[發(fā)明專利]一種自動控溫沼氣發(fā)酵裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110054655.7
• 申請日: 2021-01-15
• 公開（公告）號: CN112662529A
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發(fā)明（設計）人: 裴占江;劉杰;史風梅;王粟;劉益均;李鵬飛;于秋月;左辛;王大蔚;劉清揚
• 申請（專利權）人: 黑龍江省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)村能源與環(huán)保研究所
• 主分類號: C12M1/107
• 分類號: C12M1/107;C12M1/38;C12M1/34;C12M1/21;C12M1/02
• 代理公司: 北京慕達星云知識產(chǎn)權代理事務所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 肖莎

本發(fā)明公開了一種自動控溫沼氣發(fā)酵裝置，包括發(fā)酵組件、熱水器、蓄水箱和控制器；發(fā)酵組件包括發(fā)酵罐體、進水管、出水管、電機、減速機和攪拌軸；發(fā)酵罐體的一側的頂部安裝有進水閥，另一側的底部安裝有出水閥；熱水器的進水管與蓄水箱連通，且熱水器的進水管上設置有水泵；且發(fā)酵罐體內(nèi)部安裝有溫度傳感器；攪拌軸的下端貫穿至發(fā)酵罐體內(nèi)并延伸至發(fā)酵罐體底部；攪拌軸的外周設置有多個半愛心型槳葉，多個半愛心型槳葉的底端均與圓環(huán)固定連接；電機、溫度傳感器、進水閥、出水閥和水泵均與控制器電性連接。本發(fā)明公開的自動控溫沼氣發(fā)酵裝置，自動控溫效果好，提高沼氣產(chǎn)量和質(zhì)量。

技術領域

本發(fā)明涉及發(fā)酵設備技術領域，更具體的說是涉及一種自動控溫沼氣發(fā)酵裝置。

背景技術

目前，微生物在厭氧條件下，分解轉化有機物形成沼氣的過程稱為沼氣發(fā)酵。沼氣發(fā)酵是一種復雜的生化反應過程。分三個階段：第一階段是液化階段，即微生物通過胞外酶的作用使固體物質(zhì)轉化成可溶于水的物質(zhì)；第二階段是產(chǎn)酸階段，可溶性物質(zhì)在胞內(nèi)酶的作用下繼續(xù)分解轉化成低分子物質(zhì)，如甲醇、乙醇、甲酸、乙酸等，同時也有部分釋放出氫和二氧化碳，在這個階段中，主要的產(chǎn)物是乙酸，占70％以上，所以成為產(chǎn)酸階段；第三階段是產(chǎn)甲烷階段，在這個階段中嚴格厭氧的產(chǎn)甲烷菌把產(chǎn)酸階段的小分子化合物通過一步或幾步的還原作用，最終形成甲烷和二氧化碳。

但是，現(xiàn)有技術中的沼氣發(fā)酵裝置在使用時，通過罐壁上的溫度計測量罐內(nèi)溫度，根據(jù)溫度計顯示數(shù)據(jù)人工操作閥控制進水量和排水量，已達到物料溫度的控制，人為因素較大，與調(diào)節(jié)及時與否關系密切，往往造成溫度不穩(wěn)，從而導致產(chǎn)量不穩(wěn)定，進而產(chǎn)量質(zhì)量產(chǎn)生波動。而且，現(xiàn)有技術中的發(fā)酵罐大多采用一般的螺旋槳葉進行攪拌，均勻性不是很強，影響發(fā)酵質(zhì)量。

因此，如何提供一種能夠提高發(fā)酵質(zhì)量的自動控溫沼氣發(fā)酵裝置是本領域技術人員亟需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種自動控溫沼氣發(fā)酵裝置，控溫效果好，能夠提高發(fā)酵質(zhì)量。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：

一種自動控溫沼氣發(fā)酵裝置，包括發(fā)酵組件、熱水器、蓄水箱和控制器；所述發(fā)酵組件包括發(fā)酵罐體、進水管、出水管、電機、減速機和攪拌軸；所述發(fā)酵罐體的側壁設有夾套，所述夾套的一側的頂部安裝有進水閥，另一側的底部安裝有出水閥；所述進水管的一端連接所述進水閥，另一端連接有所述熱水器；所述出水管的一端連接所述出水閥，另一端連接有蓄水箱；所述熱水器的進水管與所述蓄水箱連通，且所述熱水器的進水管上設置有水泵；且所述發(fā)酵罐體內(nèi)部安裝有溫度傳感器；所述減速機的輸入端連接所述電機的輸出端，所述減速機的輸出端連接所述攪拌軸的上端，所述攪拌軸的下端貫穿至所述發(fā)酵罐體內(nèi)并延伸至所述發(fā)酵罐體底部；所述攪拌軸的外周設置有多個傾斜設置的半愛心型槳葉，多個所述半愛心型槳葉的底端均與圓環(huán)固定連接；所述電機、所述溫度傳感器、所述進水閥、所述出水閥和所述水泵均與所述控制器電性連接。

本發(fā)明公開的自動控溫沼氣發(fā)酵裝置，熱水器的溫度保持恒定，當溫度傳感器檢測到發(fā)酵罐體內(nèi)的溫度低于最低值時，控制器控制進水閥和出水閥的開啟，熱水器內(nèi)恒溫的水通過進水閥加入到夾套內(nèi)，同時，夾套內(nèi)的水通過出水閥流入蓄水箱內(nèi)進行儲存，直至溫度傳感器檢測到的溫度到達預設溫度范圍最高值時，控制器控制進水閥和出水閥關閉；而且，當熱水器需要注水時，可開啟水泵將蓄水箱內(nèi)的水打入熱水器內(nèi)，實現(xiàn)水資源的再次利用；同時，攪拌軸外周的半愛心型槳葉，使得攪拌更加均勻，進一步提高了發(fā)酵質(zhì)量。

優(yōu)選的，所述發(fā)酵罐體內(nèi)側壁的頂部位置安裝有超聲波發(fā)生器。

采取上述技術方案的有益效果是，通過在發(fā)酵罐體內(nèi)側壁的頂部位置安裝超聲波發(fā)生器，消除了在發(fā)酵過程中出現(xiàn)的泡沫，有利于生產(chǎn)。

優(yōu)選的，所述發(fā)酵罐體的頂蓋上安裝有進料斗，且所述進料斗底部的側壁上安裝有控制閥。

采取上述技術方案的有益效果是，進料斗的設置方便試驗過程中進行加料。