CN108251285B - 一种新型高效厌氧发酵设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型高效厌氧发酵设备，包括固定安装在支架上的发酵罐，所述发酵罐中设置有开口朝上的发酵腔，所述发酵腔侧壁中设置有与外部相通的出气孔，所述发酵罐外壁上固定安装有与所述出气孔相通的导气管，所述导气管上安装有阀门，所述发酵腔中设置有搅拌组件，所述搅拌组件包括搅拌轴、搅拌叶、上支承套和下支承套，所述搅拌轴通过轴承可转动地安装在所述上支承套和下支承套中，所述上支承套和下支承套左右两侧均固定安装有支承臂，所述支承臂远离所述搅拌轴的一端固定安装在所述发酵腔内壁上，所述搅拌轴上端固定安装有第一摩擦盘，所述发酵腔上端密封配合安装有密封盖，所述密封盖上端面中心处固定安装有吊臂。

Description

一种新型高效厌氧发酵设备
技术领域
本发明涉及微生物发酵技术领域，具体地说是一种新型高效厌氧发酵设备。
背景技术
厌氧发酵是指废弃物在厌氧条件下通过微生物的代谢活动而被稳定化，同时伴有甲烷和CO2产生的变化，液化阶段主要是发酵细菌起作用，包括纤维素分解菌和蛋白质水解菌，产酸阶段主要是醋酸菌起作用，产甲烷阶段主要是甲烷细菌，他们将产酸阶段产生的产物降解成甲烷和CO2同时利用产酸阶段产生的氢将CO2还原成甲烷，厌氧发酵的影响因素有：原料配比，厌氧发酵的碳氮比以20—30为宜，当碳氮比在35时产期量明显下降；温度在35—40℃为宜；PH值对于甲烷细菌来说，维持弱碱环境是绝对必要的，它的最佳PH范围为6.8—7.5，PH值低，它使CO2大增，大量水溶性有机物和H2S产生，硫化物含量的增加抑制了甲烷菌的生长，可以加石灰调节PH，但是传统的加入石灰方式是打开密封盖加入到发酵罐中，这会影响厌氧微生物的生长，因此，会对发酵造成很大的影响。
发明内容
针对上述技术的不足，本发明提出了一种新型高效厌氧发酵设备。
本发明装置的一种新型高效厌氧发酵设备，包括固定安装在支架上的发酵罐，所述发酵罐中设置有开口朝上的发酵腔，所述发酵腔侧壁中设置有与外部相通的出气孔，所述发酵罐外壁上固定安装有与所述出气孔相通的导气管，所述导气管上安装有阀门，所述发酵腔中设置有搅拌组件，所述搅拌组件包括搅拌轴、搅拌叶、上支承套和下支承套，所述搅拌轴通过轴承可转动地安装在所述上支承套和下支承套中，所述上支承套和下支承套左右两侧均固定安装有支承臂，所述支承臂远离所述搅拌轴的一端固定安装在所述发酵腔内壁上，所述搅拌轴上端固定安装有第一摩擦盘，所述发酵腔上端密封配合安装有密封盖，所述密封盖上端面中心处固定安装有吊臂，所述吊臂上端固定安装有与吊机吊钩配合的吊环，所述密封盖中设置有开口朝上的料腔，所述料腔底壁中设置有与所述发酵腔相通的出料槽，所述密封盖下端面中还设置有开口朝下的中心槽，所述中心槽顶壁中可转动地安装有上下延伸的第一转动轴，所述第一转动轴下端伸入到所述中心槽中并固定安装有与所述第一摩擦盘配合的第二摩擦盘，所述第一转动轴上端与固定安装在所述中心槽顶壁中的第一驱动电机动力连接，所述第一驱动电机外侧设有护托装置，所述护托装置包括抗振垫与散热翅片，所述密封盖中还设置有上下平行且均贯穿所述出料槽的上滑动槽和下滑动槽，所述上滑动槽和下滑动槽中分别滑动安装有上滑动板和下滑动板，所述上滑动板和下滑动板相对的端面右侧设置分别设置有上齿条和下齿条，所述上滑动板左端设置有上下相通的通孔，所述上滑动槽和下滑动槽之间设置有相互连通的通槽，所述通槽中通过第二转动轴可转动地安装有与所述上齿条和下齿条啮合的齿轮，所述第二转动轴前端可转动地安装在所述通槽前端壁中，后端与固定安装在所述通槽后端壁中的第二驱动电机动力连接，所述发酵腔底壁中设置有从下而上减缩且与外部相通的锥形槽，所述锥形槽中配合安装有堵头。
