採用一種高溫厭氧發酵裝置實現的發酵方法
2023-04-25 22:49:41
採用一種高溫厭氧發酵裝置實現的發酵方法
【專利摘要】採用一種高溫厭氧發酵裝置實現的發酵方法，屬於生物發酵領域。解決現有的高溫厭氧發酵方法的發酵反應精度低、發酵不充分的問題。它包括如下步驟：步驟一，通過透明進料鬥向發酵罐內注入料體，料體的高度高於最低的那個攪拌槳，且使注入料體的體積大於0且小於發酵罐體積的五分之四，步驟二，使伴熱帶層和攪拌器的傳動軸對發酵罐進行加熱，使發酵罐料體的溫度在53℃至55℃之間，步驟三，使攪拌器的傳動軸每轉動50分鐘至70分鐘後停止轉動一個小時；步驟四，重複操作步驟三8次後，使伴熱帶層和攪拌器停止工作，發酵罐內的料體靜置6小時至8小時後，使乏料通過發酵罐側壁上的出料口排出。本發明主要用於生物發酵。
【專利說明】採用一種高溫厭氧發酵裝置實現的發酵方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明屬於生物發酵領域。
【背景技術】
[0002]對於生物發酵等溫度過程對象變化緩慢且帶有純滯後環節，並且在高溫厭氧發酵的過程中，發酵罐內由於微生物的作用，畜禽糞便在發酵罐內發酵，在發酵過程中會產生生化反應熱，熱量的逐漸釋放導致發酵溫度逐漸上升。所以，考慮物料在高溫厭氧發酵階段的生物反應熱，在整個發酵過程中，發酵溫度必須進行嚴格控制。
【發明內容】
[0003]本發明是為了解決現有的高溫厭氧發酵方法的發酵反應精度低、發酵不充分的問題，本發明提供了一種採用一種高溫厭氧發酵裝置實現的發酵方法。
[0004]採用一種高溫厭氧發酵裝置實現的發酵方法，所述的一種高溫厭氧發酵裝置包括攪拌器、第一壓力表、透明進料鬥、保溫層、伴熱帶層、發酵罐、溫度傳感器；所述的攪拌器的電機設置在發酵罐的上蓋頂部，攪拌器的傳動軸穿過發酵罐的上蓋設置發酵罐內，攪拌器的攪拌槳設置在傳動軸上，發酵罐的側壁上部設有沼氣輸出管，第一壓力表設置在沼氣輸出管的內壁上且與沼氣輸出管連通，透明進料鬥的輸出管穿透發酵罐的上蓋，並與發酵罐的內部連通，發酵罐的外表面設有伴熱帶層和保溫層，且伴熱帶層設置在發酵罐的外表面與保溫層之間，
[0005]發酵罐的側壁上設有出料口，發酵罐的底部設有卸料管道，溫度傳感器固定在發酵罐的外壁上,且溫度傳感器的感應端穿過發酵罐外壁置於發酵罐內；
[0006]它還包括液化裝置、透視窗和電加熱片，所述的液化裝置的沼氣入口與沼氣輸出管連通；
[0007]發酵罐的側壁開有通孔，透視窗嵌固在發酵罐側壁上的通孔上，
[0008]電加熱片固定在攪拌器的傳動軸上，所述電加熱片通過導線與外部電源連接；
[0009]該方法包括如下步驟:
[0010]步驟一，通過透明進料鬥向發酵罐內注入料體，料體的高度高於最低的那個攪拌槳，且使注入料體的體積大於O且小於發酵罐體積的五分之四，
[0011]步驟二，使伴熱帶層和攪拌器的傳動軸對發酵罐進行加熱，使發酵罐內料體的溫度在53°C至55°C之間，
[0012]步驟三，使攪拌器的傳動軸每轉動50分鐘至70分鐘後停止轉動一個小時；
[0013]步驟四，重複操作步驟三8次後，使伴熱帶層和攪拌器停止工作，發酵罐內的料體靜置6小時至8小時後，使乏料通過發酵罐側壁上的出料口排出。
[0014]本發明帶來的有益效果是，本發明裝置內罐體內外溫度均勻提高了發酵精度，且新增的透視窗能清楚的觀測到，罐體內料體是否發酵完全及料位高度，且增加了液化裝置，使產生的沼氣液化，便於沼氣的運輸。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為發明所述的一種高溫厭氧發酵裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0016]【具體實施方式】一:參見圖1說明本實施方式，本實施方式所述的採用一種高溫厭氧發酵裝置實現的發酵方法，所述的一種高溫厭氧發酵裝置包括攪拌器1、第一壓力表2、透明進料鬥16、保溫層9、伴熱帶層14、發酵罐11、溫度傳感器5 ;所述的攪拌器I的電機設置在發酵罐11的上蓋頂部，攪拌器I的傳動軸12穿過發酵罐11的上蓋設置發酵罐11內，攪拌器I的攪拌槳13設置在傳動軸12上，發酵罐11的側壁上部設有沼氣輸出管20，第一壓力表2設置在沼氣輸出管20的內壁上且與沼氣輸出管20連通，透明進料鬥16的輸出管穿透發酵罐11的上蓋，並與發酵罐11的內部連通，發酵罐11的外表面設有伴熱帶層14和保溫層9，且伴熱帶層14設置在發酵罐11的外表面與保溫層9之間，
