沼氣兩相厭氧發酵氣體攪拌系統的製作方法

2023-05-13 22:00:26 3

專利名稱：沼氣兩相厭氧發酵氣體攪拌系統的製作方法
技術領域：
本發明創造屬於沼氣發生設備，主要涉及一種生物能源沼氣兩 相厭氧發酵的氣體攪拌系統。
技術背景能源和環境問題已經成為當今社會兩大突出問題，在不可再生 能源日益減少和成本日益升高的情況下，人們開始最大限度的利用 生物質資源補充能源的不足，並且可以在利用生物質資源的同時消 除對環境的汙染，而厭氧發酵則是一種能將農牧業等廢棄物變為能 源並進行無害化處理的技術。因此，為了提高厭氧發酵系統的效率 和穩定性，人們研究了各種各樣的方法和措施。目前，採用的厭氧 發酵技術主要有單相厭氧發酵技術和兩相厭氧發酵技術兩種，而兩 相厭氧發酵技術與單相厭氧發酵技術相比具有發酵速度快和系統運 行穩定等優點，但這種工藝也存在一些亟待解決的問題，如在現有 的兩相厭氧發酵系統中，由於採用了水解酸化罐、產氣罐、集氣罐 之間簡單的管路直連結構，即由同一根管路將水解酸化罐、產氣罐、 集氣罐連通，在水解酸化罐內進行水解酸化過程要產生大量的氬氣， 而水解酸化罐內的產甲烷菌又非常少，產生的氫氣降解量很少，使 水解酸化罐內的氫分壓逐漸升高，而氫分壓的升高則直接導致丙酸 發生積累，進而影響水解酸化罐的穩定性和後續產曱烷過程的順利進行；此外，在發酵過程中，為了使發酵物料與菌種充分接觸以及 防止發酵物料頂部結殼，還必須定期的對水解酸化罐和產氣罐的罐體內的物料進行攪拌，操作過程複雜。 發明內容本發明創造的目的就是針對上述已有技術存在的問題，設計提 供一種新結構的沼氣兩相厭氧發酵氣體攪拌系統，達到提高沼氣產 量、保證發酵過程穩定快速運行的目的。本發明創造的基本設計是，沼氣兩相厭氧發酵氣體攪拌系統包 括水解酸化罐、產氣罐、集氣罐及配連在水解酸化罐、產氣罐、集 氣罐之間上的集氣管，在水解酸化罐與產氣罐之間配連安裝回氣管 和進氣管，其回氣管兩端分別與水解酸化罐上部和產氣罐下部連接， 進氣管兩端分別與水解酸化罐下部和產氣罐上部連接，在進氣管上 配裝氣泵和單向閥，常開電磁閥安裝在集氣管上，位於水解酸化罐 與產氣罐之間的集氣管部位處。本發明創造具有以下特點①、在對水解酸化罐體進行氣體攪拌的同時，對產氣罐體也完成氣體攪拌過程；②、用產氣罐內曱烷含量較高的氣體對水解酸化罐進行氣體攪拌，這樣甲烷含量較高的 氣體將水解酸化罐內氫氣含量較高的氣體置換出來，使水解酸化罐內的氬分壓降低，因為丙酸只有在氬分壓4支低時才能向乙酸轉化， 所以氫分壓降低增加了水解酸化罐內的乙酸含量，減少了丙酸含量， 避免丙酸在水解酸化罐內發生積累，增加了水解酸化罐運行的穩定 性，同時也有利於後續的產甲烷過程順利進行；③、在用產氣罐內 的氣體對水解酸化罐進行氣體攪拌的同時，水解酸化罐內氬氣含量 較高的氣體進入到產氣罐內，對產氣罐進行攪拌，因為氫氣和二氧 化碳相互作用也是產生甲烷的一個途徑，所以進入產氣罐內氫氣含 量較高的氣體中的氫氣也參與產甲烷過程，使曱烷的產生量升高； ④、結構簡單，操作簡便，作業質量好，作業可靠，故障少。


附圖是沼氣兩相厭氧發酵氣體攪拌系統總體配裝結構示意圖； 圖中件號說明1、水解酸化罐、2、常開電磁閥、3、集氣管、4、回氣管、5、 產氣罐、6、氣泵、7、集氣罐、8、單向閥、9、進氣管。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明創造實施例進行詳細描述。沼氣兩相厭 氧發酵氣體攪拌系統包括水解酸化罐l、產氣罐5、集氣罐7及配連 在水解酸化罐l、產氣罐5、集氣罐7之間上的集氣管3，在水解酸 化罐1與產氣罐5之間配連安裝回氣管4和進氣管9,其回氣管4 兩端分別與水解酸化罐1上部和產氣罐5下部連接，進氣管9兩端 分別與水解酸化罐l下部和產氣罐5上部連接，在進氣管9上配裝 氣泵6和單向閥8,常開電磁閥2安裝在集氣管3上，位於水解酸 化罐1與產氣罐5之間的集氣管3部位處。發酵作業不進行氣體攪拌時，水解酸化罐1內產生的氣體通過 常開電磁閥2進入到集氣罐7內，產氣罐5內的氣體則直接通過頂 部的集氣管3進入到集氣罐7內；當進行氣體攪拌時，氣泵6啟動， 將產氣罐5內甲烷含量較高的氣體從水解酸化罐1底部送入水解酸 化罐1內，同時常開電磁閥2關閉，進而使水解酸化罐1內的氣壓 升高，水解酸化罐1內的氣體在氣壓的作用下從產氣罐5底部返回 產氣罐5內，攪拌一段時間後，關掉氣泵6,同時常開電磁閥2恢 復到常開狀態。
權利要求
1、一種沼氣兩相厭氧發酵氣體攪拌系統，包括水解酸化罐(1)、產氣罐(5)、集氣罐(7)及配連在水解酸化罐(1)、產氣罐(5)、集氣罐(7)之間上的集氣管(3)，其特徵在於在水解酸化罐(1)與產氣罐(5)之間配連安裝回氣管(4)和進氣管(9)，其回氣管(4)兩端分別與水解酸化罐(1)上部和產氣罐(5)下部連接，進氣管(9)兩端分別與水解酸化罐(1)下部和產氣罐(5)上部連接，在進氣管(9)上配裝氣泵(6)和單向閥(8)，常開電磁閥(2)安裝在集氣管(3)上，位於水解酸化罐(1)與產氣罐(5)之間的集氣管(3)部位處。
全文摘要
沼氣兩相厭氧發酵氣體攪拌系統屬於沼氣發生設備；在水解酸化罐與產氣罐之間配連安裝回氣管和進氣管，其回氣管兩端分別與水解酸化罐上部和產氣罐下部連接，進氣管兩端分別連接在水解酸化罐下部和產氣罐上部，在進氣管上配裝氣泵和單向閥，常開電磁閥安裝在集氣管上，位於水解酸化罐與產氣罐之間的集氣管部位處；本系統結構簡單，操作簡便，作業運行穩定，產氣過程順暢，產氣量高，質量好。
文檔編號C12M1/02GK101265447SQ20081006442
公開日2008年9月17日 申請日期2008年5月4日 優先權日2008年5月4日
發明者公維佳, 關正軍, 夏吉慶, 張鴻瓊, 李文哲, 王麗麗, 王忠江 申請人:東北農業大學