进一步的技术方案，所述堵头包括锥形头和第一安装板，所述锥形头固定安装在所述第一安装板上端面，所述第一安装板通过第一螺钉安装在所述发酵罐底端面，所述锥形头的锥形面上固定设置有密封片。
进一步的技术方案，所述发酵腔底壁还设置有朝向所述锥形槽倾斜的第一斜面，从而方便排渣。
进一步的技术方案，所述料腔底壁设置有与所述出料槽倾斜的第二斜面，从而方便石灰粉从所述料腔中滑落到所述出料槽，所述料腔上端密封配合安装有密封板，所述密封板上端固定安装有拉手，从而方便打开所述密封板。
进一步的技术方案，所述发酵腔内壁上端还设置有与外部相通的螺纹孔，所述螺纹孔中螺纹配合安装有用以顶紧所述密封盖的第二螺钉。
进一步的技术方案，所述支架外侧端固定安装有第二安装板，所述安装板中螺纹配合安装有与地面配合的第三螺钉，从而可将所述支架固定在地面上。
进一步的技术方案，所述上滑动板右端面与所述上滑动槽右端壁相抵时，所述通孔与所述出料槽相通，且所述下滑动板左端面与所述下滑动槽左端壁相抵，从而所述下滑动板可将所述通孔隔断；所述上滑动板左端面与所述上滑动槽左端壁相抵时，所述通孔不与所述出料槽相通，而所述下滑动板右端面与所述下滑动槽右端壁相抵，且所述下滑动板左端将所述出料槽敞开。
进一步的技术方案，所述抗振垫设置在所述第一驱动电机的上端和下端且与所述第一驱动电机固定连接，所述散热翅片设置在所述第一驱动电机的前端和后端且与所述第一驱动电机的外壳固定连接，所述散热翅片的上端和下端均与所述抗振垫固定连接，所述第一驱动电机的前端和后端分别设有多组所述散热翅片。
本发明的有益效果是：
本发明装置中，由于所述搅拌叶安装在发酵腔中，因此，在装载密封盖时不会对搅拌叶产生撞击，因此可大大增加搅拌叶的使用寿命；
本发明装置在使用时，向所述发酵腔中注入有机物以及发酵液后，再驱动所述密封盖与所述密封腔配合，而在所述密封盖向下滑动的过程中，所述第二摩擦盘逐渐靠近所述第一摩擦盘，当所述第二摩擦盘与所述第一摩擦盘配合时，移开吊机并利用所述第二螺钉紧固所述密封盖，而后再打开所述密封板，再往所述料腔中加入中和发酵液的石灰粉，由于所述下滑动板将所述出料槽封堵，由此，石灰粉落在所述下滑动板上而不会落入到发酵腔中，当启动所述第一驱动电机时，所述第一驱动电机驱动所述第一转动轴转动，所述第一转动轴可带动所述搅拌轴转动，所述搅拌轴可带动所述搅拌叶搅拌有机物和发酵液，从而可使有机物和发酵液混合充分，可提高产气率；
需要在所述发酵腔中加入石灰粉来中和PH时，正向启动所述第二驱动电机，所述第二驱动电机通过所述第二转动轴驱动所述转动齿轮逆时针转动，由此可驱动所述上滑动板向左滑动，而驱动所述下滑动板向右滑动，当所述上滑动板左端面与所述上滑动槽左端壁相抵时，所述下滑动板上的石灰粉可掉落到所述发酵腔中，由此可进行PH的中和，而后再反向启动所述第二驱动电机，使石灰粉继续落在下滑动板上，如果需要大剂量的石灰粉时，可重复上述动作，由于所述上滑动板和下滑动板交替打开或者封堵所述出料槽，由此，可防止大量空气进入到发酵腔中，从而可减小在添加石灰粉时对发酵产生影响；
打开所述阀门后，便可将甲烷气体导入到相应的收集装置中进行收集利用，使用十分方便。
附图说明
为了更清楚地说明发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的一种新型高效厌氧发酵设备的结构示意图。
图2为本发明的一种新型高效厌氧发酵设备中第一驱动电机的外部结构示意图。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
