一種連續(xù)式固態(tài)發(fā)酵產(chǎn)沼氣的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種連續(xù)式固態(tài)發(fā)酵產(chǎn)沼氣的裝置，屬于有機廢棄物厭氧處理技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著化石能源的日益枯竭，以及大量使用化石能源帶來的空氣質(zhì)量惡化問題，開發(fā)研制可再生清潔能源并實現(xiàn)能源替代已成為我國政府能源發(fā)展的重要戰(zhàn)略。其中，沼氣已確定為我國可再生能源重點發(fā)展產(chǎn)品之一。以環(huán)境有機廢棄物為底物，通過厭氧消化技術(shù)將其轉(zhuǎn)化為生物沼氣，可以顯著減輕環(huán)境污染、改善環(huán)境質(zhì)量，并提供大量可再生清潔能源，是目前處理環(huán)境有機廢棄物最有效、前景最廣闊的手段之一。
[0003]按照有機廢棄物進料的固體濃度，厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣方式可分為液體發(fā)酵、高濃度物料發(fā)酵和固體發(fā)酵。固體發(fā)酵產(chǎn)沼氣技術(shù)因具有水耗低、單位容積處理量大、容積產(chǎn)氣率高、出肥量多，幾乎無廢水產(chǎn)生等特點，成為近二三十年來厭氧消化技術(shù)發(fā)展的新趨勢。歐洲已有多家固態(tài)發(fā)酵產(chǎn)沼氣技術(shù)提供商，涉及工藝主要技術(shù)及裝備包括:車庫型間歇式干發(fā)酵厭氧反應(yīng)器及系統(tǒng)(Garage)、圓柱式生物氣回流厭氧反應(yīng)器(Valorga)、高濃度立式連續(xù)式厭氧反應(yīng)器(Dranco)以及臥式栓塞流式厭氧反應(yīng)器BTA end Kompogas工藝等。沼氣工程所采用的發(fā)酵罐容積通常在1000?2000m3，最高可達5000m3。其中，以車庫式干發(fā)酵系統(tǒng)最為成熟，應(yīng)用也最為廣泛。
[0004]目前，成熟的固態(tài)發(fā)酵產(chǎn)沼氣裝備與技術(shù)主要被歐洲國家所壟斷，采用的工藝多為間歇型工藝，不利于工業(yè)化的連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)。此外，在間歇性進出料操作時需要用空氣對系統(tǒng)內(nèi)參與的沼氣進行吹脫，帶來空氣污染隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種多層連續(xù)式固態(tài)發(fā)酵產(chǎn)沼氣的裝置，所采取的技術(shù)方案如下:
[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種連續(xù)式固態(tài)發(fā)酵產(chǎn)沼氣的裝置，該裝置包括發(fā)酵罐1、調(diào)節(jié)罐7、液體收集罐8和集氣罐13，各罐體通過管道彼此連接，其中，發(fā)酵罐1的中心設(shè)有沿軸向固定的攪拌軸4，在發(fā)酵罐1內(nèi)壁上設(shè)有多層與攪拌軸4垂直的支撐板16，每層支撐板16上設(shè)有以攪拌軸4軸向為中心的可調(diào)整角度的扇形開口，在每層支撐板4平面上方設(shè)有垂直固定于攪拌軸4軸向并與支撐板16呈一定角度的刮板15，可隨攪拌軸4轉(zhuǎn)動，以推動發(fā)酵底物移動。
[0007]優(yōu)選地，所述發(fā)酵罐1，上部設(shè)有進料口 2和第一出氣口 10，分別用于添加發(fā)酵底物和收集沼氣，下部設(shè)有出料口 3，用于排除發(fā)酵肥料。
[0008]優(yōu)選地，所述扇形開口，開口的角度為22.5-30度。
[0009]優(yōu)選地，所述支撐板16的數(shù)量為3-4塊，層數(shù)為6-8層，在支撐板16的表面上設(shè)有貫通的表面的沼液滲濾孔17。
[0010]優(yōu)選地，所述沼液滲濾孔17的形狀為圓錐或棱錐形，承接發(fā)酵底物的底面直徑小于不承接發(fā)酵底物的地面，以避免沼液滲濾孔17的堵塞。
[0011]優(yōu)選地，還包括調(diào)節(jié)罐7、液體收集罐8、第二出氣口 11和第三出氣口 12，其中，調(diào)節(jié)罐7通過管道與發(fā)酵罐1的沼液流通通道連接，通過第二出氣孔11和管道與集氣罐13連接，同時，還通過管道與液體收集罐8連接或者通過栗14與發(fā)酵罐1連接；液體收集罐8上設(shè)有第三出氣口 12，第三出氣口 12通過管道與集氣罐13連接，同時液體收集罐8的一端通過管道與調(diào)節(jié)罐7連接，另一端通過管道與發(fā)酵罐1連接。
[0012]更優(yōu)選地，所述發(fā)酵罐1的側(cè)壁設(shè)有循環(huán)水保溫層18，在循環(huán)水保溫層中設(shè)有溫度控制裝置，可對循環(huán)水的溫度進行控制；同時，還包括噴淋系統(tǒng)9，噴淋系統(tǒng)9位于發(fā)酵罐1內(nèi)部第一層支撐板16的上部，通過管道與調(diào)節(jié)罐7或液體收集罐8連接，以將回收的沼液噴淋到發(fā)酵罐1中。
[0013]優(yōu)選地，所述刮板15，包括板體151，設(shè)置在板體151 —面的呈魚骨式布置的加強筋152，連接塊153，固定法蘭154，固定螺栓155，調(diào)節(jié)螺栓156和位于連接塊153上的調(diào)節(jié)螺孔，其中，板體151的一端與通過固定法蘭154與調(diào)節(jié)螺栓156，與連接塊153上的中心螺孔連接，固定螺栓155穿過固定法蘭154上的螺孔與連接塊153的調(diào)節(jié)螺孔157固定連接，連接塊153兩側(cè)設(shè)有凸棱用于與攪拌軸4上的溝槽配合連接。
