[實用新型]一種太陽能浮罩式恒壓沼氣發酵系統

有效

• 申請號: 201220570505.8
• 申請日: 2012-11-01
• 公開（公告）號: CN202849406U
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 朱強;夏艷秋;王淑軍;閻斌倫;史大華;董志國
• 申請（專利權）人: 淮海工學院
• 主分類號: C12M1/38
• 分類號: C12M1/38;C12M1/36;C12M1/34;C12M1/107;C12M1/02
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 劉喜蓮

技術領域

?本實用新型涉及一種沼氣發酵系統，特別是一種太陽能浮罩式恒壓沼氣發酵系統。

背景技術

隨著化石能源的大量使用，導致全球生態環境變化和化石能源的急劇減少，生物質能作為化石能源重要替代品越來越受到世界各國的高度重視。生物質能是可再生的、對環境友好，因此，開發利用生物質能是解決能源與環境問題的一條最優途徑。沼氣是生物質能中最重要的組成部分，其產生主要利用工業、農業和生活產生的各種廢棄物發酵沼氣。在獲得能源效益同時，也保護和治理了環境。因此，沼氣發酵作為一項重要的可再生能源技術和環境治理技術受到世界各國的重視。

沼氣發酵利用厭氧微生物甲烷菌在厭氧環境下對廢棄有機物進行生物轉化生成沼氣的過程。因此，發酵環境因素對微生物生長及代謝產物甲烷生成影響顯著。其中厭氧環境、發酵溫度及發酵壓力是沼氣發酵的關鍵因素。厭氧環境是決定能不能發酵生產沼氣，發酵溫度及發酵壓力是決定原材料轉化速率和沼氣生產速率及產量。

沼氣發酵溫度范圍較大，甲烷菌能適應4℃-72℃溫度范圍，溫度越高其原材料轉化速率及產氣速率越高，產氣量越大。在我國長江以北大部分地區采用地埋式沼氣發酵池，受外界環境溫度及季節影響較大，在秋末至初春的這段時間里沼氣均不能正常發酵使用。但這段時間又是我國北方用氣采暖的高峰時期，因此應該改進發酵系統避免外界環境影響。

發酵池壓力也是影響沼氣發酵的關鍵因素。我國大部分地區都采用的發酵、儲存一體式的發酵系統。發酵池內沼氣要么壓力大，要么通過自然釋放。發酵池壓力大，一是存在安全隱患；二是反饋抑制甲烷菌的代謝產物甲烷的生成，甲烷菌休眠沼氣發酵基本停止，下次發酵啟動慢，產氣不穩定，自然釋放，浪費。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種利用太陽能熱水器集熱提供熱水對發酵池進行保溫實現恒溫發酵，利用浮罩自由上下浮動給發酵池提供恒壓發酵，使用儲罐及時分離沼氣降低發酵池的壓力，降低安全隱患的太陽能浮罩式恒壓沼氣發酵系統。

本實用新型所要解決的技術問題是通過以下的技術方案來實現的，本實用新型是一種太陽能浮罩式恒壓沼氣發酵系統，其特點是：包括夾套式沼氣發酵池、沼氣儲罐和太陽能熱水器，沼氣儲罐的上部設有沼氣進口，沼氣儲罐的底部設有廢液排出口，沼氣儲罐的頂部設有沼氣用氣口和第一安全閥；太陽能熱水器上設有冷水進口、熱水出口和熱水回水口，冷水進口上連接有上水管，上水管上設有第一上水電磁閥，熱水出口通過熱水管路與夾套式沼氣發酵池的夾套連通，熱水管路上設有熱水輸送泵，夾套式沼氣發酵池的夾套提供熱水實現保溫；夾套式沼氣發酵池的夾套上部設有出水口，出水口通過回水管與上述太陽能熱水器的熱水回水口相連，所述的夾套式沼氣發酵池上端設有浮罩，浮罩的罩沿從夾套式沼氣發酵池上端伸入夾套中形成水封，浮罩上設有第二安全閥、沼氣出氣口、液態進料口和固態進料口，固態進料口為大宗物料及固態物料的進口，液態進料口為水或其它液態物料的進料口，沼氣出氣口通過輸送管路與沼氣儲罐的沼氣進口相連，輸送管路上設有沼氣輸送增壓泵，夾套式沼氣發酵池的內下部裝有電機驅動的攪動軸，攪動軸的前部裝有物料輸送螺旋葉片，攪動軸的后部設有攪拌槳。物料輸送螺旋葉片可以為絞龍輸送裝置，其長度達夾套式沼氣發酵池直徑的1/2，攪動軸轉動實現固體物料輸送作用和物料攪拌作用。

第二安全閥設定安全壓力高限，釋放因沼氣輸送泵出現故障或輸送管路堵塞引起的高壓，排除危險。

本實用新型所要解決的技術問題還可以通過以下的技術方案來進一步實現，夾套式沼氣發酵池的夾套上設有進冷水口，進冷水口上連接有上水管路，上水管路上設有第二上水電磁閥；夾套式沼氣發酵池的夾套外壁上設有高位觸點開關和低位觸點開關，浮罩上設有與高位觸點開關和低位觸點開關配合的觸點開關控制器；夾套式沼氣發酵池的夾套中設有夾套水位傳感器；夾套式沼氣發酵池中設有沼氣發酵液溫度傳感器；所述太陽能熱水器的水箱中設有水位傳感器；太陽能浮罩式恒壓沼氣發酵系統還包括可編程控制器，所述的第一上水電磁閥、第二上水電磁閥、觸點開關控制器、熱水輸送泵、沼氣輸送增壓泵、夾套水位傳感器、沼氣發酵液溫度傳感器、水位傳感器和攪動軸的驅動電機分別通過信號線與可編程控制器相連。

沼氣儲罐上的沼氣進口、夾套式沼氣發酵池發酵池上沼氣出氣口和沼氣輸送增壓泵相連，并于浮罩上的觸點開關控制器和可編程控制器聯動，及時抽出沼氣保證夾套式沼氣發酵池內恒壓發酵。

本實用新型所要解決的技術問題還可以通過以下的技術方案來進一步實現，所述的浮罩上設有配重槽。