一种新型厌氧发酵系统及其发酵方法技术方案

一种新型厌氧发酵系统及其发酵方法，其中新型厌氧发酵系统包括至少一个发酵罐、至少一个进料系统、至少一个进料控制系统、至少一个沼气传输系统、至少一个能源利用系统、至少一个能源测量系统、至少一个压力传感器和至少一个总控制系统；进料系统用于给发酵罐添加有机物料；发酵罐产生的沼气通过沼气传输系统连通到能源利用系统；进料控制系统控制进料系统的启闭和进料速率；压力传感器测量发酵罐的沼气压力和/或测量沼气传输系统的沼气压力；能源测量系统用于测量新型厌氧发酵系统产生能源量以及用户使用能源量。本发明专利技术不需要储气罐，减少投资量，减少设备占地量，减少行政审批手续，可以在城市内使用我们的设备。

【技术实现步骤摘要】
一种新型厌氧发酵系统及其发酵方法
本专利技术涉及沼气能源利用
，尤其是涉及一种新型厌氧发酵系统及其发酵方法。
技术介绍
目前，沼气工程中的沼气产量根据发酵物料和发酵环境等因素的不同，沼气的产量不稳定，使用沼气作为能源的设备需要一个稳定的沼气供应，包括流量和压力，比如说锅炉，燃气轮发电机，热电联产发电机等。为了解决这个问题，一般使用沼气储气罐，储气罐一般气压较低，体积较大。现在存在的问题，1.占地面积大2.安全问题，因为是可燃气体，储存的越多危险越大3.很难预测沼气产量的波动，所以储气罐的大小的设计也很难，太小了，气压变化大，或者造成能源的浪费，或者无法供气，如果太大了，占地大，投资浪费，不能保证气压。
技术实现思路
本专利技术的目的在于设计一种新型厌氧发酵系统及其发酵方法，解决上述问题。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种新型厌氧发酵系统，包括至少一个发酵罐、至少一个进料系统、至少一个进料控制系统、至少一个沼气传输系统、至少一个能源利用系统、至少一个能源测量系统、至少一个压力传感器和至少一个总控制系统；所述进料系统用于给所述发酵罐添加有机物料；所述发酵罐产生的沼气通过所述沼气传输系统连通到所述能源利用系统；所述进料控制系统控制所述进料系统的启闭和进料速率；所述压力传感器测量所述发酵罐的沼气压力和/或测量所述沼气传输系统的沼气压力；所述能源测量系统用于测量所述新型厌氧发酵系统产生能源量以及用户使用能源量；所述进料控制系统、所述压力传感器和所述能源测量系统均连接到所述总控制系统。所述发酵罐产生的沼气不经过单独的储气罐直接通过所述沼气传输系统连通到能源利用系统。还包括可变容积储气空间，所述可变容积储气空间与所述发酵罐连通。还包括控制并检测所述可变容积储气空间容积变化的容积控制检测装置，所述容积控制检测装置连接到所述总控制系统。所述总控制系统包括至少一个计算机和/或可编程逻辑控制器；还包括云系统，至少两个以上所述新型厌氧发酵系统中的所述总控制系统连接到所述云系统。还包括检测所述发酵罐内温度的温度传感器，所述温度传感器也连接到所述总控制系统；还包括设置在所述发酵罐中的搅拌系统和检测所述搅拌系统搅拌频率的搅拌频率传感器，所述搅拌系统和所述搅拌频率传感器均连接到所述总控制系统。所述压力传感器设置在所述发酵罐的上部没有被有机物料所填满的空间内。一种所述新型厌氧发酵系统的发酵方法，包括如下步骤：第一步，收集数据：包括收集用户使用能源量，和/或系统产生能源量，和/或发酵罐内气压，和/或有机物料进料量；第二步，分析第一步中所收集的数据：包括分析用户使用能源习惯，和/或分析有机物料进料量和沼气压力之间的逻辑关系，和/或分析能源利用设备运行情况和沼气压力变化情况之间的逻辑关系；第三步，运行控制系统：根据第一步中收集到的数据和第二步中分析的结果，所述总控制系统通过所述进料控制系统控制所述进料系统的进料时刻、进料速率和进料量。第一步中，数据随时收集，至少一个小时一次；第二步中，所述用户使用能源习惯，包括使用量和时间频率。还包括第四步，根据所述新型厌氧发酵系统的运行状况，所述总控制系统的控制方式进行持续的优化和调整。本专利技术所谓的可编程逻辑控制器(即PLC，ProgrammableLogicController)，是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。是工业控制的核心部分。本专利技术的工艺是一个智慧式的工艺，一个发酵系统包括至少一个发酵罐1，至少一个进料系统2，至少一个能源利用系统3；一个控制系统包括至少一个控制设备4(比如说一个电脑或者PLC，也可以是microcontroller，微控制器)，至少一个压力传感器5，位于发酵罐储气部分或者沼气传输系统，至少一个进料控制系统6，至少一个能源测量系统7，用于测量系统产生能源量以及用户使用能源量。本专利技术的工艺为，第一步，收集数据：用户使用能源量，系统产生能源量，发酵罐内气压，有机物料进料量；数据随时收集，至少一个小时一次，收集密度越高越好，可以每分钟或每秒钟收集一次；第二步，分析所收集数据，分析用户使用能源习惯，包括使用量和时间频率，分析有机物料进料量和压力之间的逻辑关系，分析能源利用设备运行情况和压力变化情况之间的逻辑关系；第三步，建立控制系统，有两个控制点：进料时间、进料量和能源利用设备运行时间，控制依据为压力和/或可变容积储气空间的容积。控制系统的目的是在客户需要使用能源的时候提供所需要的能源量；第四步，根据系统的运行状况，对控制方式进行持续的优化和调整。在更复杂的系统中，控制点可以是温度，搅拌频率等。在更复杂系统中，可以有若干个发酵系统同时跟一个云系统相连接，云系统收集分析所有发酵系统运行状况，对数据进行整合分析，从整体上提高每个发酵系统的运行效率。本专利技术的有益效果可以总结如下：1.本专利技术不需要储气罐，减少投资量，减少设备占地量，减少行政审批手续，可以在城市内使用我们的设备。2.本专利技术的能源使用效率高，根据需要调整沼气产量以及能源产量。3.本专利技术能源利用设备的使用高效，气压变化小，能够延长能源利用设备使用寿命。4.本专利技术能够通过控制可变容积储气空间的容积来方便的控制发酵罐的压力。附图说明图1为本专利技术新型厌氧发酵系统的结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图1所示的一种新型厌氧发酵系统，包括至少一个发酵罐1、至少一个进料系统2、至少一个进料控制系统6、至少一个沼气传输系统8、至少一个能源利用系统3、至少一个能源测量系统7、至少一个压力传感器5和至少一个总控制系统4；所述进料系统2用于给所述发酵罐1添加有机物料；所述发酵罐1产生的沼气通过所述沼气传输系统8连通到所述能源利用系统3；所述进料控制系统6控制所述进料系统2的启闭和进料速率；所述压力传感器5测量所述发酵罐的沼气压力和/或测量所述沼气传输系统的沼气压力；所述能源测量系统7用于测量所述新型厌氧发酵系统产生能源量以及用户使用能源量；所述进料控制系统6、所述压力传感器5和所述能源测量系统7均连接到所述总控制系统4。在更加优选的实施例中，所述发酵罐1产生的沼气不经过单独的储气罐直接通过所述沼气传输系统8连通到能源利用系统3。在更加优选的实施例中，还包括可变容积储气空间，所述可变容积储气空间与所述发酵罐1连通。在更加优选的实施例中，还包括控制并检测所述可变容积储气空间容积变化的容积控制检测装置，所述容积控制检测装置连接到所述总控制系统4。在更加优选的实施例中，所述总控制系统4包括至少一个计算机和/或可编程逻辑控制器；还包括云系统，至少两个以上所述新型厌氧发酵系统中的所述总控制系统4连接到所述云系统。在更加优选的实施例中，还包括检测所述发酵罐1内温度的温度传感器，所述温度传感器也连接到所述总控制系统4；还包括设置在所述发酵罐1中的搅拌系统和检测所述搅拌系统搅拌频率的搅拌频率传本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型厌氧发酵系统，其特征在于：包括至少一个发酵罐、至少一个进料系统、至少一个进料控制系统、至少一个沼气传输系统、至少一个能源利用系统、至少一个能源测量系统、至少一个压力传感器和至少一个总控制系统；所述进料系统用于给所述发酵罐添加有机物料；所述发酵罐产生的沼气通过所述沼气传输系统连通到所述能源利用系统；所述进料控制系统控制所述进料系统的启闭和进料速率；所述压力传感器测量所述发酵罐的沼气压力和/或测量所述沼气传输系统的沼气压力；所述能源测量系统用于测量所述新型厌氧发酵系统产生能源量以及用户使用能源量；所述进料控制系统、所述压力传感器和所述能源测量系统均连接到所述总控制系统。

