專利名稱：以有機廢棄物為原料的沼氣生產設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及以養豬及畜產農家農產副產物、食物垃圾等有機廢棄物為原料的沼氣 生產設備，特別是，該沼氣生產設備具備厭氧消化槽，能夠活化有機體微生物，利用從儲留 槽流入到厭氧消化槽內的有機廢棄物生產沼氣，為維持最佳PH值，始終使厭氧消化槽內部 保持適當溫度，并利用攪拌裝置使其向上下左右移動，最大程度提高沼氣產生條件，同時使 水分凈化變得容易，通過土壤除臭裝置還能有效去除儲留槽及厭氧消化槽內產生的臭氣， 防止沼氣生產設施周圍產生臭氣，在營造舒適的生產環境的同時，生產優質的沼氣，作為鍋 爐燃料或發電燃料使用，從而提供一種環保型綠色產業。
背景技術：
牲畜糞便及食物垃圾等有機廢棄物由于腐敗及浸出水等原因會造成嚴重的環境 破壞，因此，對其進行廢棄時，必須分類收集，經指定的廢棄物處理程序進行處理。但是，有機廢棄物的單純廢棄處理需要構建處理設施并消耗人力，從經濟方面考 慮，相比生產效益，其浪費程度更大。因此，近來開發了一些有機廢棄物再利用的方法和技術，其中，具有代表性的就是 將有機廢棄物作為肥料使用的技術和利用有機廢棄物生產沼氣(甲烷氣體)并將沼氣作為 能源使用的技術。作為有關有機廢棄物再利用的現有技術，已公開的有韓國專利公開第 1999-0046725號和韓國專利公開第2001-0112168號以及韓國注冊專利第10-0743373號等。這些現有的有機廢棄物再利用技術均是在厭氧發酵槽內對有機廢棄物進行發酵， 產生沼氣。另外，也提出了一些利用上述技術中產生的沼氣獲得熱能或電能，或在沼氣生成 過程中獲得液化肥料的技術，但是，這些技術在運營2年以上時，厭氧消化槽下方會堆積污 泥，大大阻礙甲烷菌活動，造成沼氣減產，而且要清除內部堆積的污泥，需要清掃數百噸以 上的消化槽內部液肥，需要耗費大量時間和費用。另外，這些現有的有機廢棄物再利用技術，為了實現沼氣的大量生產及應對厭氧 發酵槽故障，還公開了設置多個厭氧發酵槽，并在它們之間傳送有機廢棄物的技術。但是，由于沒有專門去除儲留槽中產生臭氣的設施，只能靠排放到空氣中的方法 進行消除，因此，會在儲留槽周邊產生大量臭氣，而且，以往的電力驅動式攪拌機在攪拌機 負載過大時，會造成轉軸破損或電機損壞。另外，因為厭氧消化槽的攪拌用電機處于固定狀態，無法進行順暢的攪拌，從而不 能充分產生沼氣。另外，由于在收集沼氣的過程中沒有設置充分除去沼氣內所包含的水分的設施， 很難生產出優質的沼氣。
發明內容
本發明為解決上述問題而提出，其第一目的是將儲留槽產生的臭氣移送到地下， 通過土壤和植物進行處理，使除臭變得容易。另外，本發明第二目的是使厭氧消化槽內設置的攪拌用電機能夠向上下及左右旋 轉，從而能夠充分攪拌有機廢棄物。另外，本發明第三目的是為了除去厭氧消化槽下部堆積的污泥，在消化槽下方增 設錐形結構，從而使無機沉積物能夠以穩定的方法從排出口排出。本發明第四目的是增設水分凈化裝置，用于充分除去沼氣中包含的水分。本發明最終目的是，提供一種以有機廢棄物為原料的沼氣生產設備，生產優質沼 氣，作為工業現場的鍋爐燃料或發電燃料使用，從而創建環保型綠色產業。為達到上述目的，在本發明的以有機廢棄物為原料的沼氣生產設備中，包括儲留 槽100，所述儲留槽作為儲存有機廢棄物的場所，利用泵運送有機廢棄物，同時在一側設置 有換氣扇，能夠將空氣中存在的臭氣排出到管道中；土壤除臭部200，所述土壤除臭部通過 管道與所述儲留槽的換氣扇連接，在基礎模塊210上延伸設置有換氣扇延伸管道220，并在 換氣扇延伸管道上部依次層積有碎石層230、網層M0、沙層250和土壤層沈0 ；第一厭氧 消化槽300a及第二厭氧消化槽300b，所述第一厭氧消化槽及第二厭氧消化槽從儲留槽接 收并儲存有機廢棄物，在所述第一厭氧消化槽及第二厭氧消化槽的中間下部設置有加熱排 管，該加熱排管從外部流入熱水進行循環，向有機廢棄物傳遞熱量，在傳遞的熱量作用下， 有機廢棄物進行發酵，產生沼氣，所述第一厭氧消化槽及第二厭氧消化槽下部呈錐形，便于 