[發明專利]一種干濕耦合沼氣發酵裝置

無效

• 申請號: 201210358664.6
• 申請日: 2012-09-25
• 公開（公告）號: CN102827761A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發明（設計）人: 焦有宙;郭前輝;李剛;劉士軍;王新鋒;陳敏;杜雙力;郝炯駒
• 申請（專利權）人: 河南農業大學
• 主分類號: C12M1/107
• 分類號: C12M1/107
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 時立新;李紅衛

技術領域

本發明屬于沼氣發酵工程技術領域，特別涉及一種干濕耦合沼氣發酵裝置。

背景技術

多年來，我國政府出臺了一系列政策措施和法律法規，把以沼氣為重點的生物質能發展作為為民辦實事、發展循環農業和建設社會主義新農村的重要舉措，進一步加大資金投入，取得了顯著的經濟、生態和社會效益，成為全球受益人口最多的民生工程之一和節能減排行動。

當前，己經形成了戶用沼氣、小型聯戶沼氣、小型沼氣工程、中型沼氣工程、大型沼氣工程和特大型沼氣工程全面發展的局面。沼氣工程的應用領域也由前幾年的糞污治理、工廠廢水治理和生活污水治理發展到現在的秸稈沼氣化處理和城市生活垃圾沼氣化處理等多元領域。

根據沼氣發酵料液濃度的不同，可將沼氣發酵分為干發酵和濕發酵兩種。利用秸稈進行沼氣濕發酵大都存在著自身發酵溫度隨環境溫度變化，容易結殼，產生大量沼液等一系列問題；干發酵主要存在秸稈固體濃度高，進出料困難，發酵原料需要預處理，發酵過程攪拌困難等問題。而干濕結合發酵是將干發酵原料和濕發酵原料分在不同的區域，使干發酵和濕發酵相互結合的發酵形式，以降低發酵周期，提高沼氣發酵的產氣率。

目前，國內對干濕結合發酵的研究主要是設置不同的反應區，使發酵過程的產酸和產甲烷階段相分離，其主要有分離式和一體式兩種方式。分離式干濕結合發酵的主要問題是需要設置多個反應器，投資成本太高；一體式干濕結合發酵是將秸稈懸浮在反應器的頂部、沼液在反應器下層，秸稈與沼液處于同一反應器內，容易造成結殼堵塞反應器。

發明內容

本發明的目的是提供一種發酵溫度穩定、可提高反應器池容產氣率和降低反應器發酵周期的干濕耦合沼氣發酵裝置。

為實現上述目的，本發明的技術方案是：一種干濕耦合沼氣發酵裝置，包括封閉的干發酵池和濕發酵池，濕發酵池位于干發酵池內；干發酵池上設有干發酵池氣閥、干池進料口和排渣口，干發酵池底部設有通向干發酵池上部的回液管，回液管上設有滲出液回噴泵，回液管伸入干發酵池的部分設有噴頭；干發酵池底部設有硬質透空襯板，硬質透空襯板將干發酵池分割為上部的上氣室和下部的下氣室，干發酵池內設有貫穿硬質透空襯板的干池循環管和濕池循環管，干池循環管上端位于上氣室、下端位于下氣室，濕池循環管上端位于濕發酵池內、下端位于下氣室；濕發酵池上設有濕池進料口和攪拌軸，攪拌軸下端設有攪拌輪。

所述干發酵池外部設有與濕發酵池相連的連通管，連通管上設有閥門。

所述干發酵池上設有干池溫度計和干池pH值測試計，濕發酵池上設有濕池溫度計和濕池pH值測試計。

所述濕發酵池頂部設有檢修口。

所述干發酵池和濕發酵池同軸設置。

與現有技術相比，本發明的優點是：

1、本發明包括封閉的干發酵池和濕發酵池，濕發酵池位于干發酵池內；干發酵池上設有干發酵池氣閥、干池進料口和排渣口，干發酵池底部設有通向干發酵池上部的回液管，回液管上設有滲出液回噴泵，回液管伸入干發酵池的部分設有噴頭；干發酵池底部設有硬質透空襯板，硬質透空襯板將干發酵池分割為上部的上氣室和下部的下氣室，干發酵池內設有貫穿硬質透空襯板的干池循環管和濕池循環管，干池循環管上端位于上氣室、下端位于下氣室，濕池循環管上端位于濕發酵池內、下端位于下氣室；濕發酵池上設有濕池進料口和攪拌軸，攪拌軸下端設有攪拌輪，根據干、濕發酵過程對溫度和能量的需求特點，將濕發酵池置于干發酵池的內部，在發酵過程中，干發酵池在產酸階段由于秸稈分解產生的大量反應熱將通過濕發酵池外壁傳給濕發酵池內的發酵料液，以提高濕發酵池內的發酵溫度，同時還對濕發酵池起到保溫作用；通過在干發酵池底部設置硬質透空襯板，將干、濕發酵產生的部分沼氣通過干池循環管和濕池循環管通到下氣室，利用沼氣實現對干發酵池內發酵原料的無動力攪拌；整個發酵過程發酵溫度穩定、無需額外動力，可提高單位質量原料的產氣率，可提高反應器池容產氣率，且可降低反應器發酵周期。

2、干發酵池外部設有與濕發酵池相連的連通管，連通管上設有閥門，濕發酵池內的沼液、沼渣可通過連通管全部排放到干發酵池內，干發酵池不需要從外部添加水資源，充分利用了濕發酵池的沼渣、沼液的剩余營養物質，既節約水資源，又可實現濕發酵池沼液的零排放。

3、在干發酵池底部設有通向干發酵池上部的回液管，回液管上設有滲出液回噴泵，回液管伸入干發酵池的部分上設有噴頭，可將干發酵池內向下滲出的沼液回噴到發酵原料上，以減少氮源的流失。

附圖說明

?圖1為本發明的結構示意圖。

具體實施方式