外旋转连续式厌氧干发酵设备及发酵方法技术

本发明专利技术公开一种外旋转连续式厌氧干发酵设备及方法，涉及废弃物厌氧发酵技术领域，密闭壳体内固定连接有中心轴，旋转发酵罐设置于密闭壳体内并转动连接在中心轴上，进料管道一端与预储存装置的下料口密封固定连接，进料管道另一端与密闭壳体密封固定连接，并穿过密闭壳体后与旋转发酵罐一端相对转动密封连接，旋转发酵罐另一端转动密封连接在中心轴上，搅拌器固定连接在中心轴上，旋转驱动装置能够驱动旋转发酵罐转动，旋转发酵罐外周面上设有多个出料口，各出料口均与出料装置连通，出料装置上设有分别与密闭壳体上的集气口和渣液收集口连通的出气口和渣液出口。能够减少连续厌氧干发酵过程中的堵塞现象，搅拌更加均匀，提高发酵效果。发酵效果。发酵效果。

【技术实现步骤摘要】
外旋转连续式厌氧干发酵设备及发酵方法


[0001]本专利技术涉及废弃物厌氧发酵
，特别是涉及一种外旋转连续式厌氧干发酵设备及发酵方法。

技术介绍

[0002]连续式厌氧干发酵技术是从反应器启动以后，每天连续定量地向发酵罐内添加新物料并排出沼渣沼液，实现反应器的连续运行，具有产气连续稳定、容积产气率高、干物质降解率高、处理量大等优势。但目前应用于连续厌氧干发酵技术的设备存在搅拌不均匀、易堵塞的问题，无法实现产气连续、容积产气率高、处理量大的效果。因此，如何研制一种高效、快速、均匀混合的外旋转连续式厌氧干发酵设备，以有效推进连续厌氧干发酵技术的应用，是本研究领域急需解决的一个技术问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种外旋转连续式厌氧干发酵设备及发酵方法，以解决上述现有技术存在的问题，减少连续厌氧干发酵过程中的堵塞现象，并增强连续厌氧干发酵过程中的搅拌作用，搅拌更加均匀，提高发酵效果。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0005]本专利技术提供一种外旋转连续式厌氧干发酵设备，包括预储存装置、进料管道、密闭壳体、旋转发酵罐、搅拌器、旋转驱动装置和出料装置，所述密闭壳体内固定连接有中心轴，所述旋转发酵罐设置于所述密闭壳体内并转动连接在所述中心轴上，所述进料管道一端与所述预储存装置的下料口密封固定连接，所述进料管道另一端与所述密闭壳体密封固定连接，并穿过所述密闭壳体后与所述旋转发酵罐一端相对转动密封连接，所述旋转发酵罐另一端转动密封连接在所述中心轴上，所述搅拌器固定连接在所述中心轴上并位于所述旋转发酵罐内，所述旋转驱动装置能够驱动所述旋转发酵罐绕所述中心轴转动，所述旋转发酵罐远离所述进料管道的一端外周面上设有多个出料口，各所述出料口均与所述出料装置连通，所述出料装置上设有出气口和渣液出口，所述出气口和所述渣液出口分别与所述密闭壳体上的集气口和渣液收集口连通。
[0006]优选的，所述预储存装置包括至少一个锥形料斗，各所述锥形料斗内均转动连接有一个螺旋搅拌装置，所述螺旋搅拌装置包括转轴、螺旋搅拌叶和螺旋驱动电机，所述转轴转动连接在所述锥形料斗内并与所述锥形料斗同轴线，所述转轴外侧壁上固定连接有所述螺旋搅拌叶，所述螺旋搅拌叶与所述转轴同轴线，所述螺旋搅拌叶的半径由与所述锥形料斗大口端相对应的一端向与所述锥形料斗小口端相对应的一端逐渐变小。
[0007]优选的，所述搅拌器设有多个，多个所述搅拌器间隔固定于所述中心轴上，各所述搅拌器均包括两个搅拌单元，各所述搅拌单元沿所述中心轴轴向间隔分布，各所述搅拌单元均包括多个搅拌杆，一个所述搅拌单元中的各所述搅拌杆均固定连接在所述中心轴上并沿所述中心轴周向均匀分布，各所述搅拌杆顶端均固定设有一扇形刮板。