回收污泥；攪拌裝置400，所述攪拌裝置設置在上述第一厭氧消化槽300a和第二厭氧消化 槽300b的內部，對所述第一厭氧消化槽及第二厭氧厭氧消化槽內的有機廢棄物進行均勻 攪拌；水分凈化裝置500，所述水分凈化裝置設置在從所述第一厭氧消化槽300a和第二厭 氧消化槽300b分離的沼氣的移動通路上，用于去除沼氣中的水分；沼氣收集槽600，所述沼 氣收集槽用于收集通過所述水分凈化裝置后的沼氣；熱電聯產裝置700，所述熱電聯產裝 置利用所述沼氣收集槽供給的沼氣進行發電，同時向需要供電的各種電機供應電力；厭氧 穩定槽800與所述第一厭氧消化槽300a和第二厭氧消化槽300b連接，從所述第一厭氧消 化槽及第二厭氧消化槽接收并臨時儲存生產沼氣后剩余的廢棄物；液肥儲存槽900，所述 液肥儲存槽與所述厭氧穩定槽連接，用于將有機廢棄物供給過程中及沼氣生產過程中產生 的多余的有機廢棄物作為液化肥料及補充用有機廢棄物進行儲存；液肥凈化槽1000，所述 液肥凈化槽用于從液肥儲存槽接收有機廢棄物儲存過程中沉淀的有機廢棄物污水。本發明特點是，上述換氣扇延伸管道200上設置有多個臭氣排出孔221。另外，上述水分凈化裝置500包括以渦流形態多層纏繞的塑料管510 ；設置在塑 料管末端的U型管520 設置在U型管上部的沼氣輸出管530 ；設置在U型管末端并將收集 的水分排出到外部的水泵討0。另外，在上述塑料管510中，與沼氣流入管一側連接的部分相比，與沼氣輸出管一 側連接的部分更加向下傾斜。另外，上述第一厭氧消化槽300a和第二厭氧消化槽300b包括檢測厭氧消化槽水 位的水位傳感器Ia和水位傳感器Ib ；檢測厭氧消化槽內部pH值的pH值傳感器加和pH值 傳感器2b ；檢測厭氧消化槽內部溫度的溫度傳感器3a和溫度傳感器北；檢測厭氧消化槽內部比重的比重檢測用超聲傳感器如和比重檢測用超聲傳感器4b ；根據所述傳感器輸入 的數據進行控制的控制部10 ；在控制部的控制下，向厭氧消化槽內供給熱水的第一熱水排 管閥如及第二熱水排管閥恥；在控制部的控制下，打開閥門的第一 PH值調節閥6a及第二 PH值調節閥6b ；在控制部的控制下，對液壓馬達的上下移動進行控制的第一電纜移動電機 傳送部7a及第二電纜移動電機傳送部7b。另外，上述控制部10通過有線/無限網絡20與管理員計算機30、顯示器40及輸 入部50連接，并配有程序代碼，能夠從各種傳感器接收所述第一厭氧消化槽及第二厭氧消 化槽的狀態，據此對各種閥門和泵及攪拌用液壓馬達的運轉進行控制，通過有線/無限網 絡20與管理員計算機30連接，將各種數據傳送給管理員計算機30，并通過管理員計算機 30的顯示器40顯示當前厭氧消化槽內部狀態或整個系統的工作狀態，同時，通過管理員計 算機的輸入部50接收控制指令，控制各種閥門和泵以及攪拌用液壓馬達運轉。另外，上述控制部10還包括根據溫度傳感器的檢測結果，適當控制第一熱水供 給泵8a和第二熱水供給泵8b，使其在熱水排管閥打開時啟動泵，熱水排管閥關閉時與熱水 排管的關閉一起終止泵運行的程序代碼；根據PH值傳感器的檢測結果，在第一厭氧消化槽 300a或第二厭氧消化槽300b的pH值超出基準范圍時，打開上述第一 pH值調節閥6a及第 二 PH值調節閥6b，使第一厭氧消化槽300a或及第二厭氧消化槽300b內存在的有機廢棄 物均勻混合的程序代碼；根據超聲傳感器如和超聲傳感器4b測量的第一厭氧消化槽300a 和第二厭氧消化槽300b內的濃度，驅動第一電纜移動電機傳送控制部7a及第二電纜移動 電機傳送控制部7b，使液壓馬達上下移動，從而維持一定的第一厭氧消化槽300a和第二厭 氧消化槽300b內的濃度的程序代碼。另外，上述攪拌裝置400包括設置在厭氧消化槽一側的垂直支撐裝置410 ；設置 在垂直支撐裝置上的電纜移動電機420 ；通過電纜與所述電纜移動電機連接的攪拌用液壓 馬達450 ；使所述攪拌用液壓馬達上下移動的滑輪460 ；安裝所述滑輪的滑輪固定用支架 470;以及附著在所述垂直支撐裝置的一側，對所述垂直支撐裝置的旋轉進行支撐的垂直支 撐裝置固定支架。