專利名稱：低溫厭氧沼氣發(fā)酵罐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及沼氣發(fā)酵設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及低溫厭氧沼氣發(fā)酵罐。
背景技術(shù)：
近年來，人們對能源的需求不斷增加，各類化石能源資源不斷減少，價格持續(xù)攀升，給人們的生產(chǎn)生活帶來極大影響，因此環(huán)?？稍偕茉吹拈_發(fā)利用越來越受到各國政府和科研工作者的重視。一直以來，生物質(zhì)能是人類賴以生存的重要能源，占世界能源消費總量第四位，僅次于煤炭、石油和天然氣。其中，沼氣在生物質(zhì)能領(lǐng)域占有很重要地位，而沼氣發(fā)酵技術(shù)是生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化中的關(guān)鍵。沼氣發(fā)酵又稱為厭氧消化、厭氧發(fā)酵，是指有機物在一定的水分、溫度和厭氧條件下被微生物分解，最終形成甲烷和二氧化碳等可燃性混合氣體(沼氣)的過程。可用于沼氣發(fā)酵的有機物通常有農(nóng)作物秸桿、雜草、動物糞便、食物殘渣、紙漿、市政垃圾及工農(nóng)業(yè)有機廢水等。因此，沼氣發(fā)酵在為我們提供能源的同時，更有利于環(huán)境的保護，是一種清潔的可再生能源。隨著我國鄉(xiāng)村城鎮(zhèn)建設(shè)的飛速發(fā)展和對能源需求量的不斷大幅增加，以及國家對環(huán)境保護要求的進一步提高，充分合理地利用厭氧消化技術(shù)處理城鎮(zhèn)農(nóng)村產(chǎn)生的生活污水、垃圾、有機廢物、秸桿、糞便等的重要意義已被越來越多的人所認(rèn)識和接受。而大力發(fā)展農(nóng)村城鎮(zhèn)沼氣建設(shè)，是解決能源匱乏和治理污染、進行能源可再生利用的有效而又有生命力的措施。早期的沼氣發(fā)酵裝置采用磚塊水泥砌成，其建造工程量大，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性不高，同時這種沼氣池不耐腐蝕，密封效果差，影響厭氧菌的發(fā)酵以及沼氣的產(chǎn)生，這種原始的沼氣發(fā)生裝置已經(jīng)被淘汰。隨后又出現(xiàn)許多新型的發(fā)酵池，如普通水壓式地下沼氣池、上流式厭氧過濾器沼氣裝置、曲流布料沼氣池、分離乳罩式沼氣池等，但由于反應(yīng)器內(nèi)短路、容易堵塞、冬天或者溫度低的時候產(chǎn)氣量明顯不足或不能使用、設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高操作繁瑣等原因，使得我國的沼氣發(fā)酵裝置的推廣一直不能順利進行。
針對上述不足，國內(nèi)很多人進行了創(chuàng)新改進，公布號CN 201695037 U和CN201713517 U的專利是指在罐體外壁的下部裝有電能加熱器或水暖加熱器，通過加熱，使得發(fā)酵罐保持發(fā)酵的正常溫度；公布號CN 202017014 U的專利設(shè)計的沼氣罐是可拆分結(jié)構(gòu)，能夠根據(jù)具體實際情況而組合成需要的容積；但仍然存在缺陷，如罐體結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理、成本昂貴、操作繁瑣等，最主要的是需要提供外加能源才能保證北方冬季低溫情況下使用，這樣又無形之中增加了成本和能耗的投入，無異于通過一種能源去制備另一種能源，背離了沼氣能源開發(fā)的初衷。