沼气制备系统技术方案

一种沼气制备系统，包括破碎设备、均质化设备、水解设备、第一发酵罐、第二发酵罐、沼气回收装置及固液分离装置。破碎设备与均质化设备连接，均质化设备与水解设备连接，水解设备与第一发酵罐连接，第一发酵罐还与第二发酵罐连接，沼气回收装置与第一发酵罐、第二发酵罐连接，固液分离装置与第一发酵罐、第二发酵罐及水解设备连接。上述沼气制备系统保证第二发酵罐中的发酵混合料能够稳定的快速的产生沼气。

Biogas preparation system

A biogas preparation system comprises crushing equipment, homogenizing equipment, hydrolysis equipment, a first fermentation tank, a second fermentation tank, a methane recovery device and a solid-liquid separation device. The crushing equipment and homogenizing equipment connection, homogenizing equipment is connected with the hydrolysis hydrolysis equipment, equipment is connected with the first fermentation tank, the first fermentation tank is connected with the second fermentation tank, methane recovery device and the first fermentation tank, second fermentation tank connection, solid-liquid separation device and the first fermentation tank, second fermentation and hydrolysis device. The biogas preparation system guarantees that the fermentation mixture in the second fermentation tank can produce methane stably and rapidly.

【技术实现步骤摘要】
沼气制备系统
本技术涉及生物质燃料生产
，具体涉及一种沼气制备系统。
技术介绍
能源危机和生态危机是当前人类社会面临的巨大问题，为解决上述问题出现了利用自然能源发电的技术：例如太阳能发电、风力发电机、生物质制沼发电。其中，生物质制沼发电是治理有机废弃物污染和开发可再生能源十分有效的技术。沼气是用人畜粪便、秸秆、污水等各种有机物质在厌氧条件下，经过微生物的发酵、分解、转化作用而生成的一种混合气体。发酵是复杂的生物化学变化，有许多微生物参与。反应大致分两个阶段：（1）微生物把复杂的有机物质中的糖类、脂肪、蛋白质降解成简单的物质，如低级脂肪酸、醇、醛、二氧化碳、氨、氢气和硫化氢等。（2）由甲烷菌种的作用，使一些简单的物质变成甲烷。由于这种气体最先是在沼泽中发现的，所以称为沼气。沼气中的主要成分是甲烷和二氧化碳，其中甲烷占60％-70％，二氧化碳占30％-40％，还有少量氢、一氧化碳、硫化氢、氧和氮等气体，目前沼气的利用主要是用来燃烧发电。传统的沼气发酵装置一般包括水压式沼气池、浮罩式沼气池等，发酵原料进入厌氧发酵产气室就处于静态状况或局部的动态串动，存在产气不稳定、效率低的技术问题。
技术实现思路