另外，上述垂直支撐裝置410的下部形成有凸出部411，所述凸出部的外表面增設 有包括軸承在內的支撐裝置412。另外，上述垂直支撐裝置410的外表面設置有鏈輪齒，并連接有使鏈輪齒左右移 動的電機。本發明的以有機廢棄物為原料的沼氣生產系統具有下述效果。第一，以豬舍或畜舍產生的有機廢棄物為原料生產優質沼氣，作為工業現場的鍋 爐燃料、農業養殖棚的鍋爐燃料、發電設備的燃料使用，從而具有代替電力及汽油的效果， 提供清潔燃料，從而具有提供環保染料的效果。第二，將儲留槽產生的臭氣移送到地下，在土壤內部進行處理，能夠有效去除臭 氣，營造沼氣生產設備周邊舒適的環境。第三，使厭氧消化槽內安裝的攪拌用電機能夠向上下及左右旋轉，從而充分攪拌 有機廢棄物，最大化沼氣生產效率。第四，增設了水分凈化設施，能夠充分除去沼氣中包含的水分，因此能夠生產優質 的沼氣。
圖1是本發明的以有機廢棄物為原料的沼氣生產設備的整體結構示意圖。圖2是本發明的土壤除臭部的詳細結構示意圖。圖3是本發明的攪拌裝置的詳細結構示意圖。圖4是本發明的水分凈化部的詳細結構示意圖。圖5是本發明的水分凈化部的平面圖。圖6是本發明的水分凈化部的實施例示意圖。圖7是圖6的平面圖。圖8是圖1的主要部分放大示意圖。圖9是本發明的控制模塊示意圖。圖10是本發明的顯示部的一實施方式示意圖。附圖標記
100儲留槽
200土壤除臭部
210基礎模塊
220換氣扇延伸管道
230碎石層
240網層
250沙層
260土壤層
300厭氧消化槽
400攪拌裝置
410垂直支撐裝置
420電纜移動電機
430電纜
440液壓供給管
450攪拌用液壓馬達
460滑輪
470垂直支撐裝置旋轉兼用滑輪固定支架
480垂直支撐裝置固定支架
500水分凈化部
510塑料管
520U型管
530沼氣輸出管
540水泵
600沼氣收集槽
700熱電聯產裝置
800厭氧穩定槽
900液肥儲存槽
1000 液肥凈化槽1100剩余沼氣燃燒器1200 沼氣壓力穩定槽1300 脫硫凈化器。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明優選實施方式進行詳細說明。首先，對附圖中各組成部件 進行標記時，對于同一種組成部件，即使圖示于不同附圖，也盡可能采用了相同的符號。另 外，在以下對本發明的說明中，為避免混淆本發明的主旨，對一些相關的公知功能或組成結 構省去了詳細說明。另外，下面使用的術語是考慮到在本發明中的功能而設定的術語，根據生產者的 意圖或習慣可能有所不同，因此，其定義必須結合本發明整體內容進行理解。圖1是本發明的以有機廢棄物為原料的沼氣生產設備的整體結構示意圖，圖2是 本發明的土壤除臭部的詳細結構示意圖，圖3是本發明的攪拌裝置的詳細結構示意圖，圖4 是本發明的水分凈化部的詳細結構示意圖，圖5是本發明的水分凈化部的平面圖，圖6是本 發明的水分凈化部的實施例示意圖，圖7是圖6的平面圖，圖8是圖1的主要部分放大示意 圖，圖9是本發明的控制模塊示意圖，圖10是本發明的顯示部的一實施方式示意圖。如圖所示，本發明的組成包括儲留槽100 ；土壤除臭部200 ；厭氧消化槽300 ；攪 拌裝置400 ；水分凈化部500 ；沼氣收集槽600 ；熱電聯產裝置700 ；厭氧穩定槽800 ；液肥儲 存槽900 ；液肥凈化槽1000，另外，還增設了剩余沼氣燃燒器1100和沼氣壓力穩定槽1200 及脫硫凈化器1300。上述儲留槽100作為儲存有機廢棄物的場所，利用泵110輸送有機廢棄物，并通過 換氣扇120移除空氣中存在的臭氣。土壤除臭部200通過管道與換氣扇120連接，在基礎模塊210上延伸設置了換氣 管道220，并在管道上方依次層積了碎石層230、網層M0、沙層250和土壤層沈0，土壤上種 植了作物。上述基礎模塊210起到固定換氣管道220的作用，碎石層230和沙層250及土壤 層260起到吸收臭氣的作用，網層240起到防止碎石層230和沙層250混合的作用。上述厭氧消化槽300以兩個成對設置，對有機廢棄物進行儲存及攪拌，產生沼氣。 另外，厭氧消化槽300的下方設置成錐形，使污泥容易回收。