[发明专利]干发酵试验反应器

说明书

技术领域

本发明涉及一种发酵反应器，特别涉及一种干发酵试验反应器。

背景技术

厌氧发酵技术分为湿法厌氧发酵和干法厌氧发酵两种。沼气干发酵是指以固体有机废物为原料，在无流动水的条件下进行沼气发酵的工艺，可以将传统的厌氧消化工艺中干物质含量由低于8％提高到25～30％左右。沼气干发酵技术可以有效的解决秸秆沼气发酵的技术难题。传统的秸秆发酵技术都是采用湿发酵技术，即将秸秆与人畜粪便、工业废水等有机物混合，在厌氧菌的作用下生成沼气。而秸秆干发酵技术与传统的发酵技术相比具有耗能低、不需要大量接种物、运行处理费用低、池容产气率高、不需要大量水、后续处理容易等优点。目前干发酵技术已经广泛应用于处理城市垃圾、禽畜粪便、农作物秸秆等方面，成为厌氧发酵技术的研究热点。

目前国内干发酵试验及相关专利主要采用两种方式，一种是将发酵原料与厌氧污泥混合，另一种是采用沼液喷淋的方式将发酵原料与厌氧菌接触。前者存在物料与微生物混合不均，产气率低的问题；后者发酵过程中滤液分离困难、喷头易堵，管壁结垢，影响了试验进度。同时干发酵试验的温度与湿发酵相比较难调控。

发明内容

针对现有的问题，本发明的目的在于提供一种发酵过程中滤液易分离，温度易控制的干发酵试验反应器。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：一种干发酵试验反应器，包括发酵罐体，在发酵罐体的上端设有顶盖(6)，其特征在于：所述发酵罐体包括外罐体(1)和安装于外罐体(1)内的内罐体(2)，所述内罐体(2)和外罐体(1)之间有间隙，所述内罐体(2)和外罐体(1)之间的间隙为真空室(3)，所述外罐体(1)的外壁上包覆有一层保温棉(10)，所述内罐体(2)的底部沿径向设有过滤板(4)，所述内罐体(2)的底端设有沼液出口(1a)，该沼液出口(1a)通过管道与沼液罐(5)相连，所述沼液罐(5)放置在恒温加热装置(8)上，所述沼液罐(5)与顶盖(6)上的压力平衡口(6a)和沼液进口(6b)相连，所述沼液进口(6b)与螺旋喷头(9)相连。

采用上述方案，物料堆放在过滤板上，过滤板下方为沼液室，发酵过程中，喷淋的沼液经过原料之间的间隙从过滤板漏到沼液室内，使得沼液与物料能充分接触，漏下的沼液再进入沼液罐，我们将沼液通过恒温加热装置加热后再喷淋到物料上，同时，通过真空保温和表层保温棉的保温，使得发酵过程中温度变化小，沼液的温度恒定，从而可以保证发酵罐内温度在试验设计所需的范围内。

通过过滤板将发酵区固体物料与沼液分离，同时，配合沼液罐的静止沉淀作用以及螺旋喷头的喷淋，可以实现固体物与沼液的有效分离，避免沼渣进入沼液中，解决了管道结垢和固体残渣导致的喷头堵塞现象。

在顶盖上设置压力平衡口，该压力平衡口与沼液罐相连，随着发酵过程的进行，沼液量增加，沼液罐内的沼液进入内罐体内，相当于形成一个水封安全装置，能有效保护罐体。同时当产气量增大时，沼液罐内产生的沼气也可以进入发酵室，并收集在储气袋中。

在上述技术方案中：在发酵罐体的底端设有底盖(7)，所述底盖(7)上设有过滤板支撑架(11)，所述过滤板(4)安装在过滤板支撑架(11)上。这样方便安装过滤板。

在上述技术方案中：所述顶盖(7)上还设有出气口(6c)和传感器插入口(6d)，所述出气口(6c)与储气袋(12)相连。采用储气袋储存沼气，在一定压力范围内可保证发酵罐、沼液罐以及储气袋三者压力平衡。

在上述方案中：所述真空室(3)设有与其相通的真空抽气口(3a)。这样方便抽放气。

在上述技术方案中：所述过滤板(4)上贴有尼龙网。贴尼龙网，使得过滤效果更好，避免渣进入沼液中。

在上述技术方案中：所述内罐体(2)包括第一内罐体(2-1)和第二内罐体(2-2)，第一内罐体(2-1)和第二内罐体(2-2)之间有间隙，所述出气口(6c)位于第一内罐体(2-1)和第二内罐体(2-2)之间，所述第一内罐体(2-1)的整个罐壁上分布有排气孔。这样，第一内罐体作为发酵室，其里面产生的沼气通过排气孔进入第一内罐体和第二内罐体之间，即使是罐底产生的不易排出的气体也可从侧面的排气孔顺利排出。

在上述技术方案中：所述顶盖(6)的中部设有进料筒(6e)，所述进料筒(6e)上设有盖板，所述沼液进口(6b)位于该盖板上，所述螺旋喷头(9)位于进料筒(6e)内，所述发酵罐体的下部设有出渣口(1b)，所述出渣口(1b)位于过滤板(4)上方。这样，干物料从顶盖上的进料筒进入，再从出渣口出来，可以实现连续进出料。