有鉴于此，有必要提供一种产气稳定且效率高的沼气制备系统。一种沼气制备系统，包括破碎设备、均质化设备、水解设备、第一发酵罐、第二发酵罐、沼气回收装置及固液分离装置。破碎设备与均质化设备连接，均质化设备与水解设备连接，水解设备与第一发酵罐连接，第一发酵罐还与第二发酵罐连接，沼气回收装置与第一发酵罐、第二发酵罐连接，固液分离装置与第一发酵罐、第二发酵罐及水解设备连接；破碎设备将木质纤维类原料粉碎以获得第一发酵原料；均质化设备将第一发酵原料与动物粪便料混合均质以获得第二发酵原料，将第二发酵原料输送至水解设备；水解设备将第二发酵原料及发酵性细菌混合后进行分解以获得水解混合料，并将水解混合料输送给第一发酵罐；第一发酵罐将产氢产乙酸菌与水解混合料混合进一步分解以获得含有甲酸、乙酸和甲醇的发酵混合料及含有氢和二氧化碳气态的物质，并将含有甲酸、乙酸和甲醇的发酵混合料输送至第二发酵罐，并将气态的物质输送给沼气回收装置；第二发酵罐向含有甲酸、乙酸和甲醇的发酵混合料加入甲烷菌培养液，并与沼气回收装置输送到含有氢和二氧化碳气态的物质混合后持续发酵，以产生沼气；沼气回收装置回收第一发酵罐提供的含有氢和二氧化碳气态的物质，并对含有氢和二氧化碳气态的物质进行除杂处理，并将脱氧后的含有氢和二氧化碳气态的物质输送给第二发酵罐；沼气回收装置还回收第二发酵罐所产生的沼气，并对进回收的第二发酵罐所产生的沼气行提纯以获得甲烷。固液分离装置将第一发酵罐、第二发酵罐产生的浆液进行分离操作，以获得对应的沼渣及沼液。优选的，固液分离装置还与均质化设备连接，固液分离装置将获得的沼液输送给均质化设备，均质化设备将沼液、第一发酵原料、动物粪便料混合均质以获得第二发酵原料。优选的，沼气回收装置包括气体除杂装置、沼气提纯装置，气体除杂装置获取含有氢和二氧化碳气态的物质，并对含有氢和二氧化碳气态的物质进行脱氧后输送给第二发酵罐；沼气提纯装置获取第二发酵罐所产生的沼气，并获取的沼气进行碱液喷雾除二氧化碳及硫化氢后，再低温除水以获得甲烷。优选的，第一发酵罐包括发酵罐体、产氢产乙酸菌培养液供应装置，发酵罐体的侧壁上设置有第一通孔及进料孔，第一通孔靠近发酵罐体的底部，发酵罐体的第一通孔通过管道与第二发酵罐的罐体连通，进料孔靠近发酵罐体的顶部，进料孔通过管道与均质化设备连接；发酵罐体的顶部设置第二通孔及第三通孔，产氢产乙酸菌培养液供应装置设置在发酵罐体的上方，产氢产乙酸菌培养液供应装置的输液管从发酵罐体的第二通孔伸入发酵罐体中，位于发酵罐体内的输液管的管壁上设置有出液孔；第三通孔通过管道与沼气回收装置连接。优选的，第二发酵罐包括发酵罐体、甲烷菌培养罐，发酵罐体的侧壁上设置有第四通孔、排料孔、沼液进入孔，第四通孔、排料孔靠近发酵罐体的底部，发酵罐体的第四通孔通过管道与第一发酵罐的罐体连通，排料孔通过管道与固液分离装置连接；沼液进入孔通过管道与甲烷菌培养罐连接，以将发酵罐体中的沼液输送至甲烷菌培养罐中；发酵罐体的顶部设置第五通孔及第六通孔，甲烷菌培养罐的输液管从发酵罐体的第五通孔伸入发酵罐体中，位于发酵罐体内的输液管的管壁上设置有出液孔，第六通孔通过管道与沼气提纯装置连接；甲烷菌培养罐中的沼液接种甲烷菌产生甲烷菌培养液，并利用输液管将甲烷菌培养液输送到发酵罐体中，以使沼液充分发酵。优选的，沼气制备系统还包括输送装置，输送装置的输送端依次穿过第一发酵罐的发酵罐体的第一通孔、第二发酵罐的发酵罐体的第四通孔，输送装置的输送端通过螺旋输送方式将第一发酵罐的发酵罐体中的发酵混合料输送至第二发酵罐中。优选的，输送装置包括电动机、气密室、螺旋推进器及密封气体供应装置；气密室固定在第一发酵罐的侧壁上，螺旋推进器的固定端从第一发酵罐的侧壁穿出后进入气密室与电动机的输出端固定连接，螺旋推进器依次穿过第一发酵罐的发酵罐体的第一通孔、第二发酵罐的发酵罐体的第四通孔；密封气体供应装置与气密室连接，以持续提供密封气体来防止第一发酵罐中的发酵混合料渗入到气密室中。