[發明專利]太陽能直熱氣液分離式沼氣發生器

在審

• 申請號: 202011228194.2
• 申請日: 2020-11-06
• 公開（公告）號: CN112210480A
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 楊昆
• 申請（專利權）人: 楊昆
• 主分類號: C12M1/107
• 分類號: C12M1/107;C12M1/34;C12M1/02;C12M1/00;F24S10/50
• 代理公司: 上海德昭知識產權代理有限公司 31204
• 代理人: 趙濬宇

本發明屬沼氣發生裝置領域，具體涉及一種太陽能直熱氣液分離式沼氣發生器。發酵罐分為臥桶式和箱式兩種。沼氣發生器以沼氣發酵罐為核心，包括太陽能集熱面板組件，阻料透氣及氣體通道組件，進出料輔助設備和氣體輸送控制組件，及配套沼氣收納器、加壓倉等。本發明通過壓阻發酵料上浮使氣液分離并避免料液分離，以及對發酵液加溫使沼氣發生器能連續高效產氣，可改變以往普遍存在的第一次裝料產氣后，隨即進入產氣停滯狀態，成為病態池的傳統頑疾。

技術領域

本發明涉及沼氣發生裝置領域，具體涉及一種太陽能直熱氣液分離式沼氣發生器。

背景技術

利用農牧業副產品制備沼氣是綜合利用一舉多得的好事，發展沼氣也是建立農業良性生態環境的重要途徑。但是隨著農村勞動力構成的改變和個體養豬的減少，以及有條件農戶逐步使用天然氣，加上傳統農村沼氣池的“粗、大、土、笨”，和產氣效率的普遍低下，以及建成后產氣普遍不佳的實際情況，農村沼氣的推廣工作實際已停滯多年，并且振興乏力。

目前農村秸稈的主要去向是還田、拋棄和焚燒。秸稈直接拋棄或還田(旱地干腐)實則和焚燒一樣產生二氧化碳，只是氧化過程緩慢不及燃燒顯著劇烈。秸稈堆漚(或水田濕腐)后還田，則產生更嚴重的溫室氣體甲烷溢入大氣，造成比焚燒更甚的溫室效應。而秸稈直接焚燒則迅速產生二氧化碳和大量煙塵污染環境，讓人們難以接受。其實廣大農民甚至不少農村干部，可能還不太明確了解秸稈一旦生產出來，除非永遠隔氣封存(實際不可能)，否則無論采取何種處理方式最終都產生同量的二氧化碳。農作物光合作用吸收太陽能，將二氧化碳中的碳氧拆分而形成了一種可用的資源，我們不應該白白浪費而必須將其充分利用。

此前曾有過利用太陽能加熱沼氣池的發明，但總離不開利用太陽能發電加熱，利用太陽能發電通過機械攪拌發酵液之類。其實用電為沼氣池加溫，無論是利用電熱管直接加熱，還是先加熱純水再用熱交換器加熱發酵液方式，面對大體積和大比熱的發酵液不可能有實效，而且沼氣池內的工況極易讓電加熱器結垢讓熱交換器被纏繞，其實不適宜電加熱器或熱交換器工作。因此利用市電或光伏發電加熱沼氣發酵液，都不是經濟可行的辦法。至于機械攪拌，因為攪拌器必定被秸稈所纏繞，而在池體底部對料液分離后的發酵液，進行低烈度攪動根本不可能破壞秸稈纖維層層交織的浮料結殼，所以除非秸稈被事先粉碎或被切割到足夠短，而且攪拌器功率足夠強大，否則任何直接攪拌浮料結殼或通過攪擾發酵液打破浮料結殼的企圖，都是不切實際的空想。再加之為制備沼氣而耗用相對高階的電力能源，好比用牛肉當肥料種糧種菜得不償失。

發明內容

本發明是為了解決上述問題而進行的，目的在于提供一種既可以減少秸稈焚燒,減少了露天堆漚(或直接還水田)秸稈導致的溫室氣體甲烷溢入大氣的不良排放又能促進農村沼氣推廣工作提供清潔能源的太陽能直熱氣液分離式沼氣發生器。

本發明提供了一種太陽能直熱氣液分離式沼氣發生器，具有這樣的特征，包括：沼氣發酵罐，用于對發酵料及發酵液進行發酵生成沼氣，其中，沼氣發酵罐包括:外設透明保溫罩的太陽能集熱面板，透明保溫罩周邊密封，僅在位置最低處設一小孔泄壓。為便于接收太陽能輻射，集熱面板相對于地面傾斜設置；桶狀罐體，用于與太陽能集熱面板組成一個用于容納發酵料以及發酵液的發酵腔；多個傳熱葉片，設置在太陽能集熱面板朝向發酵腔內的一側，用于將熱輻射傳導給靠近太陽能集熱面板的發酵液，使之升溫上浮從而實現對流循環。