[0017]發酵罐11的側壁上設有出料口 10，發酵罐11的底部設有卸料管道6，溫度傳感器5固定在發酵罐11的外壁上，且溫度傳感器5的感應端穿過發酵罐11外壁置於發酵罐11內；
[0018]它還包括液化裝置4、透視窗19和電加熱片，所述的液化裝置4的沼氣入口與沼氣輸出管20連通；
[0019]發酵罐11的側壁開有通孔，透視窗19嵌固在發酵罐11側壁上的通孔上，
[0020]電加熱片固定在攪拌器I的傳動軸12上，所述電加熱片通過導線與外部電源連接；
[0021]該方法包括如下步驟:
[0022]步驟一，通過透明進料鬥16向發酵罐11內注入料體，料體的高度高於最低的那個攪拌槳13，且使注入料體的體積大於O且小於發酵罐11體積的五分之四，
[0023]步驟二，使伴熱帶層14和攪拌器I的傳動軸12對發酵罐11進行加熱，使發酵罐11內料體的溫度在53°C至55°C之間，
[0024]步驟三，使攪拌器I的傳動軸12每轉動50分鐘至70分鐘後停止轉動一個小時；
[0025]步驟四，重複操作步驟三8次後，使伴熱帶層14和攪拌器I停止工作，發酵罐11內的料體靜置6小時至8小時後，使乏料通過發酵罐11側壁上的出料口 10排出。
[0026]本實施方式，現有的高溫厭氧發酵裝置在具體的應用過程中，對發酵罐11進行的加熱的過程中，因攪拌器I的傳動軸12具有加熱功能及攪拌器I攪動的綜合作用，使發酵罐11內的料體受熱均勻，使發酵罐11內的料體發酵的更加充分，且增加了透視窗19更加的便於觀察發酵罐11內料體的發酵狀態。
[0027]【具體實施方式】二:本實施方式與【具體實施方式】一所述的採用一種高溫厭氧發酵裝置實現的發酵方法，所述的步驟二中，發酵罐11內料體的溫度降至低於53°c時，且攪拌器I的傳動軸12未轉動時，使伴熱帶層14和攪拌器I的傳動軸12停止對發酵罐11加熱15min後，重新啟動伴熱帶層14和攪拌器I的傳動軸12對發酵罐11內料體進行加熱。
[0028]控制原理:
[0029]當進料的時候，開始攪拌計時I小時,然後停止I小時,之後再次攪拌,這樣循環8次後，靜止6小時後出料，再次進料，進料體積和出料體積相等，出料位置在消化罐中間，當出現緊急情況，如沼氣洩露，卸料管道6立即導通，卸掉罐內所有的料，
[0030]當溫度降到設置溫度的時候並且沒有到攪拌時間的時候，開始加熱消化罐內中間的溫度高，外側的溫度低，不平均，消化罐平均的溫度高於設置的溫度，所以延時15min，當攪拌的時候，罐內溫度混合均和，測量的溫度為罐內實際溫度，所以沒有延時，這樣使得發酵罐11內溫度的控制精度提高。
[0031]【具體實施方式】三:本實施方式與【具體實施方式】一所述的採用一種高溫厭氧發酵裝置實現的發酵方法的區別在於，所述的透明進料鬥16的輸出管處設有進料閥門15。
[0032]本實施方式，進料閥門15有效的控制料體注入的流量。
[0033]【具體實施方式】四:本實施方式與【具體實施方式】一所述的採用一種高溫厭氧發酵裝置實現的發酵方法的區別在於，它還包括消化罐支架8，消化罐支架8固定在發酵罐11的外表面上。
[0034]【具體實施方式】五:本實施方式與【具體實施方式】一所述的採用一種高溫厭氧發酵裝置實現的發酵方法的區別在於，所述的卸料管道6的出口處設有卸料閥門7。
[0035]本實施方式，卸料閥門7有效的調節料體的流出量。
[0036]【具體實施方式】六:本實施方式與【具體實施方式】一所述的採用一種高溫厭氧發酵裝置實現的發酵方法的區別在於，所述的液化裝置4的沼氣入口與沼氣輸出管20之間設有流量計3。
[0037]【具體實施方式】七:本實施方式與【具體實施方式】一所述的採用一種高溫厭氧發酵裝置實現的發酵方法的區別在於，步驟四中發酵罐11內的料體靜置6小時後，使乏料通過發酵罐11側壁上的出料口 10排出。