[0014]優(yōu)選地，所述刮板15，每一層管板的數(shù)量為12-16塊，且所有刮板15沿攪拌軸4徑向圓周均勾分布。
[0015]更優(yōu)選地，相鄰刮板15形成的銳角角度與支撐板16的扇形開口的角度相同，且每一層支撐板16的扇形開口角度都相同，相鄰的下一層支撐板16的扇形開口位于上一層支撐板16的扇形開口的相鄰的與刮板15旋轉(zhuǎn)方向相反的位置。
[0016]優(yōu)選地，還包括與攪拌軸4連接的自動控制裝置或變速齒輪5，以實現(xiàn)攪拌軸4的自動或手動控制。
[0017]本發(fā)明獲得的有益效果如下:
[0018]本發(fā)明對底物種類具有良好的適應(yīng)性。可以采用餐廚垃圾、禽畜糞便、剩余活性污泥和農(nóng)業(yè)廢棄物等作為發(fā)酵底物。同時，本發(fā)明對底物的粉碎度要求較低，降低了原料的粉碎能耗，尤其是秸桿類底物。另外，本發(fā)明通過變速齒輪連接電機和攪拌軸，可以有效降低攪拌功率，提高整個反應(yīng)裝置的經(jīng)濟性。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明連續(xù)式固態(tài)發(fā)酵產(chǎn)沼氣的裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2為本發(fā)明裝置中發(fā)酵罐剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖3為本發(fā)明裝置中發(fā)酵罐刮板的正視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖4為本發(fā)明裝置中發(fā)酵罐刮板的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖5為本發(fā)明裝置中發(fā)酵罐刮板的右視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖6為本發(fā)明裝置中發(fā)酵罐刮板連接塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖7為圖2沿A向的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖8為發(fā)酵罐支撐板的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖9為發(fā)酵罐發(fā)酵第一階段時支撐板和管板的位置圖。
[0028]圖10為發(fā)酵罐發(fā)酵第十一階段時支撐板和管板的位置圖。
[0029]圖11為圖10中支撐板下一層的支撐板的位置圖。
[0030]圖中:1，發(fā)酵罐；2，進料口 ；3，出料口 ；4，攪拌軸；5，變速齒輪；6，電機；7，調(diào)節(jié)罐；8，液體收集罐；9，噴淋系統(tǒng)；10，第一出氣口 ；11，第二出氣口 ；12，第三出氣口 ；13，集氣罐；14，栗；15，刮板；16，支撐板；17，沼液滲濾孔；18，保溫層；151，板體；152，加強筋；153，連接塊；154，固定法蘭；155，固定螺栓；156，調(diào)節(jié)螺栓；157，調(diào)節(jié)螺孔；158，第一刮板；161，沼液滲濾孔。
【具體實施方式】
[0031]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進一步說明，但本發(fā)明不受實施例的限制。
[0032]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”和“豎著”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0033]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是直接連接，亦可以是通過中間媒介間接連接，可以是兩個部件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
[0034]此外，在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個”、“多組”、“多根”的含義是兩個或兩個以上。
[0035]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步說明。
[0036]圖1為本發(fā)明一種優(yōu)選方案中的連續(xù)式固態(tài)發(fā)酵產(chǎn)沼氣的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。從圖1可知，該裝置主要由發(fā)酵罐1，調(diào)節(jié)罐7，液體收集罐8和集氣罐13組成。其中，集氣罐13通過管道與發(fā)酵罐1上部的第一出氣口 10連接。發(fā)酵罐1的上部除與集氣罐13連接夕卜，還有一個連接內(nèi)部噴淋系統(tǒng)9的管道分別于液體收集罐8和栗14連接，而栗14的另一端與調(diào)節(jié)罐7連接。液體收集罐8還通過通道與調(diào)節(jié)罐7連接，同時，在液體收集罐8上還設(shè)有第三出氣口 12，通過管道與集氣罐13連接。調(diào)節(jié)罐7設(shè)有第二出氣孔11，通過管道與集氣罐13連接。調(diào)節(jié)罐7除了與液體收集罐8，栗14連接并設(shè)有第二出氣口 11外，還通過管