專利名稱：一種蠕動式用于沼氣發酵的厭氧固態發酵裝置的制作方法
一種蠕動式用于沼氣發酵的厭氧固態發酵裝置
技術領域：
本發明屬于沼氣發酵領域，特別涉及到蠕動式厭氧固態發酵沼氣的裝置。
背景技術：
在能源日益緊缺的今天，沼氣作為一種氣體燃料，不僅可以補充化石燃料減少的 空缺，同時還可解決農業廢棄物、日常生活垃圾、工業廢物等的環境污染問題，因此沼氣的 生產既有經濟效益又有生態效益，值得大力地開發與推廣。 目前沼氣開發的一個重要方向就是沼氣干發酵，與傳統的液態發酵相比，厭氧固 態發酵具有節水、節能、工藝簡單、污染小、成本低等優點。但沼氣的厭氧固態發酵技術存在 其技術瓶頸，如傳熱、傳質不均等，目前，其解決手段多采用攪拌的方式來增加物料的運動， 但大多適用于液體發酵物料的攪拌裝置，在固態物料中，較難攪動，能耗高，效果差，而且攪 拌的剪切力也會對菌體的生長造成危害，不利于厭氧固態發酵的穩定運行，因此限制了厭 氧固態發酵產沼氣技術的規模化發展。
發明內容
針對上述固態發酵沼氣裝置中存在的問題，本發明模擬胃腸蠕動的原理，開發出 了通過蠕動強化厭氧固態發酵沼氣過程的裝置，其特征如下蠕動式厭氧固態發酵沼氣裝 置，包括罐體，進料口 ，出料口 ，排氣口 ，彈簧，短棒，彈簧驅動裝置，氣體收集罐等，在罐體內 部設有四組內具彈簧裝置的呈縱向排列的可收縮的短棒，通過電磁驅動裝置作用于彈簧， 使彈簧帶動短棒沿水平方向作伸縮運動，通過短棒間的交錯運動作用于固態物料，對罐體 內物料產生擠壓，揉搓，混合等作用，從而強化物料在反應器內部的運動，強化反應器內固 態物料的傳質、傳熱。 按照技術方案提供的強化固態發酵沼氣的裝置，其特征在于物料由進料口進入， 發酵結束后殘渣由出料口排出，沼氣通過排氣口排出，然后貯存在氣體收集罐中；
按照技術方案提供的強化固態發酵沼氣的裝置，其特征在于罐體內共有四列短 棒固定其上，每隔90度角排布一列，每列由10-20個短棒組成。 按照技術方案提供的強化固態發酵沼氣的裝置，其特征在于在罐體的同一高度 均勻分布的4個短棒，在其內彈簧的帶動下，作用于罐內物料上，產生擠壓，揉搓，混合等作 用； 按照技術方案提供的強化固態發酵沼氣的裝置，其特征在于短棒收縮后與伸展
后長度比為i : 2-i : io ; 按照技術方案提供的強化固態發酵沼氣的裝置，其特征在于短棒伸展后長度與
反應器直徑的比為i : io-i : ioo。
本發明的優點
本發明與現有固體廢物產沼氣裝置相比較，具有如下優點(l)強化了固態物料 的傳質、傳熱；(2)提高了固態物料溫度、濕度的均勻性，省去了攪拌裝置，能耗進一步降
3低；(3)提高了厭氧固態發酵系統運行的穩定性和沼氣的產氣率，同時縮短了發酵的周期。
圖1為本裝置的示意圖
圖2為本裝置的A-A剖視圖 圖中1為排氣口，2為進料口，3為罐體內短棒，4為短棒內彈簧，5為罐體空腔，6為貯氣罐，7為出料口，8為彈簧驅動裝置。
具體實施方法
實施例1 將經汽爆預處理的玉米秸稈與人、畜糞按比例混合，添加一定量的水，并接種取自污水處理廠的厭氧污泥，混勻后經進料口移入反應器內，密封，進行沼氣發酵。周期10天，溫度控制在37t:左右，彈簧在驅動裝置作用下帶動短棒每隔30min伸縮1次，每次lmin，伸縮時處于同一高度對稱的兩個短棒為一組，并同另一組交替作用于物料上，并且處于同一列的短棒從上到下排列，奇數為一組，偶數為另一組，交替作用于物料上。發酵結束后，沼氣收集在貯氣罐中，發酵殘渣從出料口排出。
權利要求
一種蠕動式用于沼氣發酵的厭氧固態發酵裝置，包括罐體，進料口，出料口，排氣口，彈簧，短棒，彈簧驅動裝置，氣體收集罐；在罐體內部設有四組內具彈簧裝置的呈縱向排列的可收縮的短棒，通過電磁驅動裝置作用于彈簧，使彈簧帶動短棒沿水平方向作伸縮運動，通過短棒間的交錯運動作用于固態物料。
2. 如權利要求1所述的一種蠕動式用于沼氣發酵的厭氧固態發酵裝置，其特征在于 共有四列短棒固定在裝置內，每隔90度角分布一列，每列由10-20個短棒組成。
3. 如權利要求1所述的一種蠕動式用于沼氣發酵的厭氧固態發酵裝置，其特征在于 短棒收縮后與伸展后的長度比為1:2-1: 10。
4. 如權利要求1所述的一種蠕動式用于沼氣發酵的厭氧固態發酵裝置，其特征在于短棒伸展后長度與反應器直徑的比為i : io-i : ioo。
全文摘要
本發明公開了一種蠕動式用于沼氣發酵的厭氧固態發酵裝置，其特征為裝置內對稱固定了四列短棒組，短棒內彈簧在電磁裝置的驅動下的帶動短棒沿水平方向作伸縮往復運動，從而強化了固態物料在反應器內的蠕動，有利于物料的傳質、傳熱，避免局部酸化，有利于沼氣的溢出，有利于系統穩定性和沼氣產氣率的提高。
文檔編號C12M1/107GK101768550SQ20101011369
公開日2010年7月7日 申請日期2010年2月24日 優先權日2010年2月24日
發明者張翔, 陳洪章 申請人:中國科學院過程工程研究所