[0038]【具體實施方式】八:本實施方式與【具體實施方式】一所述的採用一種高溫厭氧發酵裝置實現的發酵方法的區別在於，步驟三中使攪拌器I的傳動軸12每轉動60分鐘後停止轉動一個小時。
【權利要求】
1.採用一種高溫厭氧發酵裝置實現的發酵方法，所述的一種高溫厭氧發酵裝置包括攪拌器(I)、第一壓力表(2)、透明進料鬥(16)、保溫層(9)、伴熱帶層(14)、發酵罐(11)、溫度傳感器(5);所述的攪拌器(I)的電機設置在發酵罐(11)的上蓋頂部，攪拌器(I)的傳動軸(12)穿過發酵罐(11)的上蓋設置發酵罐(11)內，攪拌器(I)的攪拌槳(13)設置在傳動軸(12)上，發酵罐(11)的側壁上部設有沼氣輸出管(20)，第一壓力表(2)設置在沼氣輸出管(20)的內壁上且與沼氣輸出管(20)連通，透明進料鬥(16)的輸出管穿透發酵罐(11)的上蓋，並與發酵罐(11)的內部連通，發酵罐(11)的外表面設有伴熱帶層(14)和保溫層(9)，且伴熱帶層(14)設置在發酵罐(11)的外表面與保溫層(9)之間， 發酵罐(11)的側壁上設有出料口(10)，發酵罐(11)的底部設有卸料管道￠)，溫度傳感器(5)固定在發酵罐(11)的外壁上，且溫度傳感器(5)的感應端穿過發酵罐(11)外壁置於發酵罐(11)內； 它還包括液化裝置(4)、透視窗(19)和電加熱片，所述的液化裝置(4)的沼氣入口與沼氣輸出管(20)連通； 發酵罐(11)的側壁開有通孔，透視窗(19)嵌固在發酵罐(11)側壁上的通孔上， 電加熱片固定在攪拌器(I)的傳動軸(12)上，所述電加熱片通過導線與外部電源連接； 其特徵在於，該方法包括如下步驟: 步驟一，通過透明進料鬥(16)向發酵罐(11)內注入料體，料體的高度高於最低的那個攪拌槳(13)，且使注入料體的體積大於O且小於發酵罐(11)體積的五分之四， 步驟二，使伴熱帶層(14)和攪拌器(I)的傳動軸(12)對發酵罐(11)進行加熱，使發酵罐(11)內料體的溫度在53°C至55°C之間， 步驟三，使攪拌器(I)的傳動軸(12)每轉動50分鐘至70分鐘後停止轉動一個小時； 步驟四，重複操作步驟三8次後，使伴熱帶層(14)和攪拌器(I)停止工作，發酵罐(11)內的料體靜置6小時至8小時後，使乏料通過發酵罐(11)側壁上的出料口(10)排出。
2.根據權利要求1所述的採用一種高溫厭氧發酵裝置實現的發酵方法，其特徵在於，所述的步驟二中，發酵罐(11)內料體的溫度降至低於53°C時，且攪拌器⑴的傳動軸(12)未轉動時，使伴熱帶層(14)和攪拌器(I)的傳動軸(12)停止對發酵罐(11)加熱15min後，重新啟動伴熱帶層(14)和攪拌器(I)的傳動軸(12)對發酵罐(11)內料體進行加熱。
3.根據權利要求1所述的採用一種高溫厭氧發酵裝置實現的發酵方法，其特徵在於，所述的透明進料鬥(16)的輸出管處設有進料閥門(15)。
4.根據權利要求1所述的採用一種高溫厭氧發酵裝置實現的發酵方法，其特徵在於，它還包括消化罐支架(8)，消化罐支架(8)固定在發酵罐(11)的外表面上。
5.根據權利要求1所述的採用一種高溫厭氧發酵裝置實現的發酵方法，其特徵在於，所述的卸料管道(6)的出口處設有卸料閥門(7)。
6.根據權利要求1所述的採用一種高溫厭氧發酵裝置實現的發酵方法，所述的液化裝置(4)的沼氣入口與沼氣輸出管(20)之間設有流量計(3)。
7.根據權利要求1所述的採用一種高溫厭氧發酵裝置實現的發酵方法，步驟四中發酵罐(11)內的料體靜置6小時後，使乏料通過發酵罐(11)側壁上的出料口(10)排出。
8.根據權利要求1所述的採用一種高溫厭氧發酵裝置實現的發酵方法，步驟三中使攪拌器(I)的傳動軸(12)每轉動60分鐘後停止轉動一個小時。
【文檔編號】C12M1/34GK104357321SQ201410631956
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年11月11日 優先權日:2014年11月11日
【發明者】王玉鵬, 王欣, 劉偉, 秦國輝, 周闖 申請人:黑龍江省科學院科技孵化中心