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、密封性能良好、保溫性能良好、壽命長的低溫厭氧沼氣發(fā)酵罐。為解決上述問題，本實用新型所述的低溫厭氧沼氣發(fā)酵罐，包括罐體和所述罐體內(nèi)的儲氣室及發(fā)酵室，其特征在于:所述罐體內(nèi)一側(cè)設(shè)有進料管道，其另一側(cè)設(shè)有出料管道；所述進料管道與所述出料管道之間的所述罐體頂部設(shè)有所述儲氣室，該儲氣室頂部分別設(shè)有中心孔和出氣口 ；所述中心孔內(nèi)設(shè)有手動攪拌裝置，該手動攪拌裝置的末端穿過所述儲氣室伸入所述發(fā)酵室內(nèi)；所述出氣口內(nèi)設(shè)有出氣管道；所述進料管道與所述罐體內(nèi)壁之間設(shè)有接菌管道；所述罐體外壁由里及外依次設(shè)有保溫層、防護層；所述發(fā)酵室與所述罐體底部之間設(shè)有低溫菌種活化室，該低溫菌種活化室與所述接菌管道相通；所述出料管道內(nèi)設(shè)有一個手搖出料泵。所述進料管道的端部設(shè)有進料口，該進料口高于所述中心孔及所述出氣口。所述出料管道的端部設(shè)有出料口，該出料口與所述中心孔及所述出氣口位于同一水平面。所述手動攪拌裝置包括轉(zhuǎn)動手柄、傳動桿和葉輪；所述轉(zhuǎn)動手柄通過軸承與所述傳動桿相連，該傳動桿的底部設(shè)有兩組所述葉輪；所述傳動桿與所述儲氣室相接處設(shè)有軸封。所述出氣管道上分別設(shè)有單向出氣球閥、壓力表。
所述接菌管道的端部設(shè)有接菌口，該接菌口高于所述儲氣室底部且低于所述儲氣室頂部。所述發(fā)酵室與所述低溫菌種活化室之間設(shè)有40目不銹鋼篩網(wǎng)。所述出料管道的底部和所述手搖出料泵的泵底端均設(shè)有一個斜切面。所述接菌口、進料口、出料口、出氣口均為螺旋密封口，并加墊密封圈及涂抹真空脂。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點:1、由于本實用新型中設(shè)有與接菌管道相通的低溫菌種活化室，因此，配合使用低溫沼氣發(fā)酵菌液，并依靠菌體的新陳代謝逐步為發(fā)酵體系增溫，從而無需外設(shè)能源供應(yīng)便可實現(xiàn)北方冬季沼氣發(fā)酵的正常進行，解決了北方地區(qū)春秋冬季和南方冬春兩季溫度低時不能厭氧發(fā)酵的問題。2、由于本實用新型中設(shè)有保溫層，因此，發(fā)酵罐保溫性能良好，無需外設(shè)能源供應(yīng)。3、由于本實用新型中設(shè)有防護層，因此，發(fā)酵罐抗腐蝕耐老化性能良好，具有使用壽命長的優(yōu)點。4、由于本實用新型中接菌口、進料口、出料口、出氣口均為螺旋密封口，并加墊密封圈及涂抹真空脂，因此，密封性能良好。5、由于本實用新型中設(shè)有手動攪拌裝置和手搖出料泵，因此，僅需要通過人力即可完成整個發(fā)酵過程，不需要提供外力，使得發(fā)酵過程綠色環(huán)保。6、本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、使用方便。
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
作進一步詳細(xì)的說明。