如图1-2所示，本发明装置的一种新型高效厌氧发酵设备，包括固定安装在支架10上的发酵罐44，所述发酵罐44中设置有开口朝上的发酵腔51，所述发酵腔51侧壁中设置有与外部相通的出气孔41，所述发酵罐44外壁上固定安装有与所述出气孔41相通的导气管40，所述导气管40上安装有阀门39，所述发酵腔51中设置有搅拌组件，所述搅拌组件包括搅拌轴49、搅拌叶43、上支承套48和下支承套47，所述搅拌轴49通过轴承可转动地安装在所述上支承套48和下支承套47中，所述上支承套48和下支承套47左右两侧均固定安装有支承臂42，所述支承臂42远离所述搅拌轴49的一端固定安装在所述发酵腔51内壁上，所述搅拌轴49上端固定安装有第一摩擦盘17，所述发酵腔51上端密封配合安装有密封盖24，所述密封盖24上端面中心处固定安装有吊臂29，所述吊臂29上端固定安装有与吊机吊钩配合的吊环30，所述密封盖24中设置有开口朝上的料腔27，所述料腔27底壁中设置有与所述发酵腔51相通的出料槽19，所述密封盖24下端面中还设置有开口朝下的中心槽50，所述中心槽50顶壁中可转动地安装有上下延伸的第一转动轴38，所述第一转动轴38下端伸入到所述中心槽50中并固定安装有与所述第一摩擦盘17配合的第二摩擦盘18，所述第一转动轴38上端与固定安装在所述中心槽50顶壁中的第一驱动电机31动力连接，所述第一驱动电机31外侧设有护托装置，所述护托装置包括抗振垫315与散热翅片316，所述密封盖24中还设置有上下平行且均贯穿所述出料槽19的上滑动槽22和下滑动槽36，所述上滑动槽22和下滑动槽36中分别滑动安装有上滑动板45和下滑动板20，所述上滑动板45和下滑动板20相对的端面右侧设置分别设置有上齿条35和下齿条32，所述上滑动板45左端设置有上下相通的通孔21，所述上滑动槽22和下滑动槽36之间设置有相互连通的通槽34，所述通槽34中通过第二转动轴33可转动地安装有与所述上齿条35和下齿条32啮合的齿轮37，所述第二转动轴33前端可转动地安装在所述通槽34前端壁中，后端与固定安装在所述通槽34后端壁中的第二驱动电机动力连接，所述发酵腔51底壁中设置有从下而上减缩且与外部相通的锥形槽，所述锥形槽中配合安装有堵头。
有益地或示例性地，其中，所述堵头包括锥形头13和第一安装板14，所述锥形头13固定安装在所述第一安装板14上端面，所述第一安装板14通过第一螺钉15安装在所述发酵罐44底端面，所述锥形头13的锥形面上固定设置有密封片16。
有益地或示例性地，其中，所述发酵腔底壁还设置有朝向所述锥形槽倾斜的第一斜面46，从而方便排渣。
有益地或示例性地，其中，所述料腔27底壁设置有与所述出料槽19倾斜的第二斜面26，从而方便石灰粉从所述料腔27中滑落到所述出料槽19，所述料腔27上端密封配合安装有密封板25，所述密封板25上端固定安装有拉手28，从而方便打开所述密封板25。
有益地或示例性地，其中，所述发酵腔51内壁上端还设置有与外部相通的螺纹孔，所述螺纹孔中螺纹配合安装有用以顶紧所述密封盖24的第二螺钉23。
有益地或示例性地，其中，所述支架10外侧端固定安装有第二安装板12，所述安装板12中螺纹配合安装有与地面配合的第三螺钉11，从而可将所述支架10固定在地面上。
有益地或示例性地，其中，所述上滑动板45右端面与所述上滑动槽22右端壁相抵时，所述通孔21与所述出料槽19相通，且所述下滑动板20左端面与所述下滑动槽36左端壁相抵，从而所述下滑动板20可将所述通孔21隔断；所述上滑动板45左端面与所述上滑动槽22左端壁相抵时，所述通孔21不与所述出料槽19相通，而所述下滑动板20右端面与所述下滑动槽36右端壁相抵，且所述下滑动板20左端将所述出料槽19敞开。
有益地或示例性地，所述抗振垫315设置在所述第一驱动电机31的上端和下端且与所述第一驱动电机31固定连接，所述散热翅片316设置在所述第一驱动电机31的前端和后端且与所述第一驱动电机31的外壳固定连接，所述散热翅片316的上端和下端均与所述抗振垫315固定连接，所述第一驱动电机31的前端和后端分别设有多组所述散热翅片316，所述散热翅片316用以吸收并散发所述第一驱动电机31运行时产生的热量，所述抗振垫315用以减少所述第一驱动电机31在运行时产生的震动力从而防止所述第一驱动电机31在运行时产生的震动力，防止震动力过大而影响本装置的正常运行。
