[实用新型]自动化沼气发酵罐系统

说明书

技术领域

本实用新型是关于一种沼气发酵罐系统。

背景技术

随着中国经济、社会的发展，生活水平和环境保护要求的提高，传统能源的日益枯竭，循环、低碳经济和可持续发展的需要，及国家能源安全的需要，发展可再生能源成为中国的当务之急，而沼气已经成为我国快速增长的可再生能源的重要组成部分。

我国每年产生的大量城市有机垃圾、禽畜养殖场的粪便、生活污水的污泥、工业生产产生的高浓度有机废水、农业生产产生的废弃物，都是沼气发酵的廉价原料，处理这些废弃物并生产沼气能源具有双重的能源、环境效益。沼气在农村经过几十年的发展，很好的解决了农村生活用能问题。但其技术水平低，产业级别不高，为了适应我国能源和环保的需求，沼气应该向集中化、规模化、产业化方向发展，向热电联产、车用燃料、并入天然气管网等方向发展。当前阻碍沼气产业升级的技术瓶颈有沼气发酵工艺技术、微生物菌剂和发酵设备技术水平等。发酵罐作为沼气发酵的核心设备，其技术水平关系到整个沼气产业的技术水平。目前用于沼气发酵的发酵罐，户用型一般是水压式的沼气池，施工简单，运行管理方便，但发酵效率不高，不适合于规模化产业化的大型沼气工程；大型沼气工程则采用混凝土或钢结构，有些也配有搅拌、增温等功能，但整体技术水平低，自动化程度不高，产气率低，进出料和发酵过程各种参数监测费时费力，运行管理复杂。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种能够实现自动化发酵过程控制的沼气发酵罐系统。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：一种自动化沼气发酵罐系统，包括发酵罐、温度调节器、搅拌调节器、酸碱度调节器、进出料调节器及控制主机，所述发酵罐具有进料口、出料口及排放沼气的导气口，所述控制主机包括用于通过所述温度调节器控制发酵温度的温度控制模块、用于通过所述搅拌调节器控制搅拌时间和搅拌速率的搅拌控制模块、用于通过酸碱调节器控制发酵物料PH值的PH控制模块及用于通过所述进出料调节器控制发酵物料进出量和进出时间的进出料控制模块，所述温度调节器、搅拌调节器、酸碱度调节器及进出料调节器均设于所述发酵罐并分别与所述温度控制模块、搅拌控制模块、PH控制模块及进出料控制模块信号连接。

进一步的，所述搅拌调节器包括搅拌电机及位于所述发酵罐内部的搅拌桨，所述搅拌电机与所述搅拌桨动力连接，所述搅拌电机与所述搅拌控制模块信号连接。

进一步的，所述酸碱度调节器包括加酸碱泵，所述加酸碱泵通过管路与所述进料口连接，所述发酵罐内部还设有用于实时采集发酵物料PH值的PH电极，所述PH电极与所述PH控制模块信号连接。

进一步的，所述进出料调节器包括进料泵，所述进料泵通过管路与所述进料口连接，所述进料泵与所述进出料控制模块信号连接。

进一步的，所述发酵罐内部还设有用于实时采集发酵温度的温度传感器，所述温度传感器与所述温度控制模块信号连接。

进一步的，所述温度调节器包括保温夹层和用于对待注入所述保温夹层的水进行加热的加热器，所述保温夹层包裹所述发酵罐的外部，所述保温夹层具有进水口和排水口，所述加热器与所述温度控制模块信号连接。

进一步的，所述的自动化沼气发酵罐系统，还包括用于实时检测沼气流量的气体流量计和用于实时检测甲烷气体浓度的甲烷气体在线分析仪，所述控制主机还包括气体流量/成分检测模块，所述气体流量计和甲烷气体在线分析仪均与所述气体流量/成分检测模块信号连接。

进一步的，所述气体流量计为热质量气体流量计，所述甲烷气体在线分析仪为红外线甲烷气体在线分析仪。

进一步的，所述的自动化沼气发酵罐系统，还包括用于实时监测发酵罐内部发酵物料氧化还原电位的氧化还原电位电极，所述控制主机还包括氧化还原电位检测模块，所述氧化还原电位电极与所述氧化还原电位检测模块信号连接。

进一步的，所述发酵罐还具有采样口。

进一步的，所述的自动化沼气发酵罐系统，还包括上位机，所述控制主机还包括通信模块，所述控制主机通过通信模块与所述上位机信号连接。

本实用新型的有益效果是：

1)通过设置酸碱度调节器及PH控制模块，可以实现对发酵物料PH值的自动控制；通过设置温度调节器及温度控制模块，能够实现发酵温度的自动控制；通过设置搅拌调节器和搅拌控制模块，能够实现对搅拌速率和时间的自动控制；通过设置进出料调节器和进出料控制模块，能够实现进出料量和时间的自动控制，从而能够实现发酵过程的自动化控制。