圖1為本實用新型的平面結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實用新型的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖中:I—罐體 2—保溫層 3—防護層4一儲氣室 5—發(fā)酵室6—低溫菌種活化室7—進料口 8—進料管道9 一出料口 10—出料管道11 一接菌口 12—接菌管道13—手搖出料泵14 一手動攪拌裝置15—軸封16—出氣口 17—單向出氣球閥18—壓力表 19 一傳動桿 20—葉輪。
具體實施方式
如
圖1、圖2所示，低溫厭氧沼氣發(fā)酵罐，包括罐體I和罐體I內(nèi)的儲氣室4及發(fā)酵室5。罐體I內(nèi)一側(cè)設(shè)有進料管道8，其另一側(cè)設(shè)有出料管道10;進料管道8與出料管道10之間的罐體I頂部設(shè)有儲氣室4，該儲氣室4頂部分別設(shè)有中心孔和出氣口 16 ;中心孔內(nèi)設(shè)有手動攪拌裝置14，該手動攪拌裝置14的末端穿過儲氣室4伸入發(fā)酵室5內(nèi)；出氣口16內(nèi)設(shè)有出氣管道；進料管道8與罐體I內(nèi)壁之間設(shè)有接菌管道12 ;罐體I外壁由里及外依次設(shè)有保溫層2、防護層3 ;發(fā)酵室5與罐體I底部之間設(shè)有低溫菌種活化室6，該低溫菌種活化室6與接菌管道12相通；出料管道10內(nèi)設(shè)有一個手搖出料泵13。其中:進料管道8的端部設(shè)有進料口 7，該進料口 7高于中心孔及出氣口 16。出料管道10的端部設(shè)有出料口 9，該出料口 9與中心孔及出氣口 16位于同一水平面。手動攪拌裝置14包括轉(zhuǎn)動手柄、傳動桿19和葉輪20 ;轉(zhuǎn)動手柄通過軸承與傳動桿19相連，該傳動桿19的底部設(shè)有兩組葉輪20 ;傳動桿19與儲氣室4相接處設(shè)有軸封15。出氣管道上分別設(shè)有單向出氣球閥17、壓力表18。接菌管道12的端部設(shè)有接菌口 11，該接菌口 11高于儲氣室4底部且低于儲氣室4頂部。發(fā)酵室5與低溫菌種活化室6之間設(shè)有40目不銹鋼篩網(wǎng)。出料管道10的底部和手搖出料泵13的泵底端均設(shè)有一個斜切面。接菌口 11、進料口 7、出料口 9、出氣口 16均為螺旋密封口，并加墊密封圈及涂抹真空脂。工作時，將物料通過進料口 7加入，通過進料管道8進入到發(fā)酵室5內(nèi)；然后打開接菌口 11，加入低溫沼氣發(fā)酵菌液，使菌液沿接菌管道12進入低溫菌種活化室6 ;通過手動攪拌裝置14進行攪拌，使得菌液通過篩網(wǎng)與物料充分混勻，將罐體I的各個接口完全密封，靜止發(fā)酵；發(fā)酵過程中產(chǎn)生的氣體積聚到儲氣室4內(nèi)，通過單向出氣球閥17和壓力表18控制出氣壓力，以提供外界使用；發(fā)酵結(jié)束后，通過貫通于出料管道10的手搖出料泵13，手動排出發(fā)酵室5內(nèi)的剩 余物料。
權(quán)利要求1.低溫厭氧沼氣發(fā)酵罐，包括罐體(I)和所述罐體(I)內(nèi)的儲氣室(4)及發(fā)酵室(5)，其特征在于:所述罐體(I)內(nèi)一側(cè)設(shè)有進料管道(8)，其另一側(cè)設(shè)有出料管道(10);所述進料管道(8)與所述出料管道(10)之間的所述罐體(I)頂部設(shè)有所述儲氣室(4)，該儲氣室(4)頂部分別設(shè)有中心孔和出氣口(16);所述中心孔內(nèi)設(shè)有手動攪拌裝置(14)，該手動攪拌裝置(14 )的末端穿過所述儲氣室(4 )伸入所述發(fā)酵室(5 )內(nèi)；所述出氣口( 16 )內(nèi)設(shè)有出氣管道；所述進料管道(8 )與所述罐體(I)內(nèi)壁之間設(shè)有接菌管道(12 );所述罐體(I)外壁由里及外依次設(shè)有保溫層(2)、防護層(3);所述發(fā)酵室(5)與所述罐體(I)底部之間設(shè)有低溫菌種活化室(6)，該低溫菌種活化室(6)與所述接菌管道(12)相通；所述出料管道(10)內(nèi)設(shè)有一個手搖出料泵(13)。