本发明装置在初始状态时，所述上滑动板45右端面与所述上滑动槽22右端壁相抵，所述通孔21与所述出料槽19相通，而所述下滑动板20左端面与所述下滑动槽36左端壁相抵，从而所述下滑动板20可将所述通孔21隔断，所述锥形头13通过所述第一螺钉15与所述锥形槽配合，而所述密封盖24通过所述第二螺钉23固定在所述发酵腔51上端，所述密封板25密封安装在所述料腔27上端。
使用时，松开所述第二螺钉23，利用吊机将所述密封盖24向上吊起，再向所述发酵腔51中注入有机物以及发酵液，而后再驱动所述密封盖24与所述密封腔24配合，而在所述密封盖24向下滑动的过程中，所述第二摩擦盘18逐渐靠近所述第一摩擦盘17，当所述第二摩擦盘18与所述第一摩擦盘17配合时，移开吊机并利用所述第二螺钉23紧固所述密封盖24，而后再打开所述密封板25，再往所述料腔27中加入中和发酵液的石灰粉，由于所述下滑动板20将所述出料槽19封堵，由此，石灰粉落在所述下滑动板20上而不会落入到发酵腔51中，当启动所述第一驱动电机31时，所述第一驱动电机31驱动所述第一转动轴38转动，所述第一转动轴38可带动所述搅拌轴49转动，所述搅拌轴49可带动所述搅拌叶43搅拌有机物和发酵液，从而可使有机物和发酵液混合充分；
需要在所述发酵腔51中加入石灰粉来中和PH时，正向启动所述第二驱动电机，所述第二驱动电机通过所述第二转动轴驱动所述转动齿轮37逆时针转动，由此可驱动所述上滑动板45向左滑动，而驱动所述下滑动板20向右滑动，当所述上滑动板45左端面与所述上滑动槽22左端壁相抵时，所述下滑动板20上的石灰粉可掉落到所述发酵腔51中，由此可进行PH的中和，而后再反向启动所述第二驱动电机，使石灰粉继续落在下滑动板20上，如果需要大剂量的石灰粉时，可重复上述动作；
需要排渣时，可拧开所述第一螺钉15，并将所述锥形头13取出所述锥形槽，由此可将渣体从所述锥形槽中排出。
本发明的有益效果是：本发明装置中，由于所述搅拌叶安装在发酵腔中，因此，在装载密封盖时不会对搅拌叶产生撞击，因此可大大增加搅拌叶的使用寿命；
本发明装置在使用时，向所述发酵腔中注入有机物以及发酵液后，再驱动所述密封盖与所述密封腔配合，而在所述密封盖向下滑动的过程中，所述第二摩擦盘逐渐靠近所述第一摩擦盘，当所述第二摩擦盘与所述第一摩擦盘配合时，移开吊机并利用所述第二螺钉紧固所述密封盖，而后再打开所述密封板，再往所述料腔中加入中和发酵液的石灰粉，由于所述下滑动板将所述出料槽封堵，由此，石灰粉落在所述下滑动板上而不会落入到发酵腔中，当启动所述第一驱动电机时，所述第一驱动电机驱动所述第一转动轴转动，所述第一转动轴可带动所述搅拌轴转动，所述搅拌轴可带动所述搅拌叶搅拌有机物和发酵液，从而可使有机物和发酵液混合充分，可提高产气率；
需要在所述发酵腔中加入石灰粉来中和PH时，正向启动所述第二驱动电机，所述第二驱动电机通过所述第二转动轴驱动所述转动齿轮逆时针转动，由此可驱动所述上滑动板向左滑动，而驱动所述下滑动板向右滑动，当所述上滑动板左端面与所述上滑动槽左端壁相抵时，所述下滑动板上的石灰粉可掉落到所述发酵腔中，由此可进行PH的中和，而后再反向启动所述第二驱动电机，使石灰粉继续落在下滑动板上，如果需要大剂量的石灰粉时，可重复上述动作，由于所述上滑动板和下滑动板交替打开或者封堵所述出料槽，由此，可防止大量空气进入到发酵腔中，从而可减小在添加石灰粉时对发酵产生影响；