[0008]优选的，一个所述搅拌器中的两个所述搅拌单元之间固定连接有多个筛板，各所述筛板上均设有多个不同孔径的筛孔，各所述筛孔随机分布于所述筛板上。
[0009]优选的，所述密闭壳体包括互相密封固定连接的第一壳体和第二壳体，所述第一壳体的内径小于所述第二壳体的内径，所述旋转发酵罐包括互相密封固定连接的第一罐体和第二罐体，所述第一罐体的内径小于所述第二罐体的内径，所述第一罐体与所述第一壳体相对应设置，所述第二罐体与所述第二壳体相对应设置，所述进料管道与所述第一壳体密封固定连接，并穿过所述第一壳体后与所述第一罐体相对转动密封连接；所述中心轴包括同轴线并固定连接的第一轴段和第二轴段，所述第一轴段位于所述第一罐体内，所述第二轴段位于所述第二罐体内，所述第一轴段外周面上固定设有螺旋输送叶片，在所述旋转发酵罐旋转作用下，物料能够被所述螺旋输送叶片从所述第一罐体输送至所述第二罐体，所述第二轴段外固定套设有套筒，所述套筒外周面上固定设有所述搅拌器。
[0010]优选的，所述旋转驱动装置包括旋转驱动电机、动力输入轴、滚轮转轴和旋转滚轮，所述旋转驱动电机与所述动力输入轴传动连接，所述动力输入轴与所述滚轮转轴通过链条传动连接，所述第二罐体外周面上间隔设有多个圆形的滚轮轨道，所述滚轮转轴上固定连接有与各所述滚轮轨道相对应的多个所述旋转滚轮。
[0011]优选的，所述出料装置包括出料环，所述出料环内壁上设有环形凹槽，所述出料环固定连接在所述密闭壳体内，所述出料环与所述旋转发酵罐外周面相对转动并密封连接，且各所述出料口均与所述环形凹槽连通，所述出气口和所述渣液出口分别设置于所述环形凹槽上端和下端。
[0012]优选的，所述第二壳体内壁上固定设有螺旋加热管，所述螺旋加热管的轴线与所述第二壳体的轴线共线。
[0013]优选的，所述出料环与所述旋转发酵罐外周面、所述旋转发酵罐与所述进料管道均采用浮环密封连接，所述出气口与所述集气口、所述渣液出口和所述渣液收集口均通过软管连接。
[0014]本专利技术还提供一种基于以上所述的外旋转连续式厌氧干发酵设备的发酵方法，包括以下步骤：
[0015]S1：将发酵原料置于所述预储存装置中，发酵原料沿所述进料管道进入所述旋转发酵罐中，在所述旋转发酵罐中进行厌氧反应；
[0016]S2：所述旋转驱动装置驱动所述旋转发酵罐绕所述中心轴转动，转动的所述旋转发酵罐与所述搅拌器共同对发酵原料进行搅拌；
[0017]S3：发酵过程中产生的沼气、沼渣和沼液从所述出料口排入至所述出料装置，然后，沼气经所述出气口从所述集气口排出，沼渣和沼液经所述渣液出口从所述渣液收集口排出。
[0018]本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
[0019]本专利技术提供一种外旋转连续式厌氧干发酵设备及发酵方法，工作时，将发酵原料置于预储存装置中，发酵原料沿进料管道进入旋转发酵罐中进行厌氧反应，密闭壳体为发酵过程提供气密性环境并具有保温作用，旋转驱动装置驱动旋转发酵罐绕中心轴转动，由于旋转发酵罐的旋转作用，发酵原料会随着旋转发酵罐的转动由底端逐渐上升至顶端，而后在重力作用下自由下落至旋转发酵罐底端，形成循环，促进发酵原料的流动与混合，增强
