[發明專利]一種風光互補厭氧發酵增溫保溫裝置和方法

無效

• 申請號: 200910236376.1
• 申請日: 2009-10-21
• 公開（公告）號: CN101693869A
• 公開（公告）日: 2010-04-14
• 發明（設計）人: 席北斗;霍守亮;張列宇
• 申請（專利權）人: 中國環境科學研究院
• 主分類號: C12M1/107
• 分類號: C12M1/107;C02F11/04
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 周長興

技術領域

本發明屬于沼氣生產技術領域，具體地涉及一種風光互補厭氧發酵增溫保溫裝置。

本發明還涉及一種利用上述裝置進行厭氧發酵增溫保溫的方法。

背景技術

沼氣發酵是一個微生物學過程。作物秸稈、人畜糞便以及各種有機物在厭氧條件下，通過沼氣微生物的發酵作用，轉化成沼氣。沼氣發酵需溫度控制。

沼氣發酵可在較為廣泛的溫度范圍內進行，在4-65℃范圍內都能產氣。沼氣發酵與溫度有密切關系，一般來講，池內發酵液溫度在10℃左右，只要其他條件達到要求如酸堿度適宜、沼氣發酵菌較多就可以發酵，產生沼氣。在一定范圍內(15-40℃)隨著溫度的增高，產氣量和產氣率都相應的增高。當溫度為10℃時盡管發酵了90天，但其產氣率只有30℃發酵27天時的59％。

Roediger(1976)斐佛(JohnT.pfefter)等和其他許多學者系統地研究了溫度對不同原料沼氣發酵產生的影響后指出，若溫度介于30-60℃之間，沼氣發酵的每日產氣效率和每日負荷量并非與溫度的增高呈正相關。而是在這個范圍之內出現了兩個產氣的高峰。一個高峰在37℃左右，另一個在52℃左右。前者叫中溫發酵，后者叫高溫發酵。概括地講，一個高峰介于30-40℃之間，另一個高峰介于50-60℃之間。在這兩個最適宜的發酵溫度中，是有兩個不同的微生物類群參與作用的。其中，溫發酵和高溫發酵相比較，后者比前者在一定容積的發酵容器中可能處理的有機物量和氣體產量高2-2.5倍。

可見溫度是影響厭氧發酵產氣量的關鍵因素之一。我國北方冬季氣溫低，沼氣池無法正常發酵，產氣率極低甚至停產。

發明內容

本發明的目的是提供一種風光互補厭氧發酵增溫保溫裝置。

本發明的又一目的在于提供一種利用上述裝置進行厭氧發酵增溫保溫的方法。

為實現上述目的，本發明提供的風光互補厭氧發酵增溫保溫裝置，主要包括：

一供電系統，由風能發電機、太陽能電池陣列以及蓄電池組成，風能發電機、太陽能電池陣列以及蓄電池分別連接至充電控制器；

充電控制器連接一電熱爐筒，電熱爐筒上設有一進水管、一出水管和一回水管；

一發酵密封罐，其內部為一發酵池，在發酵密封罐的底部設有底層循環管，底層循環管的一端連接電熱爐筒的出水管；

發酵密封罐內的上部設有上層循環管，上層循環管和另一端連接電熱爐筒的回水管；

發酵密封罐設有進料口和出料口，進料口內和出料口內均設有密封蓋。

本發明的電熱爐筒，進水管可以安裝在電熱爐筒的上部，出水管和回水管可以安裝在電熱爐筒的下部，且出水管和回水管分別設置在電熱爐筒的兩側。

本發明的電熱爐筒的回水管上安裝有循環泵。

本發明提供的利用上述風光互補厭氧發酵增溫保溫裝置進行厭氧發酵增溫保溫的方法，用供電系統為電熱爐筒加熱，通過進水管向電熱爐筒內進水，加熱后的熱水由循環泵控制水流速均衡穩定，經過發酵密封罐的底層循環管和上層循環管為發酵池進行恒溫加熱；當到達預設溫度時，充電控制器斷電，電熱爐筒停止加熱，循環泵停止動作。

本發明提供的風光互補厭氧發酵增溫保溫裝置和方法，利用風能和太陽能的天然互補性，如白天太陽能充足，晚上風能充足：夏天太陽能充足冬天風能充足，可以大大減少系統中蓄電池的用量，從而提高系統的經濟性和運行的可靠性。在我國西北、華北等地區，風能及太陽能資源具有互補性，冬春兩季風力大，夏秋兩季太陽光輻射強，因此，采用風能/太陽能互補發電系統可以很好地克服風能及太陽能提供能量的隨機性、間歇性的缺點，實現不間斷供電。

綜上所述風光互補厭氧發酵增溫保溫技術具有風光資源互補、資源利用率較高、成本較低、使用壽命長、控制簡單、增溫保溫穩定的特點。

附圖說明

圖1為本發明的風光互補厭氧發酵增溫保溫裝置的結構示意圖。

附圖中主要標記符號

1風能發電系統；2太陽能太陽能電池陣列；3充電控制器；4蓄電池；5電熱爐筒；6出水管；7氣壓表；8輸氣管；9發酵系統密封罐；10出料口；11底層循環管；12進料口；13上層循環管；14回水管；15止回閥；16循環泵；17排水管閥門；18排水管；19進水管；20電源口直開關；21進料口上密封蓋；22進料口下密封蓋；23進料口循環管；24出料口下密封蓋；25出料口上密封蓋。

具體實施方式

本發明要解決的技術問題是：提供一種具有有風光資源互補、資源利用率較高、成本較低、使用壽命長、控制簡單、增溫保溫穩定的加熱技術。