2.如權(quán)利要求1所述的低溫厭氧沼氣發(fā)酵罐，其特征在于:所述進料管道(8)的端部設(shè)有進料口(7)，該進料口(7)高于所述中心孔及所述出氣口( 16)。
3.如權(quán)利要求1所述的低溫厭氧沼氣發(fā)酵罐，其特征在于:所述出料管道(10)的端部設(shè)有出料口(9)，該出料口(9)與所述中心孔及所述出氣口(16)位于同一水平面。
4.如權(quán)利要求1所述的低溫厭氧沼氣發(fā)酵罐，其特征在于:所述手動攪拌裝置(14)包括轉(zhuǎn)動手柄、傳動桿(19)和葉輪(20);所述轉(zhuǎn)動手柄通過軸承與所述傳動桿(19)相連，該傳動桿(19)的底部設(shè)有兩組所述葉輪(20);所述傳動桿(19)與所述儲氣室(4)相接處設(shè)有軸封(15)。
5.如權(quán)利要求1所述的低溫厭氧沼氣發(fā)酵罐，其特征在于:所述出氣管道上分別設(shè)有單向出氣球閥(17)、壓力表(18)。
6.如權(quán)利要求1所述的低溫厭氧沼氣發(fā)酵罐，其特征在于:所述接菌管道(12)的端部設(shè)有接菌口(11)，該接菌口(11)高于所述儲氣室(4)底部且低于所述儲氣室(4)頂部。
7.如權(quán)利要求1所述的低溫厭氧沼氣發(fā)酵罐，其特征在于:所述發(fā)酵室(5)與所述低溫菌種活化室(6)之間設(shè)有40目不銹鋼篩網(wǎng)。
8.如權(quán)利要求1所述的低溫厭氧沼氣發(fā)酵罐，其特征在于:所述出料管道(10)的底部和所述手搖出料泵(13)的泵底端均設(shè)有一個斜切面。
9.如權(quán)利要求1所述的低溫厭氧沼氣發(fā)酵罐，其特征在于:所述接菌口(11)、進料口(7)、出料口(9)、出氣口(16)均為螺旋密封口，并加墊密封圈及涂抹真空脂。
專利摘要本實用新型涉及一種低溫厭氧沼氣發(fā)酵罐，包括罐體和罐體內(nèi)的儲氣室及發(fā)酵室。罐體內(nèi)一側(cè)設(shè)有進料管道，其另一側(cè)設(shè)有出料管道；進料管道與出料管道之間的罐體頂部設(shè)有儲氣室，該儲氣室頂部分別設(shè)有中心孔和出氣口；中心孔內(nèi)設(shè)有手動攪拌裝置，該手動攪拌裝置的末端穿過儲氣室伸入發(fā)酵室內(nèi)；出氣口內(nèi)設(shè)有出氣管道；進料管道與罐體內(nèi)壁之間設(shè)有接菌管道；罐體外壁由里及外依次設(shè)有保溫層、防護層；發(fā)酵室與罐體底部之間設(shè)有低溫菌種活化室，該低溫菌種活化室與接菌管道相通；出料管道內(nèi)設(shè)有一個手搖出料泵。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、使用方便，具有密封性能良好、保溫性能良好、壽命長等優(yōu)點，無需外設(shè)能源供應(yīng)便可實現(xiàn)北方冬季沼氣發(fā)酵的正常進行。
文檔編號C02F11/04GK203128557SQ20132010417
公開日2013年8月14日 申請日期2013年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月7日
發(fā)明者牛鋒, 黃曉磊, 吳慧昊, 姬永華, 李建江, 徐紅偉, 關(guān)曉莉, 李海玲 申請人:西北民族大學(xué)