打开所述阀门后，便可将甲烷气体导入到相应的收集装置中进行收集利用，使用十分方便。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种新型高效厌氧发酵设备，包括固定安装在支架上的发酵罐，所述发酵罐中设置有开口朝上的发酵腔，其特征在于：所述发酵腔侧壁中设置有与外部相通的出气孔，所述发酵罐外壁上固定安装有与所述出气孔相通的导气管，所述导气管上安装有阀门，所述发酵腔中设置有搅拌组件，所述搅拌组件包括搅拌轴、搅拌叶、上支承套和下支承套，所述搅拌轴通过轴承可转动地安装在所述上支承套和下支承套中，所述上支承套和下支承套左右两侧均固定安装有支承臂，所述支承臂远离所述搅拌轴的一端固定安装在所述发酵腔内壁上，所述搅拌轴上端固定安装有第一摩擦盘，所述发酵腔上端密封配合安装有密封盖，所述密封盖上端面中心处固定安装有吊臂，所述吊臂上端固定安装有与吊机吊钩配合的吊环，所述密封盖中设置有开口朝上的料腔，所述料腔底壁中设置有与所述发酵腔相通的出料槽，所述密封盖下端面中还设置有开口朝下的中心槽，所述中心槽顶壁中可转动地安装有上下延伸的第一转动轴，所述第一转动轴下端伸入到所述中心槽中并固定安装有与所述第一摩擦盘配合的第二摩擦盘，所述第一转动轴上端与固定安装在所述中心槽顶壁中的第一驱动电机动力连接，所述第一驱动电机外侧设有护托装置，所述护托装置包括抗振垫与散热翅片，所述密封盖中还设置有上下平行且均贯穿所述出料槽的上滑动槽和下滑动槽，所述上滑动槽和下滑动槽中分别滑动安装有上滑动板和下滑动板，所述上滑动板和下滑动板相对的端面右侧设置分别设置有上齿条和下齿条，所述上滑动板左端设置有上下相通的通孔，所述上滑动槽和下滑动槽之间设置有相互连通的通槽，所述通槽中通过第二转动轴可转动地安装有与所述上齿条和下齿条啮合的齿轮，所述第二转动轴前端可转动地安装在所述通槽前端壁中，后端与固定安装在所述通槽后端壁中的第二驱动电机动力连接，所述发酵腔底壁中设置有从下而上减缩且与外部相通的锥形槽，所述锥形槽中配合安装有堵头。
2.根据权利要求1所述的一种新型高效厌氧发酵设备，其特征在于：所述堵头包括锥形头和第一安装板，所述锥形头固定安装在所述第一安装板上端面，所述第一安装板通过第一螺钉安装在所述发酵罐底端面，所述锥形头的锥形面上固定设置有密封片。
3.根据权利要求1所述的一种新型高效厌氧发酵设备，其特征在于：所述发酵腔底壁还设置有朝向所述锥形槽倾斜的第一斜面，从而方便排渣。
4.根据权利要求1所述的一种新型高效厌氧发酵设备，其特征在于：所述料腔底壁设置有与所述出料槽倾斜的第二斜面，从而方便石灰粉从所述料腔中滑落到所述出料槽，所述料腔上端密封配合安装有密封板，所述密封板上端固定安装有拉手，从而方便打开所述密封板。
5.根据权利要求1所述的一种新型高效厌氧发酵设备，其特征在于：所述发酵腔内壁上端还设置有与外部相通的螺纹孔，所述螺纹孔中螺纹配合安装有用以顶紧所述密封盖的第二螺钉。
6.根据权利要求1所述的一种新型高效厌氧发酵设备，其特征在于：所述支架外侧端固定安装有第二安装板，所述安装板中螺纹配合安装有与地面配合的第三螺钉，从而可将所述支架固定在地面上。
7.根据权利要求1所述的一种新型高效厌氧发酵设备，其特征在于：所述上滑动板右端面与所述上滑动槽右端壁相抵时，所述通孔与所述出料槽相通，且所述下滑动板左端面与所述下滑动槽左端壁相抵，从而所述下滑动板可将所述通孔隔断；所述上滑动板左端面与所述上滑动槽左端壁相抵时，所述通孔不与所述出料槽相通，而所述下滑动板右端面与所述下滑动槽右端壁相抵，且所述下滑动板左端将所述出料槽敞开。
8.根据权利要求1所述的一种新型高效厌氧发酵设备，其特征在于：所述抗振垫设置在所述第一驱动电机的上端和下端且与所述第一驱动电机固定连接，所述散热翅片设置在所述第一驱动电机的前端和后端且与所述第一驱动电机的外壳固定连接，所述散热翅片的上端和下端均与所述抗振垫固定连接，所述第一驱动电机的前端和后端分别设有多组所述散热翅片。
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