CN103396942A - 一种搅拌破壳于一体的发酵反应器及搅拌破壳方法 - Google Patents

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Abstract

一种搅拌破壳于一体的发酵反应器及搅拌破壳方法，本发明涉及一种搅拌破壳于一体的发酵反应器及搅拌破壳方法，本发明为了解决现有技术中厌氧反应器发酵时产气率降低，以及发酵时产气性能低的问题，所述发酵反应器包括消化罐、伴热带、保温层和保护层，所述发酵反应器还包括消化罐上盖、带有变频器的第一搅拌器、料位计、带有变频器的第二搅拌器和带有变频器的第三搅拌器；消化罐上盖扣在消化罐上，保护层、保温层和伴热带由外向内依次套装在消化罐的外侧壁上，消化罐的内侧壁上设有加料口，带有变频器的第一搅拌器和带有变频器的第三搅拌器安装在消化罐上，带有变频器的第二搅拌器安装在消化罐下部的内壁上，本发明用于全混式厌氧发酵领域中。

Description

一种搅拌破壳于一体的发酵反应器及搅拌破壳方法
技术领域
本发明涉及一种搅拌破壳于一体的发酵反应器及搅拌破壳方法。
背景技术
在以牛粪、秸秆等高纤维物质为原料的全混式厌氧发酵反应器中，反应器中发酵料液上部由于微生物和粗纤维物质相互作用，极易形成浮渣层，硬化结壳，如果不及时解决，会使沼气的产气率降低，严重影响厌氧反应器的正常运行，而且发酵反应器中的原料混合不均匀导致产气性能低。
发明内容
本发明为了解决现有技术中厌氧反应器发酵时产气率降低，以及发酵时产气性能低的问题，进而提供一种搅拌破壳于一体的发酵反应器及搅拌破壳方法。
本发明为解决上述问题而采用的技术方案是：
所述发酵反应器包括消化罐、伴热带、保温层和保护层，所述发酵反应器还包括消化罐上盖、带有变频器的第一搅拌器、料位计、带有变频器的第二搅拌器和带有变频器的第三搅拌器；消化罐为桶状，消化罐上盖扣在消化罐上，保护层、保温层和伴热带由外向内依次套装在消化罐的外侧壁上，消化罐靠近顶端的内侧壁上设有出气孔，且出气孔由内向外依次穿过伴热带、保温层和保护层，靠近消化罐低端的内侧壁上设有加料口，且加料口由内向外依次穿过伴热带、保温层和保护层，带有变频器的第一搅拌器和带有变频器的第三搅拌器对称设置安装在消化罐的内壁上，且带有变频器的第一搅拌器沿长度方向的中心线与水平面的角度为r，带有变频器的第二搅拌器安装在消化罐下部的内壁上，料位计分别与带有变频器的第一搅拌器和带有变频器的第三搅拌器连接。
一种发酵反应器搅拌破壳方法，所述方法是按照下述步骤实现的：
步骤一：工作时工作环境为三十摄氏度至五十五摄氏度，将沼液从加料口注入到消化罐中，注入沼液的流量为7.5m3/h到10m3/h，当消化罐的沼液的液位超过带有变频器的第二搅拌器叶片的顶部时，开启带有变频器的第二搅拌器进行搅拌，将注入的沼液搅拌均匀，当注入沼液的液面与带有变频器的第一搅拌器叶片的顶部平齐时，停止向消化罐中注入沼液；
步骤二：每天启动带有变频器的第一搅拌器和带有变频器的第三搅拌器各一小时，预防沼液结壳，如果发现沼气产量减少，通过视窗观察沼液液面，如果有结壳，分别开启带有变频器的第一搅拌器和带有变频器的第三搅拌器各一小时，通过料位计控制带有变频器的第三搅拌器和带有变频器的第一搅拌器的转速，带有变频器的第三搅拌器由低至高逐渐增加，通过带有变频器的第三搅拌器将消化罐内沼液液面的结壳打碎，并将打碎的破壳推向带有变频器的第一搅拌器的一侧，带有变频器的第一搅拌器将打碎的破壳推向沼液中。
本发明的有益效果是：通过本发明的带有变频器的第一搅拌器7破坏掉消化罐内上层浮渣或其硬化的结壳，提高产气效率，产气效率提高了20%-45%，通过本发明的带有变频器的第二搅拌器9和带有变频器的第三搅拌器12将消化罐内的原料充分搅拌均匀，增加消化罐内原料的产气性能，达到原料充分利用的效果，本发明具有结构简单，使用方便的特点。
附图说明
