[實用新型]一種一體化兩相厭氧發酵產沼氣裝置

有效

• 申請號: 201420364141.7
• 申請日: 2014-07-03
• 公開（公告）號: CN203923197U
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發明（設計）人: 蘇有勇;李珍;廖小華;李思梅;馬汶娟;李關艷;吳楨芬
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: C12M1/36
• 分類號: C12M1/36;C12M1/34;C12M1/107
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種一體化兩相厭氧發酵產沼氣裝置，屬生物能源技術領域。

技術背景

能源匱乏和環境污染對全球的影響都日益突出，世界各國開始將目光聚集到新能源和可再生能源領域。在太陽能、核能、風能、水能、潮汐能、地熱能、生物質能等諸多新能源和可再生能源當中，生物質能源是最安全、最穩定的能源，人們開始最大限度地利用生物質資源補充能源的不足，同時還能消除生物質廢棄物對環境的污染，而沼氣發酵技術則是能將生物質資源多層次轉化為能源沼氣和優質有機肥，是生物質能源化、資源化利用的一種有效途徑。為了提高沼氣發酵效率和穩定性，人們研究了各種各樣的方法和措施。目前，沼氣發酵技術主要有單相厭氧和兩相厭氧發酵兩種技術，兩相厭氧發酵技術具有發酵速度快和系統運行穩定等優點，但這種工藝也存在一些亟待解決的問題，如酸化物料進入沼氣發酵罐的速率控制不好，容易引起酸化，抑制產氣效率，如何解決酸解速率與沼氣發酵速率是實現兩相厭氧發酵高效產沼氣的關鍵。

發明內容

本實用新型的目的在于克服現有技術之不足，提供一種一體化兩相厭氧發酵產沼氣裝置，通過酸化和發酵產沼氣的速率優化匹配，從而實現高效厭氧發酵產沼氣。

本實用新型通過以下技術方案來實現：所述一體化兩相厭氧發酵產沼氣裝置包括脫硫器1、導氣管2、水壓間3、發酵間4、連通孔5、進料口6、電磁閥Ⅰ7、酸解間8、酸度傳感器9、排渣口10、PLC控制器11、電磁閥Ⅱ12；脫硫器1通過導氣管2和發酵間4連接，脫硫后的沼氣通至沼氣用戶；水壓間3通過連通孔5和發酵間4相連通，發酵料液可以相互流動；酸解間8和酸度傳感器9位于發酵間4的內部，酸解間8的頂端設有進料口6，下端設有電磁閥Ⅰ7，發酵間4的一端設有排渣口10，排渣口10處設有電磁閥Ⅱ12，可根據需要進行定時排渣，PLC控制器11和酸度傳感器9連接，PLC控制器11和電磁閥Ⅱ12連接。

本實用新型所述發酵間4的主體為一圓柱體，底部為圓錐體，底部一側通過連通孔5與水壓間3底部連接；本實用新型所述酸解間8的主體為圓柱體結構，底部為圓錐體結構。

本事實用新型的工作過程為：首先關閉酸解間8的電磁閥Ⅰ7，打開發酵間4的電磁閥Ⅱ12；然后在發酵間4中加入發酵產沼氣所需的富含產甲烷菌并加水至預先設定的液位，同時在酸解間8中加入富含產酸菌的接種物，并從進料口6投入發酵物料，將液位調至高于發酵間液位一定高度的位置。關閉電磁閥Ⅱ12，酸解間8的物料開始發生酸解生化反應，酸解24小時后，通過PLC控制器11打開電磁閥Ⅰ7（屬于本領域常規技術），酸化物料進入發酵間4，當發酵4的料液pH值小于6.5時，電磁閥Ⅰ7關閉，開始進行厭氧發酵產沼氣，產生的沼氣將料液壓至水壓間，當沼氣被沼氣用戶使用后料液返回發酵間；當酸度傳感器9檢測到發酵間料液的pH上升至8以上時，PLC控制器11向電磁閥Ⅰ7和電磁閥Ⅱ12發出打開指令，酸解間8的物料又進入發酵間4，同時發酵殘渣從排渣口10排出發酵間。當整個系統運行平穩后，即可通過PLC控制器11設定的程序進行進料和出料自動控制，實現兩相厭氧高效產沼氣；在此期間，可根據酸解間8中的物料消耗情況，進行補充原料即可。

本實用新型與現有技術相比具有下列優點和效果：采用上述方案，可大大提高兩相厭氧發酵系統的穩定性和發酵效率，提高產氣量。

附圖說明

圖1為本實用新型之結構示意圖。

圖中，1-脫硫器；2-導氣管；3-水壓間；4-發酵間；5-連通孔；6-進料口；7-電磁閥Ⅰ；8-酸解間；9-酸度傳感器；10-排渣口；11-PLC控制器；12-電磁閥Ⅱ。

具體實施方式：

下面結合附圖和實施例對本實用新型做進一步描述，但本實用新型的保護范圍不限于所述內容。

實施例1

本實用新型通過以下技術方案來實現：所述一體化兩相厭氧發酵產沼氣裝置包括脫硫器1、導氣管2、水壓間3、發酵間4、連通孔5、進料口6、電磁閥Ⅰ7、酸解間8、酸度傳感器9、排渣口10、PLC控制器11、電磁閥Ⅱ12；脫硫器1通過導氣管2和發酵間4連接，脫硫后的沼氣通至沼氣用戶；水壓間3通過連通孔5和發酵間4相連通，發酵料液可以相互流動；酸解間8和酸度傳感器9位于發酵間4的內部，酸解間8的頂端設有進料口6，下端設有電磁閥Ⅰ7，發酵間4的一端設有排渣口10，排渣口10處設有電磁閥Ⅱ12，可根據需要進行定時排渣，PLC控制器11和酸度傳感器9連接，PLC控制器11和電磁閥Ⅱ12連接。

實施例2