專利名稱：一種秸稈干發酵裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及生物燃氣制備裝置技術領域，特別涉及一種秸稈干發酵裝置。
背景技術：
秸稈是成熟農作物莖葉(穗)部分的總稱。通常指小麥、水稻、玉米、薯類、油料、棉花、甘蔗和其它農作物在收獲籽實后的剩余部分。農作物光合作用的產物有一半以上存在于秸稈中，秸稈富含氮、磷、鉀、鈣、鎂和有機質等，是一種具有多用途的可再生的生物資源， 農作物秸稈具有資源廣、成本低和營養物質豐富等特點。經研究開發，農作物秸稈類已成為制備生物燃氣的主要原料之一。目前，采用秸稈類做生物燃氣的制備原料的方法中，普遍采用的秸稈濕式發酵，這種發酵方式原料濃度低，需要大量水，在發酵完成后，發酵殘留液處理困難，造成額外環境污染；同時由于農作物秸稈類的比重小、在液體中的流動性差，因此，在配置攪拌的情況下， 當農作物秸稈粉碎到IOmm時，在發酵液表面仍產生大量浮渣，與下層發酵液形成明顯分層，容易形成板結，這就造成農作物秸稈不能和發酵液中的菌類充分接觸，影響發酵的產氣效率和產氣量；對于發酵后農作物的出料方式，現在普遍采用自動重力出料方式，板結現象嚴重，儲料困難，使生產不能連續正常運行；當采用特殊設備將秸稈粉碎到2mm以下時，出料狀況有所好轉，但噸料電耗達到20-30kwh，成本支出明顯增加，經濟效益差，降低了裝置的實用性。因此，提供一種農作物秸稈類發酵裝置，以實現農作物秸稈方便有效的發酵，同時增加工藝的產氣效率和產氣量，提高裝置實用性，成為本領域技術人員亟待解決的問題。

發明內容
本發明提供了一種秸稈干發酵裝置，實現了農作物秸稈方便有效的發酵，同時增加了工藝的產氣效率和產氣量，提高了裝置實用性。本發明所提供的秸稈干發酵裝置包括發酵罐體，所述發酵罐體頂部設有出氣口 ；設置于所述發酵罐體底部的換熱管，所述換熱管上部設有格柵板；所述發酵罐體側面，位于所述格柵板上方設有秸稈進料口，所述格柵板的下方設有補水口 ；設置在所述發酵罐體的另一側的循環管路，所述循環管路的進水口設置于所述格柵板下方，所述循環管路的出水口設置在所述發酵罐體的頂部，所述循環管路的出水口上設有多個均勻排布的主噴頭，所述循環管上設有管道泵；螺旋輸送器，設置于所述發酵罐體側面頂部；重力沉降器，所述重力沉降器與所述螺旋輸送器的入口相連，所述重力沉降器設置在所述主噴頭的下方中間位置。優選的，在上述秸稈干發酵裝置中，所述螺旋輸送器傾斜安裝，所述螺旋輸送器的出口位置高于所述主噴頭的位置。
優選的，在上述秸稈干發酵裝置中，所述循環管的主噴頭成多層環形排列。優選的，在上述秸稈干發酵裝置中，在所述循環管路上開有支管，所述支管出的水口位于所述重力沉降器的下方，且所述支管出水口處安裝有多個輔助噴頭。優選的，在上述秸稈干發酵裝置中，所述循環管路的進水口位置低于所述補水口位置。優選的，在上述秸稈干發酵裝置中，所述循環管路的進水口、出水口及支管處分別設有開關閥，在所述補水口、秸稈進料口和出氣口處分別設有開關閥。優選的，在上述秸稈干發酵裝置中，所述螺旋輸送器的殼體上開設有漏水孔。優選的，在上述秸稈干發酵裝置中，所述發酵罐體側面上還安裝有溫度計、液位計和取樣器。通過上述技術方案我們可明顯看出，本發明所提供的秸稈干發酵裝置采用上推流的方式排放秸稈，從發酵罐體底部的秸稈進料口進料，前期加入的秸稈被向上推，形成上推流，最終進入重力沉降器，通過螺旋輸送器將秸稈排出，完成換料；這種換料形式秸稈不易形成板結和塔橋現象，和噴淋形式相配合發酵，能使活性污水和秸稈充分接觸，提高制氣率；采用干發酵技術和對活性污水的循環利用，極大的減少了對水的用量，幾乎沒有污水排出，資源利用率高；另外，在發酵罐體底部設置的換熱管可保持活性污水及發酵罐內部的溫度，使發酵溫度保持在35度左右，獲得了最佳的發酵效果，同時避免了對發酵罐體整體加熱，極大的減少了能耗。


為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發明實施例提供的秸稈干發酵裝置的結構示意圖；圖2為本發明實施例提供的秸稈干發酵裝置中主噴頭的分布結構示意圖。