另外，由多個組成的上述厭氧消化槽300在機體中間部分設置有加熱排管，使有 機廢棄物維持一定溫度，形成產生沼氣的最佳條件。設置在所述厭氧消化槽300上的加熱排管9和加熱排管9’優選設置在機體內表 面，但根據需要，也可以設置在外表面，或使機體形成護套后設置在護套內部。設置在厭氧消化槽300機體上的加熱排管9和加熱排管9’的溫度可以通過調節 熱水供給量，維持適當溫度。優選維持在35至36度，對內部的厭氧消化槽內部溫度進行檢測，如果溫度低于35 度，則供給熱水，如果超過36度，則終止熱水供應。所述熱水從熱電聯產裝置中輸出，在厭氧循環槽的加熱排管中進行循環后，重新流入到熱電聯產裝置進行循環。本發明的厭氧消化槽300下部制成錐形，能夠方便地回收厭氧消化槽下部堆積的 污泥。本發明的圖1中圖示的第一厭氧消化槽300a和第二厭氧消化槽300b下部的Z字 型圖示線即表示調節溫度的加熱排管。上述攪拌裝置400設置在厭氧消化槽300內部，其組成包括垂直支撐裝置410 ； 設置在垂直支撐裝置410上的電纜移動電機420 ；通過電纜430與電纜移動電機420連接， 并與液壓供給管440連接的攪拌用液壓馬達450 ；使液壓馬達上下移動的滑輪460 ；下部安 裝滑輪，與垂直支撐裝置結合的滑輪固定支架470 ；以及支撐垂直支撐裝置旋轉的垂直支 撐裝置固定支架480。本發明利用液壓馬達進行攪拌，如果采用電力式電機，有可能由于負 載過大而發生故障，因此，本發明采用了液壓控制的攪拌用液壓馬達450，即使存在負載，馬 達也不會出現電學缺陷，從而能夠預防故障的發生。與此同時，可以根據需要在垂直支撐裝置的外表面設置鏈輪齒491，并增設驅動所 述鏈輪齒的電機490，從而通過電機使垂直支撐裝置旋轉。另外，垂直支撐裝置的下方形成 有垂直支撐裝置凸出部411，并在凸出部上形成包含軸承的支撐裝置412，確保垂直支撐裝 置能夠順利旋轉。因此，上述攪拌用液壓馬達450通過上下及左右旋轉，對有機廢棄物進行充分、均 勻的攪拌。上述水分凈化部500設置在從厭氧消化槽300分離的沼氣的移動通路上，用于除 去沼氣中的水分，其組成包括以渦流形態多層纏繞的塑料管510 ；設置在塑料管末端的U 型管520 設置在U型管上部的沼氣輸出管530 ；設置在U型管末端，將收集的水分排出到外 部的水泵討0。未說明符號501是含有水分的沼氣輸入管，502是用于排出水分的水分輸出管。上述沼氣收集槽600用于收集通過水分凈化部500以后的沼氣。上述熱電聯產裝置700利用沼氣收集槽600供給的沼氣進行發電，同時向各種電 機供給所需電力。上述厭氧穩定槽800與厭氧消化槽300連接，從厭氧消化槽300接收生產沼氣后 剩余的廢棄物并進行臨時儲存。上述液肥儲存槽900與厭氧穩定槽800連接，將有機廢棄物供給及沼氣生產過程 中產生的多余的有機廢棄物作為液化肥料及補充用有機廢棄物進行儲存。上述液肥凈化槽1000接收液肥儲存槽900產生的污水并進行凈化。另一方面，上述厭氧消化槽內插設有多種傳感器，具有代表性的有水位傳感器Ia 和水位傳感器lb，pH值傳感器加和pH值傳感器2b，溫度傳感器3a和溫度傳感器3b，比重 檢測用超聲傳感器如和比重檢測用超聲傳感器4b。上述水位傳感器Ia和水位傳感器Ib分別設置在第一厭氧消化槽及第二厭氧消化 槽上，能夠檢測到儲留槽供給的有機廢棄物填充厭氧消化槽內部的狀態，確保有機廢棄物
供給到一定高度。上述PH值傳感器加和PH值傳感器2b能夠檢測第一厭氧消化槽300a和第二厭 氧消化槽300b內部的pH值，并將檢測到的pH值輸出到控制器。