图1是本发明整体结构主视图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，一种搅拌破壳于一体的发酵反应器，所述发酵反应器包括消化罐1、伴热带3、保温层4和保护层5，所述发酵反应器还包括消化罐上盖2、带有变频器的第一搅拌器7、料位计8、带有变频器的第二搅拌器9和带有变频器的第三搅拌器12；消化罐1为桶状，消化罐上盖2扣在消化罐1上，保护层5、保温层4和伴热带3由外向内依次套装在消化罐1的外侧壁上，消化罐1靠近顶端的内侧壁上设有出气孔6，且出气孔6由内向外依次穿过伴热带3、保温层4和保护层5，靠近消化罐1低端的内侧壁上设有加料口10，且加料口10由内向外依次穿过伴热带3、保温层4和保护层5，带有变频器的第一搅拌器7和带有变频器的第三搅拌器12对称设置安装在消化罐1的内壁上，且带有变频器的第一搅拌器7沿长度方向的中心线与水平面的角度为r，带有变频器的第二搅拌器9安装在消化罐1下部的内壁上，料位计8分别与带有变频器的第一搅拌器7和带有变频器的第三搅拌器12连接。
具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，一种搅拌破壳于一体的发酵反应器，所述发酵反应器还包括视窗11，靠近消化罐1的顶部设有视窗11，通过视窗11观察消化罐1内上层浮渣以及结壳情况，其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图1说明本实施方式，一种搅拌破壳于一体的发酵反应器，所述消化罐上盖2是由橡胶材料制成的消化罐上盖2，其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式四：结合图1说明本实施方式一种搅拌破壳于一体的发酵反应器，所述消化罐1的直径为d，d的数值为5000-10000mm，消化罐1的高为h，h的数值为10000-12000mm，其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式五：结合图1说明本实施方式，一种搅拌破壳于一体的发酵反应器，所述r的数值为10°-65°，通过调整第一搅拌器7的角度可以提高破壳的速度，使产气效率提高，第一搅拌器7的速度为可快慢调节，其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式六：结合图1说明本实施方式，本实施方式的一种搅拌破壳于一体的发酵反应器搅拌破壳方法，采用具体实施方式一、二、三、四或五实现的，具体步骤如下：
步骤一：工作时工作环境为三十摄氏度至五十五摄氏度，将沼液从加料口10注入到消化罐1中，注入沼液的流量为7.5m3/h到10m3/h，当消化罐1的沼液的液位超过带有变频器的第二搅拌器9叶片的顶部时，开启带有变频器的第二搅拌器9进行搅拌，将注入的沼液搅拌均匀，当注入沼液的液面与带有变频器的第一搅拌器7叶片的顶部平齐时，停止向消化罐1中注入沼液；
步骤二：每天启动带有变频器的第一搅拌器7和带有变频器的第三搅拌器12各一小时，预防沼液结壳，如果发现沼气产量减少，通过视窗11观察沼液液面，如果有结壳，分别开启带有变频器的第一搅拌器7和带有变频器的第三搅拌器12各一小时，通过料位计8控制带有变频器的第三搅拌器12和带有变频器的第一搅拌器7的转速，带有变频器的第三搅拌器12由低至高逐渐增加，通过带有变频器的第三搅拌器12将消化罐1内沼液液面的结壳打碎，并将打碎的破壳推向带有变频器的第一搅拌器7的一侧，带有变频器的第一搅拌器7将打碎的破壳推向沼液中。
具体实施方式七：结合图1说明本实施方式，一种搅拌破壳于一体的发酵反应器搅拌破壳方法，所述步骤一中注入沼液的液面至消化罐1顶端距离为1000mm-1500mm，带有变频器的第二搅拌器9至消化罐1底端的距离为800mm-1500mm，其它与具体实施方式六相同。
具体实施方式八：结合图1说明本实施方式，一种搅拌破壳于一体的发酵反应器搅拌破壳方法，所述步骤一中带有变频器的第二搅拌器9的转速为300rpm到476rpm，带有变频器的第一搅拌器7的转速为180rpm到476rpm，步骤二中带有变频器的第三搅拌器12的转速为200rpm到476rpm，其它与具体实施方式六相同。