【技术特征摘要】
1.一种新型厌氧发酵系统，其特征在于：包括至少一个发酵罐、至少一个进料系统、至少一个进料控制系统、至少一个沼气传输系统、至少一个能源利用系统、至少一个能源测量系统、至少一个压力传感器和至少一个总控制系统；所述进料系统用于给所述发酵罐添加有机物料；所述发酵罐产生的沼气通过所述沼气传输系统连通到所述能源利用系统；所述进料控制系统控制所述进料系统的启闭和进料速率；所述压力传感器测量所述发酵罐的沼气压力和/或测量所述沼气传输系统的沼气压力；所述能源测量系统用于测量所述新型厌氧发酵系统产生能源量以及用户使用能源量；所述进料控制系统、所述压力传感器和所述能源测量系统均连接到所述总控制系统。2.根据权利要求1所述的新型厌氧发酵系统，其特征在于：所述发酵罐产生的沼气不经过单独的储气罐直接通过所述沼气传输系统连通到能源利用系统。3.根据权利要求1所述的新型厌氧发酵系统，其特征在于：还包括可变容积储气空间，所述可变容积储气空间与所述发酵罐连通。4.根据权利要求3所述的新型厌氧发酵系统，其特征在于：还包括控制并检测所述可变容积储气空间容积变化的容积控制检测装置，所述容积控制检测装置连接到所述总控制系统。5.根据权利要求1所述的新型厌氧发酵系统，其特征在于：所述总控制系统包括至少一个计算机和/或可编程逻辑控制器；还包括云系统，至少两个以上所述新型厌氧发酵系统中的所述总控制系统连接到所述云系统。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：李卓娅，
申请(专利权)人：常州益优新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32