[实用新型]一体化设计、双腔室沼气发酵装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种沼气发酵装置，特别是涉及一种一体化设计的双腔室沼气发酵装置。

背景技术

能源是工业化社会经济发展过程中的“血液”，没有充足的能源供应，社会经济是难以整体持续发展的。21世纪，我国的能源工业面临着十分严峻的挑战，我国总的能源状况是富煤缺油少气。我国是能源消费大国，一次能源消费量居世界第二位。根据国家发改委能源所的分析预测，2020年，我国一次能源的要求在25～33亿吨标煤之间，将是2000年的两倍；2020年我国石油对外依存度将超过55％，天然气的进口依存为25～40％左右。2000年，据有部门调查表明，农村能源消耗总量达3.7亿吨标准煤，其中薪柴占21.76％，秸杆占33.41％，煤炭占31.9％，而液化气、沼气仅占1.58％。我国农村居民每年要烧薪柴1.45亿吨，按每750公斤折合1部未木材计算，约消耗木材1.88亿立方米。我国农村能源利用和农村电气化大大落后于世界先进国家。建设“菜蓝子工程”以来，畜牧业规模发展迅速，农村各地建立了一大批养殖厂，由原来农村的分散养殖变成了集中养殖，由此而带来了畜禽粪便废弃物的排放处理和污染问题。例如：养猪废物处理率不到20％，大部分的未经无害化处理便直接排放到周边农田。大型集约化畜禽养殖造成的非工业点源污染突出，大量的畜禽粪便没有很好地处理和利用，随意堆放，致使水体污染，空气污浊。畜禽养殖行业废水COD(化学耗氧量)排放量已接近全国工业废水COD排放总量。养殖业已成为我国新的污染大户。

科学利用排泄物，是促进能源建设的重要途径，利用厌氧工程，可分解粪便中的碳水化合物，产生沼气，为人民生活提供能源，沼气的热值较高，每立方米沼气产生的热量大约为5000千卡，相当于1公斤原煤，沼气属于清洁能源，对环境几乎不会造成污染。

现有的沼气发酵装置中，未利用二步发酵技术的装置，一般发酵的效率非常低，难以实现稳定持续的供气，利用二步发酵技术的装置，存在结构复杂、造价高、维护成本高等一些缺点，在发酵过程的控制上，对发酵原料的氧化还原电位平衡与稳定的控制存在设计上的缺陷。

因此，利用一体化设计、双腔室的沼气发酵装置在目前是非常必要的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种利用人、畜禽排泄物规模化、连续一体化生产的沼气发酵装置，生产过程在完全密闭的装置内完成，没有臭气和有害气体的排放，整个装置运行过程的温度、pH、循环加热、循环搅拌等均由PLC(可编程序控制器)自动控制完成。使之实现人畜禽排泄物无害化、沼气规模化生产，改善农村环境，增加生物质能利用的目的。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一体化设计、双腔室沼气发酵装置，该发酵装置包括有：物料存储池、定容物料室、加料泵、物料液化和酸化过程发酵腔和沼气发腔、沼液内循环搅动装置、自动加碱装置、沼液和渣出料口、沼液、渣分离沉淀池、沼液菌体蛋白絮凝池、太阳能集热器、沼气出气口、沼气脱硫塔、积水槽、升降式甲烷储存罐、在线甲烷浓度检测器、沼气发酵腔pH检测装置、沼气发酵腔水位检测装置、沼气液化、酸化腔和发酵腔温度检测装置、液化、酸化腔内循环控温装置、沼气池内氧化还原电位监测器、PLC控制装置；沼气发酵罐为半地下式安置，发酵罐内分为物料液化、酸化腔或过渡腔室和沼气发酵两个不同的腔室；沼气发酵腔内设有控温装置、pH电极监测装置，自动加碱装置通过泵与沼气发酵腔相连，循环口上方设有溢流管，底部的排渣口与沉淀池相连；发酵罐经沼气出气口与沼气脱硫器和脱水装置相连，再与储气罐相连，储气罐设有甲烷浓度检测器。

所述的一体化设计、双腔室沼气发酵装置，其加料泵与物料液化、酸化过程发酵腔相连，内设沼液内循环搅动装置。

所述的一体化设计、双腔室沼气发酵装置，其沼液、沼渣溢流管或出料口与沼液、渣分离沉淀池相连，并与沼液菌体蛋白絮凝池相连。

所述的一体化设计、双腔室沼气发酵装置，其发酵罐的罐外壁设有保温层。

所述的一体化设计、双腔室沼气发酵装置，其沼气发酵腔pH检测装置与碱补充装置配合；沼气液化、酸化腔和发酵腔温度检测装置与集热装置配合；液化、酸化腔内循环控温装置与冷水或集热装置配合；整个发酵装置的温度控制联动设备、pH调节设备与PLC控制装置相连。

所述的一体化设计、双腔室沼气发酵装置，其净化装置是由沼气脱硫塔、在线甲烷浓度检测器和积水槽组成。

本实用新型的优点与效果是：

1.可以专门用于处理高TS％(干物质浓度)的有机物料；