Claims (8)

1.一种搅拌破壳于一体的发酵反应器，所述发酵反应器包括消化罐（1）、伴热带（3）、保温层（4）和保护层（5），其特征在于：所述发酵反应器还包括消化罐上盖（2）、带有变频器的第一搅拌器（7）、料位计（8）、带有变频器的第二搅拌器（9）和带有变频器的第三搅拌器（12）；消化罐（1）为桶状，消化罐上盖（2）扣在消化罐（1）上，保护层（5）、保温层（4）和伴热带（3）由外向内依次套装在消化罐（1）的外侧壁上，消化罐（1）靠近顶端的内侧壁上设有出气孔（6），且出气孔（6）由内向外依次穿过伴热带（3）、保温层（4）和保护层（5），靠近消化罐（1）低端的内侧壁上设有加料口(10)，且加料口(10)由内向外依次穿过伴热带(3)、保温层(4)和保护层(5)，带有变频器的第一搅拌器(7)和带有变频器的第三搅拌器(12)对称设置安装在消化罐(1)的内壁上，且带有变频器的第一搅拌器(7)沿长度方向的中心线与水平面的角度为r，带有变频器的第二搅拌器(9)安装在消化罐(1)下部的内壁上，料位计(8)分别与带有变频器的第一搅拌器(7)和带有变频器的第三搅拌器(12)连接。
2.根据权利要求1所述一种搅拌破壳于一体的发酵反应器，其特征在于：所述发酵反应器还包括视窗(11)，靠近消化罐(1)的顶部设有视窗(11)。
3.根据权利要求1所述一种搅拌破壳于一体的发酵反应器，其特征在于：所述消化罐上盖(2)是由橡胶材料制成的消化罐上盖(2)。
4.根据权利要求1所述一种搅拌破壳于一体的发酵反应器，其特征在于：所述消化罐(1)的直径为d，d的数值为5000-10000mm，消化罐(1)的高为h，h的数值为10000-12000mm。
5.根据权利要求1所述一种搅拌破壳于一体的发酵反应器，其特征在于：所述r的数值为10°-65°。
6.根据权利要求1、2、3、4或5所述一种搅拌破壳于一体的发酵反应器搅拌破壳方法，其特征在于：所述方法是按照以下步骤实现的：
步骤一：工作时工作环境为三十摄氏度至五十五摄氏度，将沼液从加料口(10)注入到消化罐(1)中，注入沼液的流量为7.5m3/h到10m3/h，当消化罐(1)的沼液的液位超过带有变频器的第二搅拌器(9)叶片的顶部时，开启带有变频器的第二搅拌器(9)进行搅拌，将注入的沼液搅拌均匀，当注入沼液的液面与带有变频器的第一搅拌器(7)叶片的顶部平齐时，停止向消化罐(1)中注入沼液；
步骤二：每天启动带有变频器的第一搅拌器(7)和带有变频器的第三搅拌器(12)各一小时，预防沼液结壳，如果发现沼气产量减少，通过视窗(11)观察沼液液面，如果有结壳，分别开启带有变频器的第一搅拌器(7)和带有变频器的第三搅拌器(12)各一小时，通过料位计(8)控制带有变频器的第三搅拌器(12)和带有变频器的第一搅拌器(7)的转速，带有变频器的第三搅拌器(12)由低至高逐渐增加，通过带有变频器的第三搅拌器(12)将消化罐(1)内沼液液面的结壳打碎，并将打碎的破壳推向带有变频器的第一搅拌器(7)的一侧，带有变频器的第一搅拌器(7)将打碎的破壳推向沼液中。
7.根据权利要求6所述一种搅拌破壳于一体的发酵反应器搅拌破壳方法，其特征在于：所述步骤一中注入沼液的液面至消化罐(1)顶端距离为1000mm-1500mm，带有变频器的第二搅拌器(9)至消化罐(1)底端的距离为800mm-1500mm。
8.根据权利要求6所述一种搅拌破壳于一体的发酵反应器搅拌破壳方法，其特征在于：所述步骤一中带有变频器的第二搅拌器(9)的转速为300rpm到476rpm，带有变频器的第一搅拌器(7)的转速为180rpm到476rpm，步骤二中带有变频器的第三搅拌器(12)的转速为200rpm到476rpm。
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