优选的，沼气提纯装置包括酸性气体消除装置、冷却脱水装置及负压提供装置，酸性气体消除装置与第二发酵罐的发酵罐体连接，冷却脱水装置与酸性气体消除装置连接，负压提供装置与冷却脱水装置连接，以使酸性气体消除装置、冷却脱水装置内产生负压，酸性气体消除装置包括罐体、喷雾装置，罐体的顶部开设有气体进入孔及穿过孔，气体进入孔通过管道与第二发酵罐的发酵罐体连通，喷雾装置的喷雾头从穿过孔进入罐体，以对进入罐体的沼气进行喷雾，通过喷雾喷出的碱性雾吸收沼气中的酸性气体，罐体的侧壁上开设有气体排出口，冷却脱水装置的气体进入口与罐体的侧壁上的气体排出口连通，冷却脱水装置包括管道及设置在管道内的高度逐渐递增的冷却片，冷却片开设有导流孔，管道的第一端与罐体的侧壁固定连接，管道的第二端高于管道的第一端，如此在沼气通过管道时，冷却片使沼气中的水蒸气冷却液化后，通过冷却片的导流孔流回罐体中。上述沼气制备系统中，利用破碎设备将木质纤维类原料粉碎以获得第一发酵原料，利用均质化设备将第一发酵原料与动物粪便料混合均质以获得第二发酵原料，利用水解设备将第二发酵原料及发酵性细菌混合后进行分解以获得水解混合料，第一发酵罐将产氢产乙酸菌与水解混合料混合进一步分解以获得含有甲酸、乙酸和甲醇的发酵混合料及含有氢和二氧化碳气态的物质，并将含有甲酸、乙酸和甲醇的发酵混合料输送至第二发酵罐，并将气态的物质输送给沼气回收装置，第二发酵罐向含有甲酸、乙酸和甲醇的发酵混合料加入甲烷菌培养液，并与沼气回收装置输送到含有氢和二氧化碳气态的物质混合后持续发酵，以产生沼气；沼气回收装置回收第一发酵罐提供的含有氢和二氧化碳气态的物质，并对含有氢和二氧化碳气态的物质进行除杂处理，并将脱氧后的含有氢和二氧化碳气态的物质输送给第二发酵罐；沼气回收装置还回收第二发酵罐所产生的沼气，并对进回收的第二发酵罐所产生的沼气行提纯以获得甲烷，如此来保证第二发酵罐中的发酵混合料能够稳定的快速的产生沼气。附图说明图1是一较佳实施方式的沼气制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种沼气制备系统，其特征在于：包括破碎设备、均质化设备、水解设备、第一发酵罐、第二发酵罐、沼气回收装置及固液分离装置；破碎设备与均质化设备连接，均质化设备与水解设备连接，水解设备与第一发酵罐连接，第一发酵罐还与第二发酵罐连接，沼气回收装置与第一发酵罐、第二发酵罐连接，固液分离装置与第一发酵罐、第二发酵罐及水解设备连接；破碎设备将木质纤维类原料粉碎以获得第一发酵原料；均质化设备将第一发酵原料与动物粪便料混合均质以获得第二发酵原料，将第二发酵原料输送至水解设备；水解设备将第二发酵原料及发酵性细菌混合后进行分解以获得水解混合料，并将水解混合料输送给第一发酵罐；第一发酵罐将产氢产乙酸菌与水解混合料混合进一步分解以获得含有甲酸、乙酸和甲醇的发酵混合料及含有氢和二氧化碳气态的物质，并将含有甲酸、乙酸和甲醇的发酵混合料输送至第二发酵罐，并将气态的物质输送给沼气回收装置；第二发酵罐向含有甲酸、乙酸和甲醇的发酵混合料加入甲烷菌培养液，并与沼气回收装置输送到含有氢和二氧化碳气态的物质混合后持续发酵，以产生沼气；沼气回收装置回收第一发酵罐提供的含有氢和二氧化碳气态的物质，并对含有氢和二氧化碳气态的物质进行除杂处理，并将脱氧后的含有氢和二氧化碳气态的物质输送给第二发酵罐；沼气回收装置还回收第二发酵罐所产生的沼气，并对进回收的第二发酵罐所产生的沼气行提纯以获得甲烷；固液分离装置将第一发酵罐、第二发酵罐产生的浆液进行分离操作，以获得对应的沼渣及沼液。...

