本公开涉及沼气发酵领域，特别涉及一种卧式干式沼气发酵装置。
背景技术：
本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术，并不必然构成现有技术。
沼气发酵分为湿式发酵与干式发酵，相比于湿式发酵，干式发酵具有耗水量小，沼液量小，发酵液营养物浓度高，设备利用率高等诸多优点。
发明人发现，干式发酵体系主要存在以下不足：1)发酵过程中混合接触不充分；2)受搅拌轴长度限制，导致单机产能不高；3)因为料液ts含量(含固率)高，整个干发酵体系容易出现进出料困难。
技术实现要素：
本公开的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种卧式干式沼气发酵装置，通过在椭圆柱形发酵罐内部设置输送搅拌装置、挡流板等使发酵料液混合接触充分；在挡流板上增加输送搅拌装置的轴承组件，解决了输送搅拌装置受搅拌轴长度限制，导致单机产能不高的问题；设置罐体底部的刮渣绞龙，解决出料困难的问题。
为了实现上述目的，采用以下技术方案：
一种卧式干式沼气发酵装置，包括发酵罐，发酵罐内腔设有沿其轴向设置的搅拌机构，搅拌机构通过间隔设置的第一挡流板和第二挡流板连接发酵罐内壁，第一挡流板与发酵罐一侧内壁留有间隙，第二挡流板与发酵罐另一侧内壁留有间隙。
进一步地，所述搅拌机构包括第一搅拌轴和安装在搅拌轴上的搅拌叶片，第一搅拌轴一端穿过发酵罐内腔一端与第一驱动机构配合，另一端依次穿过第一挡流板、第二挡流板后连接发酵罐内腔另一端。
进一步地，所述搅拌叶片有多个，沿第一搅拌轴轴向间隔设置，第一挡流板和第二挡流板的两侧均布置有搅拌叶片。
进一步地，所述第一挡流板和第二挡流板沿搅拌机构轴向间隔布置，第一挡流板、第二挡流板均通过轴承与搅拌机构配合。
进一步地，第一挡流板部分与发酵罐内壁连接，对其连接处的发酵罐截面进行部分遮挡；第二挡流板部分与发酵罐内壁连接，对其连接处的发酵罐截面进行部分遮挡。
进一步地，第一挡流板与发酵罐内壁的间隙、第二挡流板与发酵罐内壁的间隙分别布置在搅拌机构的两侧。
进一步地，所述发酵罐内腔底部设有绞龙，绞龙位于发酵罐内腔底壁与第一挡流板之间。
进一步地，所述绞龙包括第二搅拌轴和绞龙叶片，第二搅拌轴一端穿过发酵罐内腔一端与第二驱动机构配合，另一端连接发酵罐内腔另一端。
进一步地，所述发酵罐内腔底部一端设有渣料斗，渣料斗底部连通有排渣管。
进一步地，所述发酵罐内腔顶部安装有酸度温度探头、气压表，发酵罐端部分别设有进料口和出料口，发酵罐顶部连通有沼气排出口。
与现有技术相比，本公开具有的优点和积极效果是：
(1)采用干式发酵，可以处理含水率较低的料液，避免该类料液在进行沼气发酵之前重新加入水，具有节水的效果，同时沼液产量相较于湿式发酵产量低，缓解沼气发酵同时沼液处理难的压力；
(2)沼渣在进入沼渣斗后可以继续进行厌氧消化与浓缩沼渣，达到进一步分解沼渣中未分解有机物的目的，一是增加发酵罐的沼气产率与减小沼渣的产量；二是减小沼渣的含水率，缓解沼气发酵同时沼渣处理难的压力；
(3)在发酵罐体内加设的挡流板主要可以起到三个方面的作用，一是促使料液在流动过程中形成紊流状态，有利于料液的充分混合反应完全；二是通过加设挡板使整个罐体内的厌氧反应形成水解发酵阶段、产氢产乙酸阶段与产甲烷阶段，符合厌氧反应的三阶段理论，自然有利于厌氧反应的进行；三是罐体内设置的挡流板i、挡流板ii均设轴承组件，增加了对搅拌轴的支撑力度，解决了搅拌装置单机产能不高的问题。
附图说明
构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。
