[發明專利]多熱源型發酵產氣一體式全混合沼氣發生裝置

在審

• 申請號: 201610558842.8
• 申請日: 2016-07-17
• 公開（公告）號: CN107619782A
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發明（設計）人: 謝燕燕
• 申請（專利權）人: 謝燕燕
• 主分類號: C12M1/38
• 分類號: C12M1/38;C12M1/107
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于沼氣發生設備技術領域，具體涉及多熱源型發酵產氣一體式全混合沼氣發生裝置。

背景技術

溫度是影響沼氣厭氧發酵的關鍵因素之一，溫度突升或者突降都會影響微生物的生命活動，使產氣狀況惡化。研究表明，對于厭氧發酵反應器來說，其操作溫度以穩定為宜，波動范圍一般一天不宜超過±2℃。當溫度有±3℃的變化時，就會抑制厭氧消化速率，有±5 ℃的急劇變化時，產氣量會顯著降低，若變化過大則會停止產氣，同時使有機酸大量積累而破壞厭氧消化。

在北方高寒地區， 由于冬季天氣寒冷，室外氣溫較低，要使沼氣工程常年穩定運行，保持恒定、高效的產氣率，就必須對沼氣發酵料液的溫度進行嚴格控制，采取適當的加熱和保溫措施，使發酵溫度盡可能不隨環境溫度變化。 然而，沼氣發酵料液加熱和保溫的同時需增加新的能源消耗和環境污染。因此，合理選擇節能環保型沼氣發酵料液加熱增溫的模式和設備，是大中型沼氣工程在北方高寒地區發展必須解決的問題。

目前，國內外大中型沼氣工程主要采用的加熱方式有：燃煤鍋爐加熱、沼氣鍋爐加熱、太陽能加熱以及沼氣發電余熱利用等，然而，這些加熱方式各自都存在一定的不足。燃煤鍋爐加熱方式一次能源利用系數不高，對環境會造成污染；沼氣鍋爐加熱方式雖然對環境污染較輕，但是要求沼氣發酵系統有富裕的產氣量，同時沼氣的直接燃燒也是一種能源的浪費；沼氣發電余熱利用是利用沼氣燃燒產生的熱量進行發電的同時，回收燃氣內燃機排氣中的余熱來加熱發酵料液的一種加熱模式，它實現了能量的梯級利用，提高了能源的利用效率。但是，目前國內沼氣發電機技術仍不很成熟，機組運行不穩定，經濟實用性不高。

發明內容

本發明的目的就是要提供一種通過太陽能、水地源熱泵一種或者是二者相結合加熱介質，通過介質給沼氣發生裝置進行提供可控型溫度變化以及將以往的沼氣發生裝置分為混料和產氣兩個階段，在混料和產氣的階段分別加熱物料進而促進在沼氣產生過程中不會中斷產氣或產氣量下降的發酵產氣一體式全混合沼氣發生裝置。

本發明是通過以下技術方案來實現的：

多熱源型發酵產氣一體式全混合沼氣發生裝置，包括混料池1、產氣池2、太陽能集熱系統3、熱泵系統4、加溫系統和控制系統組成，其特征在于：所述的加溫系統由設在混料池1內底部的混料加熱盤5、設在產氣池2內底部的產氣加熱盤6和設在管道上的熱水循環泵7組成；所述的控制系統由控制裝置9、設在管道上的流量傳感器8和溫度傳感器10組成，其中控制裝置9通過導線與流量傳感器8和溫度傳感器10相連接；所述的混料池1內設有抽取泵11，其中抽取泵11上設有的管道與產氣池2相連接；所述的太陽能集熱系統3和熱泵系統4提供熱能加熱介質，介質依次流過通過管道連接的混料加熱盤5、產氣加熱盤6和熱水循環泵7并形成一個循環回路。

所述的加熱介質的功能模式為太陽能直接供暖模式、太陽能-地源熱泵串聯供暖模式、太陽能熱泵供暖模式、地源熱泵單獨供暖模式和太陽能地下蓄熱模式。

所述的產氣池2上設有沼氣收集管12。

與現有技術相比較，本發明的有益效果在于：

本發明提供的混料池1、產氣池2、太陽能集熱系統3、熱泵系統4、加溫系統和控制系統，給本發明帶來了以下的有益效果：

1）將以往的沼氣發生裝置分為混料和產氣兩個階段，在混料和產氣的階段分別加熱物料，使得在發酵物料在混料階段進行初步的加熱并發酵，當混料和初步發酵完成之后通過抽取泵將混料池1內的發酵物料抽取到產氣池2內進行繼續的發酵和產氣，避免了在沼氣產生過程中由于物料的初始發酵導致沼氣的中斷或產量的降低。

2）供能模式由單一的燃煤鍋爐加熱、沼氣鍋爐加熱轉變為太陽能直接供暖模式、太陽能-地源熱泵串聯供暖模式、太陽能熱泵供暖模式、地源熱泵單獨供暖模式和太陽能地下蓄熱模式，模式的多樣化給使用者提供了多種途徑的選擇。

3）采用太陽能和地源熱泵，提高能源利用效率，控制污染，利用太陽能和水地熱源不同交叉的優缺點，使得能源互補交換得到最優模式。

附圖說明

圖1為本發明的整體結構示意圖。

圖中：混料池1、產氣池2、太陽能集熱系統3、熱泵系統4、混料加熱盤5、產氣加熱盤6、熱水循環泵7、流量傳感器8、控制裝置9、溫度傳感器10、抽取泵11、沼氣收集管12。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步描述：