戶用半連續式秸稈厭氧發酵裝置的制造方法
【專利說明】
[0001 ] 技術領域:
本發明屬于能源領域，具體涉及一種戶用半連續式秸桿厭氧發酵裝置。
[0002]【背景技術】:
以農作物秸桿為發酵原料，發酵工藝大致為粉碎、調節C/N比、進料、發酵和出料，其中，由于秸桿比重輕和其纖維結構特性，使得進出料成為了影響沼氣工程正常運行的關鍵環節。通常采用將秸桿粉碎為更小尺寸、用螺桿栗擠壓進料、發酵罐內噴淋等手段緩解因秸桿自身理化特性帶來的進出料困難，但粉碎為更小尺寸，帶來了更多能耗，同時細小的秸桿粉塵會造成對操作者健康的損害以及存在安全隱患。螺桿栗和噴淋能提高進出料的效率和緩解因秸桿漂浮帶來的傳質問題，但作用較為有限。此外，秸桿沼氣工程還存在發酵原料收集和儲運的困難。秸桿比重輕，體積大，不便于運輸。秸桿本來為農業生產廢棄物，但若作為原料收集，秸桿原所有者價格上漲隨意性比較大。秸桿為易燃物，大量集中堆放存在安全隱患，尤其是投料前需要粉碎，若通風條件不好易導致粉塵爆炸。國家投資的秸桿沼氣示范項目大部分因秸桿收集成本高和儲運難等原因無法正常運行，部分甚至建成后未投產，在運行環節的問題尚未暴露時就已廢棄。
[0003]
【發明內容】
:
本發明的目的是為了克服現有秸桿沼氣工程進出料困難，原料收集和儲運困難的缺陷，為人們提供一種進出料簡單易行，不需要大量收集和儲運原料，產氣持續穩定的戶用半連續式秸桿厭氧發酵裝置。
[0004]本發明的目的是通過下述技術方案來實現的。
[0005]本發明的戶用半連續式秸桿厭氧發酵裝置，主要由發酵裝置1、輸氣管3和戶用濕式儲氣柜4依次連接構成，其特征在于發酵裝置I由多個發酵單元2并聯構成，發酵單元2由頂蓋5和發酵池10組成，頂蓋5上設置有輸氣管接口 9，頂蓋5底端設置有棒狀重物8;發酵池10池壁頂部設置有水槽6，水槽6與頂蓋5對應。
[0006]上述方案中，所述發酵單元2的進料和出料方式如下:
進料時，打開頂蓋5，將秸桿用鍘刀簡單切短后裝入加配重的尼龍網袋，將秸桿袋投入發酵池10中，然后蓋上頂蓋5即可；出料時，網袋中的秸桿發酵剩余物直接提出，多余的沼液通過液體栗抽出。
[0007]本發明面向種植農戶，充分利用農戶自家生產的秸桿廢物為發酵原料，采用分散和就地處理的方式，解決了秸桿收集、轉運和儲存經濟成本高和原料難以保障的問題。整個發酵裝置為半連續式發酵，保證了整個裝置產氣的穩定性和持續性，單個發酵單元為批式發酵工藝，利用人力和簡單工具，打開發酵單元頂蓋，秸桿經鍘刀簡單切短后裝入有配重的尼龍網袋，秸桿袋投入發酵池，實現袋裝原料一次性進出料，人工勞動強度相對集中，解決了秸桿因中空纖維構造導致的漂浮和進出料難的問題。秸桿的資源化利用既解決了環境污染問題，契合目前減少廢棄排放，建設環境友好型社會的大背景，又彌補了農村能源來源渠道有限，價格高的短板，符合社會發展和農村生產生活需要。
[0008]綜上所述，本發明克服了現有秸桿沼氣工程進出料困難，原料收集和儲運困難的缺陷，提供的戶用半連續式秸桿厭氧發酵裝置進出料簡單易行，不需要大量收集和儲運原料，產氣持續穩定。
[0009]【附圖說明】:
圖1為本發明的結構示意圖。
[0010]圖2為本發明的發酵單元結構示意圖。
[0011]圖中:1:發酵裝置;2:發酵單元;3.輸氣管;4.戶用濕式儲氣柜;5.頂蓋;6.水槽;7.水封;8.棒狀重物;9.輸氣管接口； 10.發酵池。
【具體實施方式】
[0012]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。
[0013]實施例一
本例的戶用半連續式秸桿厭氧發酵裝置是由發酵裝置1、輸氣管3和戶用濕式儲氣柜4依次連接構成，發酵裝置I由九個發酵單元2并聯構成，發酵單元2由頂蓋5和發酵池10組成，頂蓋5上設置有輸氣管接口 9，頂蓋5底端設置有棒狀重物8;發酵池10池壁頂部設置有水槽6，水槽6與頂蓋5對應。
