[發明專利]一種大型鋼筋混凝土沼氣發酵罐

無效

• 申請號: 201010202467.6
• 申請日: 2010-06-18
• 公開（公告）號: CN101857835A
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發明（設計）人: 劉慧敏
• 申請（專利權）人: 劉慧敏
• 主分類號: C12M1/107
• 分類號: C12M1/107
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及沼氣發酵裝置，尤其涉及一種用鋼筋混凝土制造的大型沼氣發酵裝置，屬于生物質能源技術領域。

背景技術

我國的沼氣生產技術和發展規模均居世界前列。特別是農村戶用沼氣池技術，已有多項國家標準。但這種技術僅限于一家一戶，不適合大規模沼氣生產。

近年來，大中型沼氣工程不斷涌現，技術日趨成熟，配套設備接近國際先進水平。但絕大多數項目是出于環保目的，其中，規模化畜禽養殖場為糞污處理而建的沼氣工程最多，畜禽糞便成為大中型沼氣工程的主要發酵原料。

我國農村幅員遼闊，畜禽養殖場只是呈“點”分布。而具有豐富的農作物秸稈原料的“面”上，卻很少見到大中型沼氣工程。

我國是世界上最大的農業生產國，根據草谷比計算，農業每年產生各類農作物秸稈約7億多噸，除用于肥料、飼料、基料以及造紙等工業原料外，約有3億多噸農作物秸稈沒有被有效利用。預計2010年我國主要農作物秸稈將達到7.8億噸。以“十一五”期間的發展速度測算，到2015年我國主要農作物秸稈將達到9億噸左右，其中一半可作為生物質能源的原料。

為此，國家農業部先后在多個省、市進行以農作物秸稈為主要發酵原料生產沼氣的項目示范，取得可喜的成果。實踐證明，農作物秸稈作為沼氣發酵原料完全可行。

雖然示范項目取得成功，但是很難大面積、產業化推廣。其主要原因一是投資太大，特別是沼氣生產的核心設備-厭氧消化器規模小，造價高，而獨立的貯氣柜也價格不菲。二是有的厭氧消化設備不適應農作物秸稈沼氣發酵，特別表現在進出料困難。解決這兩個關鍵技術問題將大大推動我國農作物秸稈能源化產業的發展。

發明內容

本發明的目的在于提供一種造價低廉，而且適應農作物秸稈為發酵原料的大型沼氣發酵裝置，降低投資規模，促進沼氣產業的發展。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

采用鋼筋混凝土和塑料材料制造大型沼氣發酵罐，代替傳統鋼板材料，使大型沼氣發酵罐的造價大幅度降低。沼氣生產過程中，將農作物秸稈原料經過預處理，使其軟化，采用泵輸送方式，解決農作物秸稈原料進出料難的問題。

這種大型鋼筋混凝土沼氣發酵罐的容積可達幾百立方米到幾千立方米。

本發明的大型鋼筋混凝土沼氣發酵罐為立式、圓筒型。主要結構由罐體、柔性貯氣柜、保護罩三部分組成。

圓筒狀罐體用鋼筋混凝土澆筑，其大部分埋在地下。焊接成圓筒狀的塑料板材連接體，將鋼筋混凝土罐體與設在其頂部的柔性貯氣柜連接，密封結合為一體。接近地表和地上部分罐體用塑料保溫材料包裹，保溫。

柔性貯氣柜由柔性貯氣膜制造，可為升降式、布袋式、半球式或其它形式。

保護罩用鋼結構彩鋼板制造，將罐體的地上部分和柔性貯氣柜全部罩在其中，起保護和裝飾作用。

進料口設在鋼筋混凝土罐體上部的塑料板材連接體處，其連接的進料管直抵罐體底部，相當于由沼氣發酵罐底部進料。

出料口設在鋼筋混凝土罐體上部的塑料板材連接體處，其高度低于氣液分界面。出料口外面設有控流裝置，因此，料液不能隨意流出。出料口可設置一個，也可在相同高度不同方向設置多個。

沼氣排出口在鋼筋混凝土罐體上部的塑料板材連接體頂部，貯氣柜下方。

農作物秸稈沼氣主要生產工藝過程：

①、將秸稈切碎，送入預處理罐。

②、往預處理罐內加入堿液，對秸稈進行堿處理，處理結束后將殘液排出。

對農作物秸稈原料進行堿處理的目的是對植物纖維組織進行降解，以提高厭氧消化效率和產氣率。同時，農作物秸稈軟化，便于用泵輸送，解決了農作物秸稈原料進出料難的問題。

③、添加N源，調整C/N。

④、加入循環使用的沼液，調整原料的TS％。

⑤、用渣漿泵將經過預處理和C/N、TS％調整的發酵原料，打入厭氧消化器底部，發酵過的料液從上部的出料口排出。

⑥、產生的沼氣經脫水器、脫硫塔凈化后，由沼氣增壓泵輸入管網系統。

生產過程采取半連續的進出料方式，即定期、定量進料和出料。

厭氧消化過程稻草原料約40天，玉米秸稈原料約30天。

上述生產工藝的突出特點是：

農作物秸稈切碎、送入預處理罐后的工藝流程中，物料輸送全部經由泵和管道完成。經過預處理的農作物秸稈發酵物料用泵輸入厭氧消化器內，進料非常方便。進料的同時，在泵壓力和發酵物料本身浮力的作用下，發酵過的物料由罐體上部的出料口自行排出。利用泵采用料液循環的方式實現攪拌功能。大大減輕勞動強度，降低動力消耗。機械化程度高，作業環境清潔。