[实用新型]双池沼气发酵装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及生物质能生产技术领域的装置，特别是涉及采用有机废弃物生产高品质沼气的户用型沼气发酵装置。

背景技术

沼气是一种混合气体，其中含有55～70％的甲烷，其次是二氧化碳和少量的氮、氢、硫化氢、一氧化碳等。沼气是利用有机废弃物通过厌氧发酵生产出来的一种清洁、高效、可再生的能源。

现有的国标水压式沼气池受技术条件限制，存在以下不足：产生的沼气甲烷含量低，二氧化碳含量高，导致沼气热值低；发酵原料流程短，消化率不高，产气量少。这些不足在一定程度上阻碍了沼气池的建设。

根据沼气发酵过程中各类细菌的作用，沼气细菌可以分为两大类。第一类细菌叫做分解菌，包括纤维分解菌、蛋白分解菌和脂肪分解菌等。它们的作用是将复杂的有机物分解成简单的有机物(脂肪酸、醇、醛等)、二氧化碳、硫化氢和氨等。第二类细菌叫含甲烷细菌，通常叫甲烷菌，它的作用是把简单的有机物及二氧化碳氧化或还原成甲烷。因此，有机物变成沼气的过程包括两个阶段；首先是分解细菌将有机废弃物水解成结构简单的化合物(以有机酸为主)；然后在甲烷细菌的作用下，将有机酸分解生成甲烷。在发酵的第一个阶段只有部分二氧化碳、硫化氢和氨等废气排放。如果将能将第一阶段发酵产生的气体单独排放，不与第二阶段的发酵气体混合，那么就可以降低沼气中二氧化碳和硫化氢的含量，从而提高沼气的品质。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种双池沼气发酵装置，该装置可将沼气发酵的两个阶段在一定程度上进行分离，从而降低沼气中二氧化碳和硫化氢的含量，提高所生产的沼气的品质。

本实用新型所述的一种双池发酵沼气装置，包括依次连接的进料槽、沼气发酵池与出料槽，所述沼气发酵池内装设有可移动的上隔板和下隔板，将沼气发酵池分隔为预发酵池与主发酵池；上隔板和下隔板之间留有通道；进料槽连接预发酵池，出料槽连接主发酵池；预发酵池的顶部设有与导管相连的排气阀；主发酵池的顶部设有导气管。

优选地，所述的排气阀是按压式排气阀。

本实用新型所述的双池发酵沼气装置，具有以下优点和特点：

(1)本装置有利于实现分段发酵工艺。由于采用了上、下隔板将沼气发酵池分隔成预发酵池和主发酵池，在预发酵池中，分解菌将粪便、秸秆、杂草等复杂的有机物水解成结构简单的化合物(以有机酸为主)，产生的二氧化碳、硫化氢和氮气等废气贮留在预发酵池的顶部，不进入主发酵池，由按压式排气阀排空或收集，有利于降低沼气中的二氧化碳和硫化氢的含量。

(2)由于发酵池内装设的上隔板和下隔板是可移动的，因此可以根据发酵的主要原料来决定和调整预发酵池与主发酵池的体积比例。如背景技术所述，沼气产生过程可分为两个阶段，不同的原料这两个阶段所消耗的时间是不同，两个阶段的时间比就是预发酵池体积与主发酵池体积之比。例如，以人粪便为主的原料产气高峰在进料后的5-10天，预发酵期为5天，主发酵期也为5天，预发酵池体积与主发酵池体积比为1∶1；以米糠为主的原料的产气高峰在进料后的12-30天，预发酵期为12天，主发酵期也为18天，预发酵池体积与主发酵池体积比为2∶3。

(3)本装置为主发酵池提供更严格的厌氧环境。甲烷菌种属厌氧细菌，对氧气非常敏感，在氧化还原电位高于-0.33v时，甲烷菌就不能繁殖产生甲烷。采用双池发酵，富氧的新鲜原料首先进入预发酵池，在预发酵池中溶解氧消耗殆尽，能够保持主发酵池更严格的厌氧环境，有利于沼气产量的提高。

(4)本装置有利于提供更长的原料发酵流程。如前所述，本实用新型所述的双池发酵沼气装置适宜用于分段发酵工艺，原料由进料槽进入，先通过预发酵池，再进入主发酵池，最后由出料槽排出。相对于国标水压式沼气池，本装置使原料流程变长，能够得到更为充分的分解，也有利于沼气产量的提高。

附图说明

图1为本实用新型所述的双池发酵沼气装置的结构示意图。

图中：1预发酵池、2主发酵池、3上隔板、4下隔板、5排气阀、6导气管、7进料槽、8出料槽图

具体实施方式

如图1所示，本实用新型所述的一种双池发酵沼气装置，包括依次连接的进料槽7、沼气发酵池与出料槽8，所述沼气发酵池内装设有可移动的上隔板3和下隔板4，将沼气发酵池分隔为预发酵池1与主发酵池2；上隔板3和下隔板4之间留有通道；进料槽7连接预发酵池1，出料槽8连接主发酵池2；预发酵池1的顶部设有与导管相连的排气阀5(优选为按压式排气阀)；主发酵池2的顶部设有导气管6。

本实用新型所述的双池发酵沼气装置在使用时，原料首先经进料槽7进入预发酵池1，进行预发酵，再通过上隔板3和下隔板4之间留有的通道进入主发酵池2，进一步发酵，最后进入出料槽8排出。预发酵池1中产生的气体(以CO₂为主)不与主发酵池2产生的气体(以CH₄为主)混合，定期由排气阀5排空；预发酵池1与主发酵池2的体积比例由原料的类型决定，通过调整上隔板3和下隔板4的位置来调节体积。