[0014]每個發酵單元2長和寬均為0.71m,深2m。
[0015]發酵單元2上端為開放的磚混式結構，頂端有30cm深的水槽6，與紅泥塑料頂蓋5對應。紅泥塑料頂蓋5為下端開口的正方體，下端固定有防腐金屬棒狀重物8，用以確保發酵單元在不大于3kPa壓力下的氣密性。
[0016]紅泥塑料頂蓋5上留有輸氣管接口9，九個發酵單元2所產沼氣經輸氣管3輸入壓力為2kPa的戶用濕式儲氣柜4，沼氣經戶用濕式儲氣柜4輸出脫水、脫硫后供炊事、采暖用能。
[0017]本例的戶用半連續式秸桿厭氧發酵裝置的每個發酵單元2是批式發酵裝置，即在一個厭氧周期(一個厭氧周期為三十天左右，可根據原料特性和發酵溫度適當調整)只進出料一次。進料時，打開頂蓋5，將秸桿用鍘刀簡單切短后裝入加配重的尼龍網袋，將秸桿袋投入發酵池10中，然后蓋上頂蓋5即可。出料時，網袋中的秸桿發酵剩余物直接提出，多余的沼液通過液體栗抽出。勞動強度不大且相對集中，避免了每日進出料的繁重操作，同時還避免了連續進料方式進出料困難的問題。發酵單元2在一個厭氧周期內，產氣量由低到高，達到峰值后逐步下降，對于整個發酵裝置而言，總產氣量是九個發酵單元2產氣量之總和。雖然每個發酵單元2處于不同的發酵階段，產氣量各不相同，但整個發酵裝置處于穩定運行狀態后，九個不同發酵單元2正好處于厭氧周期的不同階段，每隔1/9個厭氧周期，逐次更換一個發酵單元2的原料，如此往復，整個發酵裝置處于動態平衡的狀態，產氣量也相對穩定。
[0018]實施例二
本例的戶用半連續式秸桿厭氧發酵裝置除發酵裝置I由三個發酵單元2并聯構成外，其余同實施例一。
[0019]實施例三
本例的戶用半連續式秸桿厭氧發酵裝置除發酵裝置I由六個發酵單元2并聯構成外，其余同實施例一。
[0020]實施例四
本例的戶用半連續式秸桿厭氧發酵裝置除發酵裝置I由四個發酵單元2并聯構成外，其余同實施例一。
[0021 ]實施例五
本例的戶用半連續式秸桿厭氧發酵裝置除發酵裝置I由八個發酵單元2并聯構成外，其余同實施例一。
【主權項】
1.一種戶用半連續式秸桿厭氧發酵裝置，主要由發酵裝置(I)、輸氣管(3)和戶用濕式儲氣柜(4)依次連接構成，其特征在于發酵裝置(I)由多個發酵單元(2)并聯構成，發酵單元(2)由頂蓋(5)和發酵池(10)組成，頂蓋(5)上設置有輸氣管接口(9)，頂蓋(5)底端設置有棒狀重物(8 );發酵池(10)池壁頂部設置有水槽(6 )，水槽(6 )與頂蓋(5 )對應。2.根據權利要求1所述的戶用半連續式秸桿厭氧發酵裝置，其特征在于所述發酵單元(2)的進料和出料方式如下: 進料時，打開頂蓋(5)，將秸桿用鍘刀簡單切短后裝入加配重的尼龍網袋，將秸桿袋投入發酵池(10)中，然后蓋上頂蓋(5)即可；出料時，網袋中的秸桿發酵剩余物直接提出，多余的沼液通過液體栗抽出。
【專利摘要】本發明屬于能源領域內的一種戶用半連續式秸稈厭氧發酵裝置，由發酵裝置1、輸氣管3和戶用濕式儲氣柜4依次連接構成，發酵裝置1由多個發酵單元2并聯構成，發酵單元2由頂蓋5和發酵池10組成，頂蓋5上設置有輸氣管接口9，頂蓋5底端設置有棒狀重物8；發酵池10池壁頂部設置有水槽6，水槽6與頂蓋5對應。本發明克服了現有秸稈沼氣工程進出料困難，原料收集和儲運困難的缺陷，提供的戶用半連續式秸稈厭氧發酵裝置進出料簡單易行，不需要大量收集和儲運原料，產氣持續穩定。
【IPC分類】C12M1/00, C12M1/107
【公開號】CN105670910
【申請號】CN201610189909
【發明人】席江, 彭德全, 丁自立, 冉毅
【申請人】農業部沼氣科學研究所
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2016年3月30日