图1为本公开实施例1中沼气发酵装置的结构示意图；
图2为本公开实施例1中发酵罐内部发酵液充分混流示意图。
图中，1、发酵罐主体，2、电子气压表，3、沼气排出口，4、进料口，5、出料口，6、沼渣斗，7、排渣管，8、控制箱，9、酸度温度探头，10、第一驱动机构，11、搅拌叶片，12、第一搅拌轴，13、挡流板i，14、挡流板ii，15、绞龙，16、绞龙叶片，17、第二搅拌轴。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步地说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
为了方便叙述，本公开中如果出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用，仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。
正如背景技术中所介绍的，现有技术中干式发酵存在混合不充分产能较低的问题，针对上述问题，本公开提出了一种卧式干式沼气发酵装置。
实施例1
本公开的一种典型的实施方式中，如图1-图2所示，提出了一种卧式干式沼气发酵装置。
包括发酵罐，发酵罐内腔设有沿其轴向设置的搅拌机构，搅拌机构通过间隔设置的第一挡流板和第二挡流板连接发酵罐内壁，第一挡流板与发酵罐一侧内壁留有间隙，第二挡流板与发酵罐另一侧内壁留有间隙；
在本实施例中，搅拌机构为输送搅拌装置，发酵罐主体1配合有沼气排出口3、进料口4、出料口5、沼渣斗6、输送搅拌装置、挡流板、绞龙和控制箱8；所述发酵罐内腔底部一端设有渣料斗，渣料斗底部连通有排渣管7；
所述发酵罐内腔顶部安装有酸度温度探头9、气压表，发酵罐端部分别设有进料口和出料口，发酵罐顶部连通有沼气排出口；
发酵料液通过进料口进入沼气发酵罐，料液在输送搅拌装置及挡流板的作用下分散均匀且充分接触，沉淀于发酵罐底部的沼渣及混在料液中的高密度砂砾等在绞龙的作用下进入沼渣发酵料仓，可进一步进行厌氧消化与沼渣的浓缩，最后沼渣通过沼渣斗底部的排渣管排出，沼液通过出料口排出，沼气通过沼气排出口进入相应的沼气收集装置。
采用干式发酵，可以处理含水率较低的料液，避免该类料液在进行沼气发酵之前重新加入水，具有节水的效果，同时沼液产量相较于湿式发酵产量低，缓解沼气发酵同时沼液处理难的压力。
对于挡流板的布置，所述第一挡流板和第二挡流板沿搅拌机构轴向间隔布置，第一挡流板、第二挡流板均通过轴承与搅拌机构配合；
第一挡流板部分与发酵罐内壁连接，对其连接处的发酵罐截面进行部分遮挡；第二挡流板部分与发酵罐内壁连接，对其连接处的发酵罐截面进行部分遮挡；
第一挡流板与发酵罐内壁的间隙、第二挡流板与发酵罐内壁的间隙分别布置在搅拌机构的两侧。
发酵罐主体设置为椭圆形卧式廊道，使发酵料液从前到后的流动过程中形成水解阶段、产氢产乙酸阶段、产甲烷阶段三个阶段，符合厌氧沼气发酵的三阶段理论。罐体设置纵向输送搅拌装置，具备推动物料前进的功能；
同时椭圆形廊道形式，使得搅拌更充分，且罐体内设置的挡流板i13、挡流板ii14均设轴承组件，增加了对搅拌轴的支撑力度，解决了搅拌装置单机产能不高的问题。
发酵罐主体形状为椭圆形廊道，可使罐体内水流形式为接近完全混合式，在发酵罐体内加设的挡流板主要可以起到三个方面的作用：
一是促使料液在流动过程中形成紊流状态，有利于料液的充分混合反应完全，提高反应程度；
二是通过加设挡板使整个罐体内的厌氧反应形成水解发酵阶段、产氢产乙酸阶段与产甲烷阶段，符合厌氧反应的三阶段理论，自然有利于厌氧反应的进行；