【技术特征摘要】
1.一种沼气制备系统，其特征在于：包括破碎设备、均质化设备、水解设备、第一发酵罐、第二发酵罐、沼气回收装置及固液分离装置；破碎设备与均质化设备连接，均质化设备与水解设备连接，水解设备与第一发酵罐连接，第一发酵罐还与第二发酵罐连接，沼气回收装置与第一发酵罐、第二发酵罐连接，固液分离装置与第一发酵罐、第二发酵罐及水解设备连接；破碎设备将木质纤维类原料粉碎以获得第一发酵原料；均质化设备将第一发酵原料与动物粪便料混合均质以获得第二发酵原料，将第二发酵原料输送至水解设备；水解设备将第二发酵原料及发酵性细菌混合后进行分解以获得水解混合料，并将水解混合料输送给第一发酵罐；第一发酵罐将产氢产乙酸菌与水解混合料混合进一步分解以获得含有甲酸、乙酸和甲醇的发酵混合料及含有氢和二氧化碳气态的物质，并将含有甲酸、乙酸和甲醇的发酵混合料输送至第二发酵罐，并将气态的物质输送给沼气回收装置；第二发酵罐向含有甲酸、乙酸和甲醇的发酵混合料加入甲烷菌培养液，并与沼气回收装置输送到含有氢和二氧化碳气态的物质混合后持续发酵，以产生沼气；沼气回收装置回收第一发酵罐提供的含有氢和二氧化碳气态的物质，并对含有氢和二氧化碳气态的物质进行除杂处理，并将脱氧后的含有氢和二氧化碳气态的物质输送给第二发酵罐；沼气回收装置还回收第二发酵罐所产生的沼气，并对进回收的第二发酵罐所产生的沼气行提纯以获得甲烷；固液分离装置将第一发酵罐、第二发酵罐产生的浆液进行分离操作，以获得对应的沼渣及沼液。2.如权利要求1所述的沼气制备系统，其特征在于：固液分离装置还与均质化设备连接，固液分离装置将获得的沼液输送给均质化设备，均质化设备将沼液、第一发酵原料、动物粪便料混合均质以获得第二发酵原料。3.如权利要求1或2所述的沼气制备系统，其特征在于：沼气回收装置包括气体除杂装置、沼气提纯装置，气体除杂装置获取含有氢和二氧化碳气态的物质，并对含有氢和二氧化碳气态的物质进行除杂后输送给第二发酵罐；沼气提纯装置获取第二发酵罐所产生的沼气，并获取的沼气进行碱液喷雾除二氧化碳及硫化氢后，再低温除水以获得甲烷。4.如权利要求3所述的沼气制备系统，其特征在于：第一发酵罐包括发酵罐体、产氢产乙酸菌培养液供应装置，发酵罐体的侧壁上设置有第一通孔及进料孔，第一通孔靠近发酵罐体的底部，发酵罐体的第一通孔通过管道与第二发酵罐的罐体连通，进料孔靠近发酵罐体的顶部，进料孔通过管道与均质化设备连接；发酵罐体的顶部设置第二通孔及第三通孔，产氢产乙酸菌培养液供应装置设置在发酵罐体的上方，产氢产乙酸菌培养液供应装置的输液管从发酵罐体的第二通孔伸...

【专利技术属性】
技术研发人员：穆祥，王西来，彭岩，仝伟峰，王振和，高锋超，苏明生，
申请(专利权)人：宁夏天纵泓光余热发电技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：宁夏,64