具體實施例方式本發明提供了一種秸稈干發酵裝置，實現了農作物秸稈方便有效的發酵，同時增加了工藝的產氣效率和產氣量，提高了裝置實用性。下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整的描述，顯然，所述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。請參考圖1和圖2，圖1為本發明實施例提供的秸稈干發酵裝置的結構示意圖；圖 2為本發明實施例提供的秸稈干發酵裝置中主噴頭的分布結構示意圖。本發明提供的秸稈干發酵裝置，主要包括發酵罐體3、循環噴淋裝置、重力沉降器 6、螺旋輸料器、換熱管9、補水口 10、秸稈進料口 8和出氣口 ；其中，換熱管9安裝在發酵罐體3內部底面，換熱管9上方裝有格柵板2 ；在發酵罐體3側面，位于格柵板2上方設有補水口 10，格柵板2下方設有秸稈進料口 8 ；為了充分利用活性污水，在發酵罐體3另一側面，低于補水口 10位置設有循環噴淋專制的進水口，其出水口設置于發酵罐體3內部的最上面， 并在出水口處安裝了大量均勻排布的主噴頭5 ；在主噴頭5下方中心位置安裝有重力沉降器6，在發酵罐體3側面頂端安裝有螺旋輸送器7，螺旋輸送器7和重力沉降器6相連，用于排出裝置內的秸稈；在發酵罐體3內部最頂端，開設有排放發酵產生的氣體的出氣口。本發明的秸稈干發酵裝置在使用時，先通過補水口 10向發酵罐體3內輸入一定量的活性污水，隨后由秸稈進料口 8向發酵罐體內輸送一定的秸稈，進入發酵罐體3內的秸稈都置于格柵板2的上方，使秸稈下方的換熱管9相隔離，啟動管道泵1，將發酵罐體3底部的活性污水通過管路輸送到管道出水口，以噴淋的形式使秸稈與活性污水充分接觸，此時換熱管9開始工作，以保持活性污水及發酵罐內部的溫度，保證高效穩定的發酵，最后氣體通過發酵罐體3頂部的出氣口被導出，發酵完成后，繼續由秸稈進料口 8向發酵罐體3內輸送秸稈，前期加入的秸稈被向上推，最終達到重力沉降器6的高度，在重力的作用下，進入重力沉降器6，通過螺旋輸送器7排出發酵罐體3，以此，反復進行發酵工序。通過上述技術方案我們可明顯看出，本發明所提供的秸稈干發酵裝置采用上推流的方式排放秸稈，從發酵罐體3底部的秸稈進料口 8進料，前期加入的秸稈被向上推，形成上推流，最終進入重力沉降器6，通過螺旋輸送器7將秸稈排出，完成換料；這種換料形式秸稈不易形成板結和塔橋現象，和噴淋形式相配合發酵，能使活性污水和秸稈充分接觸，提高制氣率；采用干發酵技術和對活性污水的循環利用，極大的減少了對水的用量，幾乎沒有污水排出，資源利用率高；另外，在發酵罐體3底部設置的換熱管9可保持活性污水及發酵罐內部的溫度，使發酵溫度保持在35度左右，獲得了最佳的發酵效果。為了確保在通過螺旋輸送器7排放秸稈時，發酵罐體3內的活性污水不會隨著秸稈被排出，本發明的裝置設計時使螺旋輸送器7傾斜安裝，且位置高度大于主噴頭5的高度，這樣即使進行噴淋作業，活性污水所處的位置很高，也不會出現活性污水被大量排出的現象，進一步節約了資源和減少了污水排放。為了保證秸稈與活性污水充分、均勻的接觸，將循環裝置的主噴頭5設計為多層環形排列，通過噴淋作業，能將活性污水均勻的噴灑在秸稈上，保證秸稈與活性污水始終處于良好的接觸環境，提高了制氣率和產氣量。為了進一步優化上述技術方案，在所述循環管路上設有支管，支管的出水口位于所述重力沉降器6的下方，且在支管出水口處安裝有多個輔助噴頭4 ；由于安裝重力沉降器 6后，其會對下方的秸稈形成一定的遮擋，使部分秸稈不能和活性污水充分接觸，影響發酵， 輔助噴頭4的作用就是對這些被遮蓋的秸稈部分進行補充噴淋，保證所有的秸稈能充分接觸活性污水，使發酵穩定的進行，確保制氣率。為了保證有充分的活性污水進行淋溶作業，本發明實施例中將循環管路的進水口設置在低于補水口 10的位置，這樣發酵罐體3內可循環利用的活性污水的體積就最大化了，能始終保證用于發酵的活性污水的體積。為了方便管理并確保各個管路能在開通與關閉之間隨意轉換，本發明中在循環管的進水口、出水口及支管處分別設有開關閥，且在補水口 10、秸稈進料口 8和出氣口處也分別設有開關閥；在管路各處安裝開關閥后對一些暫時不使用的管路可隨時將其關閉，并且同時保證管路的密封效果。