上述溫度傳感器3a和溫度傳感器北能夠檢測厭氧消化槽內部的溫度，調節供給 到加熱排管的熱水，如果第一厭氧消化槽300a和第二厭氧消化槽300b內部溫度未達到基 準值，則通過加熱排管9a和加熱排管9b供給熱水，如果第一厭氧消化槽300a和第二厭氧 消化槽300b內部溫度超過基準值，則終止加熱排管9a和加熱排管9b的熱水供應。上述比重檢測用超聲傳感器如和比重檢測用超聲傳感器4b設置在第一厭氧消化 槽300a和第二厭氧消化槽300b內部，將電信號轉換為超聲信號輸出到有機廢棄物中，測量 通過有機廢棄物反射的超聲波的傳播速度，并利用測得的超聲波傳播速度識別傳輸媒質的 密度，測量媒質比重。利用超聲波的比重檢測概念通過韓國專利注冊10-0494133等已經公 開，這里省略詳細說明。另外，本發明的廢水處理設備將根據傳感器的檢測值對各種閥門及電機進行控 制，代表性的有第一熱水排管閥如、第二熱水排管閥恥、第一 PH值調節閥6a、第二 pH值 調節閥6b、第一電機傳送部7a和第二電機傳送部7b。上述第一熱水排管閥fe將根據第一厭氧消化槽內部的溫度傳感器檢測結果對熱 水供給進行控制，第二熱水排管閥恥則根據第二厭氧消化槽內部的溫度傳感器檢測結果 對熱水供給進行控制。即，如果需要熱水供給，就打開熱水排管閥fe和熱水排管閥5b，如果不需要熱水 供給，就關閉熱水排管閥fe和熱水排管閥恥，終止熱水供給。與此同時，適當控制第一熱水供給泵8a和第二熱水供給泵8b，在熱水排管閥fe和 熱水排管閥恥打開時啟動第一熱水供給泵8a和第二熱水供給泵8b，在關閉熱水排管閥fe 和熱水排管閥恥時，則一起終止泵的運轉。另外，上述第一 pH值調節閥6a及第二 pH值調節閥6b將在第一厭氧消化槽300a 或第二厭氧消化槽300b的pH值超過基準范圍時打開，使第一厭氧消化槽300a及第二厭氧 消化槽300b中存在的有機廢棄物相互混合。另外，還可以根據需要將第一厭氧消化槽300a及第二厭氧消化槽300b中存在的 有機廢棄物移動到儲留槽，再從儲留槽100接收有機廢棄物，重新引入到第一厭氧消化槽 及第二厭氧消化槽中。另外，可以根據需要，在有機廢棄物使用壽命結束時，打開第一輸出閥6c或第二 輸出閥6d，將第一厭氧消化槽300a及第二厭氧消化槽300b中存在的有機廢棄物直接移送 到液肥儲存槽。另外，第一電纜移動電機傳送控制部7a及第二電纜移動電機傳送控制部7b將根 據超聲傳感器如和超聲傳感器4b測得的第一厭氧消化槽300a和第二厭氧消化槽300b的 濃度，使電機上下移動，使第一厭氧消化槽300a和第二厭氧消化槽300b內部濃度達到一定值。即，第一厭氧消化槽300a和第二厭氧消化槽300b的上方和下方濃度不同時，啟動 第一電纜移動電機傳送控制部7a及第二電纜移動電機傳送控制部7b，如果與上部濃度相 比，下部濃度更濃，則使液壓馬達位于下部，對有機廢棄物進行攪拌，如果與下部濃度相比， 上部濃度更濃，則使液壓馬達位于上部，對有機廢棄物進行攪拌。這樣，液壓馬達可以在合 適的位置旋轉進行攪拌，確保厭氧消化槽內部的有機廢棄物能夠均勻混合。如果厭氧消化槽內部的上部濃度和下部濃度不同，將無法均勻排出沼氣，因此，本發明使厭氧消化槽內部的液壓馬達上下移動，在適當的高度進行旋轉，對厭氧消化槽內部 進行均勻攪拌，使沼氣排出更為順暢。下面，對本發明結構進行進一步詳細說明。儲留槽100內儲存的有機廢棄物在儲留槽100內滯留一定時間后，將移動到厭氧 消化槽300，在滯留過程中有機廢棄物將發生沉淀，并從有機廢棄物中產生臭氣。即，儲留槽 100內部會因為有機廢棄物的滯留而產生臭氣，該臭氣將通過土壤除臭部200除去。即，本發明的土壤除臭部200與儲留槽100設置的換氣扇110連接，因此，換氣扇 110抽出的臭氣將沿著換氣通路移動到土壤除臭部200。這樣，臭氣將沿著土壤除臭部200設置的換氣延伸管道220移動，而移動的臭氣通 過延伸管道的排出孔221排出到外部，排出的臭氣將被碎石層230和沙層250及土壤層260 吸收，并最終被土壤上種植的植物吸收。厭氧消化槽300具有從儲留槽100接收有機廢棄物后進行一次發酵的一次消化槽 300a,以及從一次消化槽300a接收經一次發酵后的有機廢棄物進行二次發酵的二次消化 槽 300b。在上述消化槽300a和消化槽300b內部，通過攪拌裝置400對有機廢棄物進行攪拌。另一方面，本發明的攪拌裝置400包括垂直支撐裝置410、電纜移動電機420、攪拌 用液壓馬達450、滑輪460、垂直支撐裝置旋轉兼用滑輪固定支架470、以及垂直支撐裝置固 定支架480，啟動電纜移動電機420，通過滑輪460使電纜430垂直上下移動，從而在垂直支 撐裝置410上滑動，使液壓馬達450能夠垂直往返移動，同時，利用滑輪固定支架470使垂 直支撐裝置左右旋轉，從而使攪拌用液壓馬達450能夠上下左右移動，對厭氧消化槽300內 部進行均勻攪拌。