连续厌氧干发酵过程中的搅拌作用，同时，在搅拌器对发酵原料的搅拌作用下，使得发酵物料搅拌的更加均匀，从而提高发酵效果，由于在旋转发酵罐远离进料管道的一端外周面上设有多个出料口，在旋转发酵罐旋转的同时，通过各出料口能够将发酵产生的沼气、沼液和沼渣排入出料装置，沼气、沼液和沼渣始终处于运动状态，沼液和沼渣在运动中并在离心力作用下通过出料口排出，能够降低沼液和沼渣的沉积，从而减少连续厌氧干发酵过程中的堵塞现象。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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本专利技术的一些实施例，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。
[0021]图1为本专利技术提供的外旋转连续式厌氧干发酵设备的结构示意图；
[0022]图2为图1中外旋转连续式厌氧干发酵设备的局部剖视图；
[0023本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种外旋转连续式厌氧干发酵设备，其特征在于：包括预储存装置、进料管道、密闭壳体、旋转发酵罐、搅拌器、旋转驱动装置和出料装置，所述密闭壳体内固定连接有中心轴，所述旋转发酵罐设置于所述密闭壳体内并转动连接在所述中心轴上，所述进料管道一端与所述预储存装置的下料口密封固定连接，所述进料管道另一端与所述密闭壳体密封固定连接，并穿过所述密闭壳体后与所述旋转发酵罐一端相对转动密封连接，所述旋转发酵罐另一端转动密封连接在所述中心轴上，所述搅拌器固定连接在所述中心轴上并位于所述旋转发酵罐内，所述旋转驱动装置能够驱动所述旋转发酵罐绕所述中心轴转动，所述旋转发酵罐远离所述进料管道的一端外周面上设有多个出料口，各所述出料口均与所述出料装置连通，所述出料装置上设有出气口和渣液出口，所述出气口和所述渣液出口分别与所述密闭壳体上的集气口和渣液收集口连通。2.根据权利要求1所述的外旋转连续式厌氧干发酵设备，其特征在于：所述预储存装置包括至少一个锥形料斗，各所述锥形料斗内均转动连接有一个螺旋搅拌装置，所述螺旋搅拌装置包括转轴、螺旋搅拌叶和螺旋驱动电机，所述转轴转动连接在所述锥形料斗内并与所述锥形料斗同轴线，所述转轴外侧壁上固定连接有所述螺旋搅拌叶，所述螺旋搅拌叶与所述转轴同轴线，所述螺旋搅拌叶的半径由与所述锥形料斗大口端相对应的一端向与所述锥形料斗小口端相对应的一端逐渐变小。3.根据权利要求1所述的外旋转连续式厌氧干发酵设备，其特征在于：所述搅拌器设有多个，多个所述搅拌器间隔固定于所述中心轴上，各所述搅拌器均包括两个搅拌单元，各所述搅拌单元沿所述中心轴轴向间隔分布，各所述搅拌单元均包括多个搅拌杆，一个所述搅拌单元中的各所述搅拌杆均固定连接在所述中心轴上并沿所述中心轴周向均匀分布，各所述搅拌杆顶端均固定设有一扇形刮板。4.根据权利要求3所述的外旋转连续式厌氧干发酵设备，其特征在于：一个所述搅拌器中的两个所述搅拌单元之间固定连接有多个筛板，各所述筛板上均设有多个不同孔径的筛孔，各所述筛孔随机分布于所述筛板上。5.根据权利要求1所述的外旋转连续式厌氧干发酵设备，其特征在于：所述密闭壳体包括互相密封固定连接的第一壳体和第二壳体，所述第一壳体的内径小于所述第二壳体的内径，所述旋转发酵罐包括互相密封固定连接的第一罐体和第二罐体，所述第一罐体的内径小于所述第二罐体的内径，所述第一罐体与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶炳南，于佳动，冯晶，衣蕊，梁依，李佩琪，
申请(专利权)人：农业农村部规划设计研究院，
类型：发明
国别省市：