技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种发酵装置,尤其涉及一种农作物秸秆高效厌氧干发酵装置,属于
微生物发酵领域。
背景技术
[0002] 农作物秸秆是农业生产中的副产品,我国作为农业大国每年产生的农作物秸秆约为7亿多吨,农作物秸秆中含有大量的
纤维素和木质素,是很好的
生物质能资源,如果加以高效综合的利用,可产生较好的经济、环境和社会效益。目前我国秸秆资源化综合利用主要包括
肥料化、
能源化、
饲料化、原料化等,其中能源化是秸秆综合利用最高效的一种方式,目前主要技术为沼气、秸秆生物质
气化、
热解气化、
固化成型
燃料、直接燃烧技术等。
[0003] 农作物秸秆作为沼气发酵原料一般多采用与畜禽
粪便混合进行厌氧发酵或纯秸秆干发酵。但是农作物秸秆木质素含量高、易
酸化,干发酵时接种难、
密度小容易漂浮在表面造成结壳现象,并且农作物秸秆容易造成管道堵塞,给进出料造成一定的困难。实用新型内容
[0004] 为了解决以上问题,本实用新型的目的是提供一种能够使得农作物秸秆在厌氧干发酵时提高了发酵池单位容积的秸秆处理量,解决接种难和进出料难的问题的农作物秸秆高效厌氧干发酵装置。
[0005] 为了实现以上目的,本实用新型采用的技术方案:
[0006] 一种农作物秸秆高效厌氧干发酵装置,包括
发酵罐,和与发酵罐连通的接种管,所述接种管从发酵罐的底部伸入并向上延伸,且位于发酵罐内的接种管的管壁沿接种管延伸方向周向分布有多个小孔。
[0007] 优选的,所述发酵罐为圆筒形结构,发酵罐的顶部开口且开口处套设有球形的
橡胶浮罩。
[0008] 优选的,所述橡胶浮罩的顶部设有出气管,所述出气管上设有
阀门。
[0009] 优选的,所述发酵罐的径高比为1:1-1:2,发酵罐的直径为50cm-200cm。
[0010] 优选的,所述发酵罐顶部的上端面开口边缘一圈开设有
水封槽,所述水封槽内分布有多个挂钩,所述挂钩与橡胶浮罩的开口边缘相配合。
[0011] 优选的,所述水封槽的槽深为30cm-40cm,水封槽的外槽壁高度小于内槽壁高度 10cm-20cm。
[0012] 优选的,所述接种管从发酵罐底面的中心
位置贯穿并伸入发酵罐内部,所述接种管的直径为2cm-10cm。
[0013] 优选的,还包括设于发酵罐临侧的接种罐,所述接种罐通过接种管与发酵罐连通,所述接种管上设有
污泥泵和阀门。
[0014] 优选的,所述接种罐上部设有加料口,加料口上设有阀门。
[0015] 优选的,所述接种罐的容积为发酵罐容积的20%-80%,所述接种管位于发酵罐内的顶部高度大于接种罐的顶部高度5cm-10cm。
[0016] 本实用新型的有益效果:接种液通过接种管从下至上进入发酵罐时,可以分散在秸秆堆的各层中,不留死
角,从而使得各层的秸秆均能得到接种,防止了由于秸秆堆表面的结壳现象或秸秆堆的堆积等造成的部分秸秆无法得到接种的问题,大幅提高了秸秆的接种效率,从而大幅提高了发酵罐单位容积的秸秆处理量。
[0017] 圆筒形结构的发酵罐使得秸秆在发酵罐内分布均匀,与接种液的
接触也更加均匀;发酵罐顶部开口也使得当发酵气体产生时橡胶浮罩的体积可以变大,从而起到储存沼气的作用;橡胶浮罩挂在水封槽内部,挂钩能将橡胶浮罩底部固定在水封槽底部,可起到密封储气的功能。
[0018] 通过设置合适的发酵罐、接种管和接种罐的尺寸,从而防止了接种管被堵塞的情况。
[0019] 接种罐可同时用作干发酵接种和调节PH值、添加微量元素等作用,同时在发酵过程中,还可以通过污泥泵将接种液泵回接种罐中,从而进行测量。
附图说明
[0021] 图2为本实用新型的俯视图;
[0022] 图中:1-橡胶浮罩;2-出气管;3-水封槽;4-发酵罐;5-接种管;6-小孔;7-污泥泵;8- 接种罐;9-加料口。
具体实施方式
[0023] 为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面结合附图对本实用新型作进一步阐述。在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0025] 本实施例结合图1和图2所示,一种农作物秸秆高效厌氧干发酵装置,包括发酵罐4,和与发酵罐4连通的接种管5,所述接种管5从发酵罐4的底部伸入并向上延伸,且位于发酵罐4内的接种管5的管壁沿接种管5延伸方向周向分布有多个小孔6。
[0026] 在使用过程中,接种液通过接种管5从下至上进入发酵罐4时,可以分散在秸秆堆的各层中,不留死角,从而使得各层的秸秆均能得到接种,防止了由于秸秆堆表面的结壳现象或秸秆堆的堆积等造成的部分秸秆无法得到接种的问题,大幅提高了秸秆的接种效率,从而大幅提高了发酵罐4单位容积的秸秆处理量。
[0027] 实施例二