S卩，本發明通過使厭氧消化槽300內設置的攪拌裝置400向上下及左右旋轉，對有 機廢棄物進行均勻攪拌，使沼氣能夠順利產生。與此同時，在垂直支撐裝置410的外表面增設了鏈輪齒491和電機490，利用上述 電機490使鏈輪齒491旋轉，從而使垂直支撐裝置410左右移動。即，可以通過左右移動滑 輪固定裝置470的手動操作，使垂直支撐裝置410左右移動，也可以安裝電機及鏈輪齒，通 過自動化操作，使垂直支撐裝置410左右移動。另外，在厭氧消化槽300內耗盡沼氣生產有效性的有機廢棄物將排出到外部，作 為退肥使用或進行廢棄。另外，如果供給到厭氧消化槽300的有機廢棄物的量過多，就將其移送到液肥儲 存槽900，作為厭氧消化槽300的補充用有機廢棄物使用或用于生產液化肥料。另外，水分凈化部500除去厭氧消化槽300傳送過來的沼氣中的水分后將其傳遞 給沼氣收集槽600。由于上述水分凈化部500由塑料管510以渦流形態多重纏繞而成，因此，沼氣通過 塑料管510時水分將被分離出去，分離的水分將聚集于U型管520，聚集于U型管520的水 分經水泵540排出到外部。另外，除去水分的沼氣將通過U型管一側上部輸出。輸出的沼 氣將輸入到沼氣收集槽600。優選上述塑料管的沼氣輸入管一側連接部分的設置位置低于 沼氣輸出管一側連接部分，使水分容易聚集并投入到U型管。即，以向下傾斜的形態設置塑料管，從沼氣分離出來的水分就會沿塑料管向下移動，進入U型管，從而水分自然聚集在一 起。有時，會因為厭氧消化槽300產生的沼氣過多而生成剩余沼氣，此時，沼氣收集槽 600將無法收集厭氧消化槽300產生的所有沼氣。因此，需要設置專門處理剩余沼氣的剩余 沼氣燃燒器1100，并使厭氧消化槽300通向沼氣收集槽600的輸送管支路，使剩余沼氣傳遞 到剩余沼氣燃燒器1100燃燒。如上所述，液肥儲存槽900從厭氧穩定槽800接收有機廢棄物進行儲存并生產成 液化肥料。此時，在液肥儲存槽900內，會在有機廢棄物儲存過程中沉淀的有機廢棄物上部 形成上層污水，該上層污水將移送到液肥凈化槽1000進行凈化。液肥凈化槽1000將接收液肥儲存槽900產生的污水，對其進行凈化處理后，將凈 化水放流或作為農業用水等進行再利用。即，上述液肥凈化槽1000是能夠對牲畜糞便或食物垃圾等有機廢棄物產生的污 水進行凈化處理的凈水處理設備，與一般的有機廢棄物污水處理設備相同，包含曝氣槽和 沉淀槽以及反應槽等化學處理槽在內的凈水處理結構，能夠對污水進行生物及化學凈化。另一方面，雖然沒有圖示，上述以有機廢棄物為原料的沼氣生產設備還可以包括 對系統進行控制的系統控制器和監測系統是否存在沼氣泄露的沼氣泄露警報器以及監測 系統設備運轉狀態和沼氣產量等信息的監測設備。上述設備均設置在系統所在現場，可以 在現場對系統運轉狀態進行確認及控制。另外，還可以包括數據傳輸機，以便向遠距離外的母公司傳送監測數據，遠距離外 的母公司則需設置能夠接收數據的數據接收機。另外，如果遠距離外的母公司需要根據接收的數據對現場的設備進行遙控，則需 要在現場設置與系統控制器連接的控制接收機，母公司則需要設置控制發射機，以便對現 場的系統控制器進行遙控。另外，本發明的以有機廢棄物為原料的沼氣生產設備產生的沼氣可以在熱電聯產 裝置700中作為生產能源的原料使用。上述沼氣收集槽600通往熱電聯產裝置700的沼氣傳送通道中間可以設置脫硫凈 化器1300，以去除沼氣中的硫磺成分。熱電聯產裝置700通過燃燒沼氣旋轉渦輪，從而產生電能，并利用沼氣燃燒過程 中產生的廢熱產生熱能。這里，產生的電能的一部分將作為本發明的沼氣生產設備的電力 使用。另外，大部分的電能和熱能將作為家庭或工業園區的電力及取暖用能源使用。另外，還可以利用熱電聯產裝置700產生的電能加熱熱水，向厭氧消化槽內部供 給熱水。