三是罐体内设置的挡流板i、挡流板ii均设轴承组件，增加了对搅拌轴的支撑力度，解决了搅拌装置单机产能不高的问题。
罐体底部设置刮渣绞龙，绞龙位于发酵罐内腔底壁与挡流板之间，可连续或间歇运行，刮取附着于罐体底部的沼渣，解决了料液高ts时出料困难的问题。
具体的，对于输送搅拌装置，在本实施例中，所述搅拌机构包括第一搅拌轴12和安装在搅拌轴上的搅拌叶片11，第一搅拌轴12一端穿过发酵罐内腔一端与第一驱动机构10配合，另一端依次穿过第一挡流板、第二挡流板后连接发酵罐内腔另一端；第一搅拌轴两端及中间分别通过滚珠轴承与罐体侧壁及挡流板转动连接；
所述搅拌叶片有多个，沿第一搅拌轴轴向间隔设置，第一挡流板和第二挡流板的两侧均布置有搅拌叶片。
对于绞龙，所述绞龙15包括第二搅拌轴17和绞龙叶片16，第二搅拌轴一端穿过发酵罐内腔一端与第二驱动机构配合，另一端连接发酵罐内腔另一端；
第二搅拌轴两端分别通过滚珠轴承与罐体侧壁转动连接；
所述的第一驱动机构和第二驱动机构均可以选用电动机配合减速箱的转矩输出机构，也可以采用如液压马达、内燃机等构成的转矩输出机构。
通过控制箱内酸碱度、温度检测仪可以实时监控装置内部的酸碱度、温度状况，及时采取相应的应对措施。
所述卧式高效干式沼气发酵装置原料的ts值为20％～30％；沼渣斗具体尺寸的设置应根据实际料液的ts值等进行计算。
沼渣在进入沼渣斗后可以继续进行厌氧消化与浓缩沼渣，达到进一步分解沼渣中未分解有机物的目的，一是增加发酵罐的沼气产率与减小沼渣的产量；二是减小沼渣的含水率，缓解沼气发酵同时沼渣处理难的压力。
以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。
1.一种卧式干式沼气发酵装置，其特征在于，包括发酵罐，发酵罐内腔设有沿其轴向设置的搅拌机构，搅拌机构通过间隔设置的第一挡流板和第二挡流板连接发酵罐内壁，第一挡流板与发酵罐一侧内壁留有间隙，第二挡流板与发酵罐另一侧内壁留有间隙。
2.如权利要求1所述的卧式干式沼气发酵装置，其特征在于，所述搅拌机构包括第一搅拌轴和安装在搅拌轴上的搅拌叶片，第一搅拌轴一端穿过发酵罐内腔一端与第一驱动机构配合，另一端依次穿过第一挡流板、第二挡流板后连接发酵罐内腔另一端。
3.如权利要求2所述的卧式干式沼气发酵装置，其特征在于，所述搅拌叶片有多个，沿第一搅拌轴轴向间隔设置，第一挡流板和第二挡流板的两侧均布置有搅拌叶片。
4.如权利要求1或2或3所述的卧式干式沼气发酵装置，其特征在于，所述第一挡流板和第二挡流板沿搅拌机构轴向间隔布置，第一挡流板、第二挡流板均通过轴承与搅拌机构配合。
5.如权利要求4所述卧式干式沼气发酵装置，其特征在于，第一挡流板部分与发酵罐内壁连接，对其连接处的发酵罐截面进行部分遮挡；第二挡流板部分与发酵罐内壁连接，对其连接处的发酵罐截面进行部分遮挡。
6.如权利要求5所述的卧式干式沼气发酵装置，其特征在于，第一挡流板与发酵罐内壁的间隙、第二挡流板与发酵罐内壁的间隙分别布置在搅拌机构的两侧。
7.如权利要求1所述的卧式干式沼气发酵装置，其特征在于，所述发酵罐内腔底部设有绞龙，绞龙位于发酵罐内腔底壁与第一挡流板之间。
8.如权利要求7所述的卧式干式沼气发酵装置，其特征在于，所述绞龙包括第二搅拌轴和绞龙叶片，第二搅拌轴一端穿过发酵罐内腔一端与第二驱动机构配合，另一端连接发酵罐内腔另一端。
9.如权利要求1所述的卧式干式沼气发酵装置，其特征在于，所述发酵罐内腔底部一端设有渣料斗，渣料斗底部连通有排渣管。
10.如权利要求1所述的卧式干式沼气发酵装置，其特征在于，所述发酵罐内腔顶部安装有酸度温度探头、气压表，发酵罐端部分别设有进料口和出料口，发酵罐顶部连通有沼气排出口。
技术总结