吊籃式秸稈沼氣發酵系統的制作方法

本發明屬于沼氣能源領域，具體涉及一種吊籃式秸稈沼氣發酵系統。

背景技術：

現有秸稈連續發酵裝置的原料一般需要做粉碎等預處理，因其流動性差，通常需采用機械攪拌實現傳質傳熱。秸稈比重輕，進入發酵裝置后易上浮形成硬殼，導致池內產生的沼氣集聚受阻，原料利用率降低。造成現行秸稈沼氣連續發酵裝置物料濃度低，出料基本依靠機械設備完成，設備投入大，能耗高，厭氧消化產氣效率低。單一序批式厭氧消化器，其產氣分布不均衡，高峰期產氣量高，其后產氣量低，厭氧消化效率低，投入產出比差，且進料過程也相對麻煩。廂式連續進出料厭氧消化器（專利號：2011205315851）需要在反應器內部設置軌道，以保持發酵廂的穩定，對發酵系統的建造水平要求較高，且在后期運行維護過程的操作水平要求高，顯然不符合農村操作維護水平低的現狀。

技術實現要素：

本發明的目的是為了克服現有秸稈連續發酵裝置原料需要預處理，能耗高，厭氧消化產氣效率低的缺陷，為人們提供一種不需對原料進行預處理，有效保證供氣產量和甲烷含量的整體穩定性，防止秸稈上浮結殼，且進出料方便，運行維護簡單的吊籃式秸稈沼氣發酵系統。

本發明的目的是通過下述技術方案來實現的。

本發明的吊籃式秸稈沼氣發酵系統，其特征在于所述吊籃式秸稈沼氣發酵系統由起吊系統和發酵系統7構成，起吊系統由軌道1、起吊架2、起吊裝置3和吊鉤4組成，軌道1鋪設在發酵系統7的兩側，起吊架2安裝在軌道1上，起吊架2的橫梁上安裝有起吊裝置3，起吊裝置3的下端為吊鉤4；發酵系統7由多個單體發酵裝置14、秸稈裝料區10、沼渣卸料區11和沼液循環攪拌系統13構成；單體發酵裝置14為單一的序批式發酵罐，其上部設置水封堰6，水封堰6內側壁低于外側壁，水封堰6與密封蓋5配合，以保證單體發酵裝置14內部的厭氧環境；密封蓋5上設置有沼氣出口管15，沼氣出口管15與沼氣輸配管網9連接；單體發酵裝置14內設置有吊籃8，吊籃8的的整體重量大于秸稈的浮力，使吊籃8進入單體發酵裝置14后始終沉于底部；吊籃8內設置有擋渣板16，擋渣板16上設置有多個通孔；單體發酵裝置14側壁上部設置有進液口17，側壁下部設置有排液口18，進液口17和排液口18與沼液循環攪拌系統13連接。

上述方案中，所述發酵系統7內設置有菌種生產系統12，沼液循環攪拌系統13內設置有循環泵19和菌種添加口21。

上述方案中，所述密封蓋5下部設置有聯通口20。

上述方案中，所述密封蓋5上設置有配重塊。

本發明采用吊籃設計，直接將打捆的秸稈裝入吊籃，省去了粉碎、揉搓等減少秸稈尺寸的預處理過程，同時不依靠泵、螺旋進料器等進料裝置，而是通過起吊裝置將吊籃移動到秸稈裝料區裝料或移動到沼渣卸料區出料，進出料方便。采用多個單體發酵裝置進行組合，有效的保證了供氣產量和甲烷含量的整體穩定性。吊籃內設置有擋渣板，可防止秸稈上浮結殼。

綜上所述，本發明克服了現有秸稈連續發酵裝置原料需要預處理，能耗高，厭氧消化產氣效率低的缺陷，提供的吊籃式秸稈沼氣發酵系統不需對原料進行預處理，有效保證供氣產量和甲烷含量的整體穩定性，防止秸稈上浮結殼，且進出料方便，運行維護簡單。

附圖說明

圖1為本發明的示意圖。

圖2為本發明的平面示意圖。

圖3為本發明的單體發酵裝置示意圖。

圖4為本發明的密封蓋示意圖。

圖5為本發明的吊籃示意圖。

圖中：1：軌道；2：起吊架；3. 起吊裝置；4. 吊鉤；5. 密封蓋；6. 水封堰；7.發酵系統；8：吊籃；9：沼氣輸配管網；10：秸稈裝料區；11：沼渣卸料區；12：菌種生產系統；13：沼液循環攪拌系統；14：單體發酵裝置；15：沼氣出口管；16：擋渣板；17：進液口；18：排液口；19：循環泵；20：聯通口；21：菌種添加口。