另外，本發明的控制部10對整個廢水處理裝置進行控制，具體說明為，從各種傳 感器接收信息，掌握當前厭氧消化槽內部狀態，與預先輸入的基準值進行比較，控制各種電 機和閥門，使各參數維持在一定基準范圍以內，這樣，就可以使厭氧消化槽的水位、PH值、有 機廢棄物濃度、加熱排管溫度保持一定。即，控制器10從各種傳感器接收第一厭氧消化槽及第二厭氧消化槽的狀態，并據 此控制各閥門和泵以及攪拌用液壓馬達的運轉，通過有線/無限網絡20與管理員電腦30連接，將各種數據傳送給管理員電腦30，并通過管理員電腦30的顯示裝置40顯示當前厭氧 消化槽內部狀態或系統整體運轉狀態，與此同時，通過管理員電腦的輸入部50輸入控制指 令，控制各閥門和泵及攪拌用液壓馬達運轉。 以上只對本發明的優選實施方式進行了說明，本領域技術人員在不脫離本發明技 術思想的范圍內能夠進行多種修正及變形。即，上述實施方式并不限定本發明技術思想，而 是對其進行說明，本發明權利保護范圍應根據權利要求書所述內容進行解釋，與此等同的 技術思想均應屬于本發明權利要求范圍。
權利要求
1.一種以有機廢棄物為原料的沼氣生產設備，其特征在于，所述以有機廢棄物為原料 的沼氣生產設備包括儲留槽(100)，該儲留槽作為儲存有機廢棄物的場所，利用泵運送有機廢棄物，同時在 一側設置有換氣扇，用于將空氣中存在的臭氣排出到管道中；土壤除臭部(200)，該土壤除臭部通過管道與所述儲留槽的換氣扇連接，在基礎模塊 (210)上延伸設置有換氣扇延伸管道(220)，并在所述換氣扇延伸管道上部依次層積有碎 石層(230)、網層(240)、沙層(250)和土壤層(260)；第一厭氧消化槽(300a)和第二厭氧消化槽(300b)，該第一厭氧消化槽和第二厭氧消 化槽從所述儲留槽接收并儲存有機廢棄物，在所述第一厭氧消化槽和第二厭氧消化槽的中 間下部設置有加熱排管，熱水從外部流入所述加熱排管進行循環，向有機廢棄物傳遞熱量， 在傳遞的熱量作用下，有機廢棄物進行發酵，產生沼氣，所述第一厭氧消化槽和第二厭氧消 化槽的下部呈錐形，便于回收污泥；攪拌裝置(400)，該攪拌裝置設置在所述第一厭氧消化槽(300a)和第二厭氧消化槽 (300b)的內部，對位于所述第一厭氧消化槽和第二厭氧消化槽內的有機廢棄物進行均勻攪 拌；水分凈化裝置(500)，該水分凈化裝置設置在從所述第一厭氧消化槽(300a)和第二厭 氧消化槽(300b)分離的沼氣的移動通路上，用于去除沼氣中的水分；沼氣收集槽(600)，該沼氣收集槽用于收集通過所述水分凈化裝置后的沼氣； 熱電聯產裝置(700)，該熱電聯產裝置利用所述沼氣收集槽供給的沼氣進行發電，同時 向需要供電的各種電機供應電力；厭氧穩定槽(800)，該厭氧穩定槽與所述第一厭氧消化槽(300a)和第二厭氧消化槽 (300b)連接，以從所述第一厭氧消化槽和第二厭氧消化槽接收并臨時儲存生產沼氣后剩余 的廢棄物；液肥儲存槽(900)，該液肥儲存槽與所述厭氧穩定槽連接，用于將在有機廢棄物供給過 程中和沼氣生產過程中產生的多余的有機廢棄物作為液化肥料和補充用有機廢棄物進行 儲存；液肥凈化槽(1000)，該液肥凈化槽用于從液肥儲存槽接收在有機廢棄物儲存過程中沉 淀的有機廢棄物污水。
2.根據權利要求1所述的以有機廢棄物為原料的沼氣生產設備，其特征在于，所述換 氣扇延伸管道(200)上設置有多個臭氣排出孔(221)。
3.根據權利要求1所述的以有機廢棄物為原料的沼氣生產設備，其特征在于，所述水 分凈化裝置(500)包括以渦流形態多層纏繞的塑料管(510)；設置在塑料管末端的U型管(520)設置在U型管上部的沼氣輸出管(530)；設置在U型管末端并將收集的水分排出到外部的水泵(540)。
4.根據權利要求3所述的以有機廢棄物為原料的沼氣生產設備，其特征在于，在所述 塑料管(510)中，與沼氣流入管一側連接的部分相比，與沼氣輸出管一側連接的部分更加 向下傾斜。