為了更加完善秸稈干發酵裝置，在螺旋輸送器7的殼體上開設有漏水孔；在向外界排放秸稈時，秸稈上面不可避免的會附帶有活性污水，為了最大限度的減少活性污水的排放，因此在螺旋輸送器7的殼體上開設了漏水孔，目的是為了使秸稈與活性污水相分離， 確保秸稈上活性污水的含量達到最小，對于分離出來的活性污水還可以再利用，資源利用率高。為了進一步優化上述方案，在發酵罐體3側面上還安裝有溫度計、液位計和取樣器；溫度計的作用是觀察發酵罐體3內的發酵溫度，可直觀的了解到發酵的環境，對發酵環境的變化及時的做出調節，確保了發酵的穩定；液位計的是用于觀察發酵罐體3內的活性污水的水位，隨時對活性污水進行調節，確保活性污水的水量充足；取樣器方便了工作人員隨時抽取發酵罐體3內的活性污水進行檢測，定期對活性污水進行測試，了解到活性污水的營養成分，發現有營養不平衡情況時，能及時引用外部的活性污水調配池內的活性污水， 通過補水口 10對發酵罐體3內進行營養補充。對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。 對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
權利要求
1.一種秸稈干發酵裝置，其特征在于，包括發酵罐體(3)，所述發酵罐體C3)頂部設有出氣口 ；設置于所述發酵罐體C3)底部的換熱管(9)，所述換熱管(9)上部設有格柵板O)；所述發酵罐體C3)側面，位于所述格柵板( 上方設有秸稈進料口(8)，所述格柵板O)的下方設有補水口 (10)；設置在所述發酵罐體(3)的另一側的循環管路，所述循環管路的進水口設置于所述格柵板( 下方，所述循環管路的出水口設置在所述發酵罐體C3)的頂部，所述循環管路的出水口上設有多個均勻排布的主噴頭(5)，所述循環管上設有管道泵(1)；螺旋輸送器(7)，設置于所述發酵罐體C3)側面頂部；重力沉降器(6)，所述重力沉降器(6)與所述螺旋輸送器(7)的入口相連，所述重力沉降器(6)設置在所述主噴頭(5)的下方中間位置。
2.根據權利要求1所述的秸稈干發酵裝置，其特征在于，所述螺旋輸送器(7)傾斜安裝，所述螺旋輸送器(7)的出口位置高于所述主噴頭(5)的位置。
3.根據權利要求1所述的秸稈干發酵裝置，其特征在于，所述循環管路的主噴頭(5)成多層環形排列。
4.根據權利要求3所述的秸稈干發酵裝置，其特征在于，在所述循環管路上開有支管， 所述支管出水口位于所述重力沉降器(6)的下方，且所述支管的出水口處安裝有多個輔助噴頭(4)。
5.根據權利要求4所述的秸稈干發酵裝置，其特征在于，所述循環管路的進水口位置低于所述補水口 (10)位置。
6.根據權利要求5所述的秸稈干發酵裝置，其特征在于，所述循環管路的進水口、出水口及支管處分別設有開關閥，所述補水口(10)、秸稈進料口(8)和出氣口處分別設有開關閥。
7.根據權利要求1所述的秸稈干發酵裝置，其特征在于，所述螺旋輸送器(7)的殼體上開設有漏水孔。
8.根據權利要求1-7任一項所述的秸稈干發酵裝置，其特征在于，所述發酵罐體(3)側面上還安裝有溫度計、液位計和取樣器。
全文摘要
本發明所提供的秸稈干發酵裝置采用上推流結合機械結構的方式排放秸稈，從發酵罐體底部的秸稈進料口進料，前期加入的秸稈被向上推，形成上推流，最終進入重力沉降器，通過螺旋輸送器將秸稈排出，完成換料；這種換料形式秸稈不易形成板結和塔橋現象，和噴淋形式相配合發酵，能使活性污水和秸稈充分接觸，提高制氣率；采用干發酵技術和對活性污水的循環利用，極大的減少了對水的用量，幾乎沒有污水排出，資源利用率高；另外，在發酵罐體底部設置的換熱管可保持活性污水及發酵罐內部的溫度，使發酵溫度保持在35度左右，獲得了最佳的發酵效果。
文檔編號C12M1/107GK102517201SQ20121000873
公開日2012年6月27日 申請日期2012年1月12日 優先權日2012年1月12日
發明者梅自力, 雷云輝 申請人:農業部沼氣科學研究所