(chǎn)氣罐內(nèi)，對產(chǎn)氣罐進行攪拌，因為氫氣和二氧化碳相互作用也是產(chǎn)生甲烷的一個途徑，所以進入產(chǎn)氣罐內(nèi)氫氣含量較高的氣體中的氫氣也參與產(chǎn)甲烷過程，使甲烷的產(chǎn)生量升高；④、結(jié)構(gòu)簡單，操作簡便，作業(yè)質(zhì)量好，作業(yè)可靠，故障少。

附圖說明

附圖是沼氣兩相厭氧發(fā)酵氣體攪拌系統(tǒng)總體配裝結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中件號說明：

1、水解酸化罐、2、常開電磁閥、3、集氣管、4、回氣管、5、產(chǎn)氣罐、6、氣泵、7、集氣罐、8、單向閥、9、進氣管。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明創(chuàng)造實施例進行詳細描述。沼氣兩相厭氧發(fā)酵氣體攪拌系統(tǒng)包括水解酸化罐1、產(chǎn)氣罐5、集氣罐7及配連在水解酸化罐1、產(chǎn)氣罐5、集氣罐7之間上的集氣管3，在水解酸化罐1與產(chǎn)氣罐5之間配連安裝回氣管4和進氣管9，其回氣管4兩端分別與水解酸化罐1上部和產(chǎn)氣罐5下部連接，進氣管9兩端分別與水解酸化罐1下部和產(chǎn)氣罐5上部連接，在進氣管9上配裝氣泵6和單向閥8，常開電磁閥2安裝在集氣管3上，位于水解酸化罐1與產(chǎn)氣罐5之間的集氣管3部位處。

發(fā)酵作業(yè)不進行氣體攪拌時，水解酸化罐1內(nèi)產(chǎn)生的氣體通過常開電磁閥2進入到集氣罐7內(nèi)，產(chǎn)氣罐5內(nèi)的氣體則直接通過頂部的集氣管3進入到集氣罐7內(nèi)；當(dāng)進行氣體攪拌時，氣泵6啟動，將產(chǎn)氣罐5內(nèi)甲烷含量較高的氣體從水解酸化罐1底部送入水解酸化罐1內(nèi)，同時常開電磁閥2關(guān)閉，進而使水解酸化罐1內(nèi)的氣壓升高，水解酸化罐1內(nèi)的氣體在氣壓的作用下從產(chǎn)氣罐5底部返回產(chǎn)氣罐5內(nèi)，攪拌一段時間后，關(guān)掉氣泵6，同時常開電磁閥2恢復(fù)到常開狀態(tài)。