[發明專利]一種新型厭氧發酵罐及升流全混式厭氧發酵系統

在審

• 申請號: 201710852761.3
• 申請日: 2017-09-20
• 公開（公告）號: CN107418877A
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 孟蓬強
• 申請（專利權）人: 南京通用電氣裝備有限公司
• 主分類號: C12M1/00
• 分類號: C12M1/00;C12M1/107
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及領域，具體涉及一種新型厭氧發酵罐及升流全混式厭氧發酵系統。

背景技術

自沼氣厭氧發酵技術發展以來，全世界經過幾十年大中型沼氣工程的實踐和探索，證明比較成功的技術有數種，其中應用最為普及的是全混式厭氧工藝（CSTR）以及升流式厭氧（UASB）發酵工藝。這兩種厭氧發酵方式各有其優缺點。

全混式厭氧發酵罐，在世界上沼氣工程發展最為成熟的德國，這種形式的反應器占到了沼氣工程總量的95%以上。發酵罐是直立圓柱罐，一般直徑大，高度相對小。罐體底部基礎是混凝土結構，罐壁為鋼筋混凝土或者鋼板，罐體可以全部或部分置于地下，或地面以上，頂部可采用鋼筋混凝土或鋼板頂板，或是雙層儲氣膜頂，必須保證氣密性。罐內設置若干機械攪拌器，管壁安裝加熱盤管，通過循環熱水維持發酵溫度。這種罐體容積大，罐內混合效果最好，能夠避免物料分層，使得發酵底物和衛生購物充分接觸，產氣效果好。但是混合和工藝控制教復雜，利用機械攪拌能耗較高，且機械攪拌器和盤管位于罐內，一旦出現故障，必須清罐才能進行維護和維修。

升流式厭氧發酵罐，更多的應用于禽畜養殖場的廢水沼氣化處理，其適合的底物固體濃度較低。發酵罐的特點是直徑小，高度高，一般為鋼制罐。升流式厭氧發酵罐最大的特點是流體攪拌。在罐內設置了噴淋管，抽取罐內的液體，利用射流泵將液體噴入罐內，利用流體形成罐內物料的攪拌作用。但目前國內的升流式厭氧發酵系統存在這以下問題：1）直徑小，而高度過高，導致流體攪拌效果較差，容易形成分層；2）噴淋管道固定，噴淋方向固定，只能形成局部的混合，且罐內噴淋管道容易堵塞，且難以維護；3）通全混式厭氧發酵罐一樣，為了維持發酵溫度，在罐內安裝加熱盤管，不利維護。

無論是升流式還是全混式厭氧發酵系統，都需設置獨立的機械進料裝置，在發酵過程中，一旦進料裝置故障，則影響整個沼氣工程的運行。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術存在的不足，提供一種新型厭氧發酵罐及升流全混式厭氧發酵系統。

為實現上述目的，在第一方面，本發明提供了一種新型厭氧發酵罐，該發酵罐包括開設在地面下的基池、與所述基池連通的進料倉和設置在所述基池四周的地面上的上罐壁，所述基池的側壁與池底上均設有多層防水膜，所述進料倉包括投料口和進料口，所述投料口設置在所述上罐壁的外側，且高于發酵罐內的沼液液面，所述進料口設置在發酵罐內的沼液液面的下側，所述上罐壁一側設有沼氣出口，且其上側安裝有儲氣內膜和儲氣外膜，所述儲氣內膜與儲氣外膜之間形成密閉空間，且其與所述上罐壁和沼液液面配合形成儲氣空間，所述儲氣內膜與儲氣外膜之間連接有鼓風機。

作為優選，所述防水膜為聚乙烯膜。

作為優選，所述儲氣內膜與儲氣外膜為聚氯乙烯與聚偏氟乙烯合成膜。

作為優選，所述上罐壁上固定有下壓板，所述下壓板通過螺栓連接有上壓板，所述儲氣內膜與儲氣外膜設置在所述上壓板與下壓板之間。

作為優選，所述上罐壁為L型混凝土墻體。

作為優選，所述進料倉為鋼結構進料倉。

作為優選，所述基池呈倒置圓臺狀或圓柱狀。

在第二方面，本發明還提供了一種升流全混式厭氧發酵系統，該系統包括循環泵、換熱器、多個噴嘴和如權利要求1至6任一所述的新型厭氧發酵罐，

所述循環泵與所述換熱器和所述厭氧發酵罐的一側壁分別連接，用于從厭氧發酵罐的基池中抽取沼液，并輸送給所述換熱器加熱，

所述換熱器與所述多個噴嘴分別連接，用于對所述循環泵的沼液進行加熱，

所述噴嘴設置在所述厭氧發酵罐的上罐壁上，用于噴射沼液。

作為優選，所述噴嘴包括3個，均勻設置在所述厭氧發酵罐的上罐壁上，且其噴射角度可調。

作為優選，還包括沼氣發電裝置，其與所述換熱器連接，所述換熱器利用發電裝置產生的余熱對循環沼液進行加熱。

有益效果：本發明的發酵罐地下部分采用基池直接覆膜的形式，相比混凝土或者鋼罐，施工方便，造價低。外部機械進料裝置較少，不存在機械故障導致的停產，維護方便，且能耗低。利用換熱器將沼氣發電余熱直接對循環沼液進行加熱，再射入發酵罐內，保證發酵溫度。多個噴嘴均勻設置且可以進行噴射順序的切換，保證噴淋攪拌的充分。罐內無任何需進行維護的機械裝置，完全避免了由于罐內設備故障需進行清罐的風險。

附圖說明

圖1是本發明實施例提供的新型厭氧發酵罐的結構示意圖；

圖2是圖1的局部放大圖；