[0028] 本实施例基于实施例1做进一步改进,结合图1和图2所示,所述发酵罐4为圆筒形结构,发酵罐4的顶部开口且开口处套设有球形的橡胶浮罩1。
[0029] 在使用过程中,圆筒形结构的发酵罐4使得秸秆在发酵罐4内分布均匀,与接种液的接触也更加均匀;发酵罐4顶部开口也使得当发酵气体产生时橡胶浮罩1的体积可以变大,从而起到储气的作用。
[0030] 实施例三
[0031] 本实施例基于实施例2做进一步改进,如图1所示,所述橡胶浮罩1的顶部设有出气管 2,所述出气管2上设有阀门。
[0032] 在使用过程中,当发酵罐4内外气压差过大以至于橡胶浮罩1无法平衡时,通过出气管 2可以进行紧急排气,防止器件发生损坏。
[0033] 实施例四
[0034] 本实施例基于实施例2-3中的任一项做进一步改进,如图1所示,所述发酵罐4的径高比为1:1-1:2,发酵罐4的直径为50cm-200cm。
[0035] 在使用过程中,发酵罐4径高比过小不利于接种,发酵罐4径高比过大不利于秸秆的填装和压缩,发酵罐4直径过小不利于沼气发酵,发酵罐4直径过大不利于进出料。
[0036] 实施例五
[0037] 本实施例基于实施例2-4中的任一项做进一步改进,如图1所示,所述发酵罐4顶部的上端面开口边缘一圈开设有水封槽3,所述水封槽3内分布有多个挂钩,所述挂钩与橡胶浮罩1的开口边缘相配合。
[0038] 在使用过程中,橡胶浮罩1挂在水封槽3内部,当产生气体时橡胶浮罩变大,挂钩将橡胶浮罩底部固定在水封槽3底部,从而起到密封储气的功能。
[0039] 实施例六
[0040] 本实施例基于实施例5做进一步改进,如图1所示,所述水封槽3的槽深为30cm-40cm,水封槽3的外槽壁高度小于内槽壁高度10cm-20cm。
[0041] 在使用过程中,水封槽3外槽壁高度小于内槽壁高度,防止水封槽3内水被压入罐体内部,水封槽3深度过小不利于密封,水封槽3深度过大不利于罐体加工。
[0042] 实施例七
[0043] 本实施例基于实施例1-6中的任一项做进一步改进,结合图1和图2所示,所述接种管5 从发酵罐4底面的中心位置贯穿并伸入发酵罐4内部,所述接种管5的直径为2cm-10cm。
[0044] 在使用过程中,接种管5从发酵罐4底面的中心位置贯穿并伸入发酵罐4内部,使得接种液能均匀分配,接种管5的直径过小容易堵塞,接种管5的直径过大会占用发酵罐4容积,不利于接种。
[0045] 实施例八
[0046] 本实施例基于实施例1-7中的任一项做进一步改进,结合图1和图2所示,还包括设于发酵罐4临侧的接种罐8,所述接种罐8通过接种管5与发酵罐4连通,所述接种管5上设有污泥泵7和阀门。
[0047] 在使用过程中,接种罐8可同时用作干发酵接种和调节PH值、添加微量元素等作用,同时在发酵过程中,还可以通过污泥泵7将接种液泵回接种罐8中,从而进行测量。
[0048] 实施例九
[0049] 本实施例基于实施例8做进一步改进,如图1所示,所述接种罐8上部设有加料口9,加料口9上设有阀门。
[0050] 在使用过程中,接种罐8上部设置有加料口9,加料口9设置有阀门,接种液或者PH值调节剂和微量元素溶液等可从加料口9进行添加。
[0051] 实施例十
[0052] 本实施例基于实施例8-9中的任一项做进一步改进,如图1所示,所述接种罐8的容积为发酵罐4容积的20%-80%,所述接种管5位于发酵罐4内的顶部高度大于接种罐8的顶部高度5cm-10cm。
[0053] 在使用过程中,接种管5高度略高于发酵罐4,接种管5过低容易被秸秆掩埋,接种管5 过高会顶住橡胶浮罩。
[0054] 下面对上述实施例结合起来进行具体的使用说明:
[0055] 首先打开发酵罐4上方的橡胶浮罩,将秸秆装入发酵罐4内,在添加秸秆时,需用木棍捣实,压缩秸秆的体积,增加有效发酵容积,装料至距离发酵罐4顶部5cm-10cm;装料完毕后将橡胶浮罩扣好,在水封槽3内加水至水封槽3外沿处,然后在接种罐8内加入接种液并调节接种液PH至7.5—8.5,添加微量元素促进剂;发酵前5日,每日将接种液泵入发酵罐4 内停留1—3小时,然后再泵回接种罐8内,每日测定接种液PH,如果低于7.5,需调节至 7.5—8.5,发酵罐4开始产气后的第5天开始,每隔3天增加接种液
停留时间1小时,直到产气后的第20天,将接种液泵入发酵罐4内后不再泵出,直至产气结束。
[0056] 以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解,本实用新型不受上述实施例的限制,上述实施例和
说明书中描述的只是说明本实用新型的原理,在不脱离本实用新型精神和范围的前提下,本实用新型还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的
权利要求书及其等效物界定。