[實用新型]一種干法發酵系統

有效

• 申請號: 201420555085.5
• 申請日: 2014-09-25
• 公開（公告）號: CN204097478U
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發明（設計）人: 朱德文;謝虎;吳愛兵;馬標;曹杰;王鵬軍;陶三奇;李瑞容;曲浩麗
• 申請（專利權）人: 農業部南京農業機械化研究所;南京物環新能源科技有限公司
• 主分類號: C12M1/16
• 分類號: C12M1/16;C12M1/107;C12M1/02
• 代理公司: 南京同澤專利事務所(特殊普通合伙) 32245
• 代理人: 閆彪

技術領域

本實用新型涉及一種發酵設備，尤其是一種干法發酵系統，屬于農業生物質利用技術領域。

背景技術

相對傳統的濕法發酵而言，干發酵的發酵底物干物質濃度TS一般在20%以上，利用厭氧菌對發酵原料進行生物分解產生CH₄的過程。干發酵產生的沼液少、原料粉碎要求低、對原料適應性強、沼渣后處理成本低，因此已經廣泛應用于大規模處理畜禽糞便、農作物秸稈以及生活垃圾等固體有機廢棄物生產沼氣和綠色有機肥，基本上達到零排放，隨著農村城鎮化以及養殖的集約化發展，沼氣干法發酵技術正逐漸向規模化、集成化、模塊化方向上發展，已經成為厭氧發酵技術研究的熱點。???

據申請人了解，目前干發酵設備均較為簡陋，無法實現在封閉狀態下進料和出料作業，因此其不僅操作費工費時，而且其操作勞動強度也大，不能實現連續化生產沼氣。此外，由于缺乏合理調控發酵過程溫度的舉措，因此造成其產氣效率低、質量差。

現有干發酵裝置無法實現自動連續化進出料，發酵采用間歇式發酵作業，影響產氣效率，發酵過程原料受熱不均、局部物料易產生酸化現象，發酵物料表面易出現結殼現象，噴淋沼液無法進入發酵物料內部，導致其傳質傳熱效果較差，影響整個沼氣工程運行質量。

發明內容

本實用新型的首要目的在于：針對上述現有技術存在的缺點，提出一種可以在封閉狀態能夠自動進料和出料的干法發酵系統，從而實現連續產氣。

本實用新型進一步的目的在于：提出一種可以顯著提高產氣效率和產氣質量的干法發酵系統，同時給出相應的發酵方法。

為了達到以上首要目的，本實用新型的干法發酵系統包括具有進口、出料口（45）以及出氣口的發酵庫體（2），所述進口位于發酵庫體頂部一側，所述出料口位于發酵庫體底部遠離進口的一端，所述發酵庫體底部裝有自進口下方至出料口的螺旋輸送機（43——俗稱絞龍），所述進口上方裝有進料裝置（3）；所述進料裝置含有彎管狀活塞筒（18），所述活塞筒的垂向段下端與進口連通，所述活塞筒的水平段內裝有往復運動機構（23）驅動的活塞（19），所述水平段上方設有漏斗狀進料口（20）。

這樣，當外界輸送設備將發酵原料輸入進料口后，啟動往復運動機構，在活塞的推送作用下，發酵原料被源源不斷地推至發酵庫體的進口處落入發酵庫體內；發酵結束后，啟動螺旋輸送機，即可將沼渣源源不斷地從出料口輸出。由此實現了無需開啟發酵庫體，即可完成自動連續進料和出料，從而實現連續產氣作業。在此過程中，螺旋輸送機還同時起到翻料攪拌的作用，有利于產氣。

為了達到進一步的目的，所述發酵庫體由在內的庫體內膽（14）和包套在庫體內膽外的水浴庫體（12）構成，所述水浴庫體頂部一角具有進水口（13），所述水浴庫體底部遠離進水口的一角具有出水口（15），所述出水口通過經鍋爐（11）、熱水泵（10）的外部管路通往進水口；所述庫體內膽鄰近出料口的一端底部具有柵漏板（25）的沼液池（26），所述庫體內膽上部裝有附著在升降機構上的破殼注射機構（24）；所述破殼注射機構主要由間隔分布在輸液管路上的破殼注射噴頭（28）構成，所述沼液池通過經沼液輸送泵（27）的沼液管路接破殼注射機構的沼液輸入口（29）。

使用該系統的發酵方法包括以下步驟：

第一步、輸送進料——啟動進料裝置的往復運動機構，將輸入進料口的發酵原料輸入發酵庫體的庫體內膽中；

第二步、控溫發酵——啟動鍋爐和熱水泵進行熱交換，保持庫體內膽浸浴在所需發酵溫度的熱水中，均勻加熱庫體內膽，使發酵原料發酵，由出氣口輸出沼氣；

第三步、噴淋促酵——啟動沼液輸送泵，對庫體內膽中的發酵原料進行噴淋，形成沼液循環，促進充分發酵；

第四步、表面破殼——啟動升降機構，使破殼注射機構的破殼注射噴頭刺入發酵原料的表層，將沼液噴灑注射到發酵原料內，進一步促進充分發酵；

第五步、輸出沼渣——充分發酵后，啟動螺旋輸送機，將庫體內膽底部發酵后的沼渣源源不斷從出料口輸出。

總之采用本實用新型后，與現有技術相比，具有如下顯著優點：

1）系統結構緊湊、布局合理、占地面積較小，節省空間。

2）實現了干發酵連續化進出料作業，使產氣連續化，同時大大降低沼氣工程操作勞動強度，提升其自動化操作功能。

3）省去干發酵進出料大門及其密封機構，降低了沼氣工程建造成本，使沼氣工程生產更安全、可靠。