具體實施方式

下面通過實施例進一步詳述本發明，但本發明不僅限于所述實施例。

實施例一

本例的吊籃式秸稈沼氣發酵系統，如圖1、圖2、圖3、圖4和圖5所示，吊籃式秸稈沼氣發酵系統由起吊系統和發酵系統7構成，起吊系統由軌道1、起吊架2、起吊裝置3和吊鉤4組成，軌道1鋪設在發酵系統7的兩側，起吊架2安裝在軌道1上，起吊架2的橫梁上安裝有起吊裝置3，起吊裝置3的下端為吊鉤4；發酵系統7由30個單體發酵裝置14、秸稈裝料區10、沼渣卸料區11和沼液循環攪拌系統13構成；單體發酵裝置14為單一的序批式發酵罐，其上部設置水封堰6，水封堰6內側壁低于外側壁，水封堰6與密封蓋5配合，以保證單體發酵裝置14內部的厭氧環境；密封蓋5上設置有沼氣出口管15，沼氣出口管15與沼氣輸配管網9連接；單體發酵裝置14內設置有吊籃8，吊籃8的的整體重量大于秸稈的浮力，使吊籃8進入單體發酵裝置14后始終沉于底部；吊籃8內設置有擋渣板16，擋渣板16上設置有多個通孔；單體發酵裝置14側壁上部設置有進液口17，側壁下部設置有排液口18，進液口17和排液口18與沼液循環攪拌系統13連接。

發酵系統7內設置有菌種生產系統12，沼液循環攪拌系統13內設置有循環泵19和菌種添加口21。

密封蓋5下部設置有聯通口20。

進料在秸稈裝料區10進行，將秸稈直接打捆裝入吊籃8，吊裝到單體發酵裝置14內，然后吊裝密封蓋5到水封堰6內，然后在水封堰6內加水，使得整個發酵系統處于密封環境。

出料在沼渣卸料區11進行，斷開沼氣出口管15，并排出水封堰6的水，吊起密封蓋5，然后吊出發酵完成后的吊籃8，至沼渣卸料區的進行卸料11，然后在秸稈裝料區10裝入新的原料，再重復上述密封，即可完成反應器的進出料，重新連接沼氣出口管15，就可以開始厭氧消化產沼氣。

每次只對一個單體發酵裝置14進行進出料，進出料時把該單體發酵裝置14的沼氣出口管15與沼氣輸配管網9斷開，完成進出料后，再接通沼氣出口管15。由于單個單體發酵裝置14完成進出料后，雖然甲烷含量較低，但初期產氣量較少，對于每天所產的沼氣而言，對整體產氣的甲烷含量影響較小。每個單體發酵裝置14都處于動態輪換過程，對于整個發酵系統而言，整個發酵系統的各環節處于相對的平衡過程，因此，每天的產氣量是穩定的，產氣的甲烷含量相對穩定，從而可保證了整個系統供氣的穩定性。

吊籃8由鋼條構成，主要起到控制收割秸稈的整體，同時確保發酵液能夠在吊籃8內流動的暢通性。吊籃8內設置的擋渣板16可控制秸稈在發酵液面以下，擋渣板16上的通孔，使發酵液可以正常進出。

需要排出單體發酵裝置14內的發酵液時，打開排液口18，可排出發酵液到沼液循環攪拌系統13，起到暫存的目的。需要對單體發酵裝置14進行補水或添加菌種時，直接添加到沼液循環攪拌系統13中，即可實現對單體發酵裝置14的補水或菌種添加。

發酵所需的菌種可由菌種生產系統12進行生產，通過沼液循環攪拌系統13添加。

沼液循環攪拌系統13對單體發酵裝置14內的發酵液進行回流攪拌，促進厭氧微生物與發酵有機物的有效接觸。

密封蓋5下部設置的聯通口20，使得密封蓋5內外側的水可以自由流通，并在水封堰6內形成U型密封，并確保水封堰6的密封控制壓力大于沼氣的控制壓力，以保證整個發酵系統的密封性。

實施例二

本例的吊籃式秸稈沼氣發酵系統，密封蓋5上設置有配重塊。

其余同實施例一。

實施例三

本例的吊籃式秸稈沼氣發酵系統，密封蓋5下部沒有聯通口。

其余同實施例二。

實施例四

本例的吊籃式秸稈沼氣發酵系統，發酵系統7內沒有菌種生產系統，沼液循環攪拌系統13上沒有菌種添加口。

其余同實施例一。

實施例五

本例的吊籃式秸稈沼氣發酵系統，設置有20個單體發酵裝置14。其余同實施例一。

實施例六

本例的吊籃式秸稈沼氣發酵系統，設置有10個單體發酵裝置14。其余同實施例一。