5.根據權利要求1所述的以有機廢棄物為原料的沼氣生產設備，其特征在于，所述第 一厭氧消化槽(300a)和第二厭氧消化槽(300b)包括檢測厭氧消化槽水位的水位傳感器(la，lb)； 檢測厭氧消化槽內部PH值的pH值傳感器(2a，2b)； 檢測厭氧消化槽內部溫度的溫度傳感器(3a，3b)； 檢測厭氧消化槽內部比重的比重檢測用超聲傳感器(4a，4b)； 根據所述傳感器輸入的數據進行控制的控制部(10)；在所述控制部的控制下分別向所述第一厭氧消化槽和第二厭氧消化槽供給熱水的第 一熱水排管閥(5a)和第二熱水排管閥(5b)；在所述控制部的控制下打開閥門的第一 PH值調節閥(6a)和第二 pH值調節閥(6b)； 在所述控制部的控制下對液壓馬達的上下移動進行控制的第一電纜移動電機傳送部 (7a)和第二電纜移動電機傳送部(7b)。
6.根據權利要求5所述的以有機廢棄物為原料的沼氣生產設備，其特征在于，所述控 制部(10)通過有線/無限網絡(20)與管理員計算機(30)、顯示器(40)和輸入部(50)連 接，并配有程序代碼，能夠從各種傳感器接收所述第一厭氧消化槽和第二厭氧消化槽的狀 態，據此對各種閥門和泵以及攪拌用液壓馬達的運轉進行控制，通過有線/無限網絡(20) 與管理員計算機(30)連接，將各種數據傳送給管理員計算機(30)，并通過管理員計算機 (30)的顯示器(40)顯示當前所述第一厭氧消化槽和第二厭氧消化槽內部狀態或整個系統 的工作狀態，同時，通過管理員計算機的輸入部(50)接收控制指令，控制各閥門和泵以及 攪拌用液壓馬達運轉。
7.根據權利要求5所述的以有機廢棄物為原料的沼氣生產設備，其特征在于，所述控 制部(10)還包括根據溫度傳感器的檢測結果，適當控制第一熱水供給泵(8a)和第二熱水供給泵(8b)， 在熱水排管閥打開時啟動泵，在熱水排管閥關閉時與熱水排管的關閉一起終止泵運行的程 序代碼；根據PH值傳感器的檢測結果，在第一厭氧消化槽(300a)或第二厭氧消化槽(300b)的 PH值超出基準范圍時，打開所述第一 pH值調節閥(6a)和第二 pH值調節閥(6b)，使第一厭 氧消化槽(300a)和第二厭氧消化槽(300b)內存在的有機廢棄物均勻混合的程序代碼；根據超聲傳感器(4a，4b)測量的第一厭氧消化槽(300a)和第二厭氧消化槽(300b)內 的濃度，驅動第一電纜移動電機傳送控制部(7a)和第二電纜移動電機傳送控制部(7b)，使 液壓馬達上下移動，從而維持一定的第一厭氧消化槽(300a)和第二厭氧消化槽(300b)內 的濃度的程序代碼。
8.根據權利要求1所述的以有機廢棄物為原料的沼氣生產設備，其特征在于，所述攪 拌裝置(400)包括設置在所述厭氧消化槽一側的垂直支撐裝置(410)； 設置在所述垂直支撐裝置上的電纜移動電機(420)； 通過電纜與所述電纜移動電機連接的攪拌用液壓馬達(450)； 使所述攪拌用液壓馬達上下移動的滑輪(460)； 安裝所述滑輪的滑輪固定用支架(470)；以及附著在所述垂直支撐裝置的一側，對所述垂直支撐裝置的旋轉進行支撐的垂直支撐裝 置固定支架。
9.根據權利要求8所述的以有機廢棄物為原料的沼氣生產設備，其特征在于，所述垂 直支撐裝置(410)的下部形成有凸出部(411)，該凸出部的外表面還設置有包括軸承在內 的支撐裝置(412)。
10.根據權利要求8所述的以有機廢棄物為原料的沼氣生產設備，其特征在于，所述垂 直支撐裝置(410)的外表面設置有鏈輪齒，并連接有使所述鏈輪齒左右移動的電機。
全文摘要
本發明涉及以有機廢棄物為原料的沼氣生產設備，通過使攪拌設備上下左右移動，最大化沼氣產量，使水分凈化變得容易，有效去除儲留槽中產生的臭氣，包括儲留槽，作為儲存有機廢棄物的場所，利用泵輸送有機廢棄物并通過換氣扇移除空氣中存在的臭氣；土壤除臭部，通過管道與儲留槽的換氣扇連接，在基礎模塊上延伸設置了換氣管道并在管道上方層積了碎石層、網層、沙層和土壤層；厭氧消化槽，從儲留槽接收并儲存有機廢棄物，通過攪拌產生沼氣；水分凈化裝置，設置在沼氣移動通路上，除去沼氣中的水分；沼氣收集槽，用于收集通過水分凈化裝置的沼氣；熱電聯產裝置，利用沼氣收集槽供給的沼氣進行發電，同時向需要供電的各種電機供應電力。
文檔編號C02F11/04GK102146339SQ20101022414
公開日2011年8月10日 申請日期2010年6月30日 優先權日2010年2月10日
發明者卓奉烈 申請人:Dh-M株式會社