【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种沼气发酵,具体是一种畜禽粪便快速发酵塔及沼气即时收集系统。
技术介绍
1、随着畜禽养殖业的快速发展,畜禽粪便的处理与资源化利用成为亟待解决的问题。传统畜禽粪便处理技术在材料利用效率、发酵过程控制、沼气收集及排渣处理等方面存在诸多不足,严重影响了畜禽养殖业的可持续发展和生态环境保护。
2、传统畜禽粪便发酵技术往往采用简易发酵池,这些方法难以有效控制发酵条件,导致粪便中的有机质降解不完全,肥料品质低下,材料利用效率低。同时,由于发酵过程中产生的热量和气体未能得到有效利用,造成了严重的能量浪费。发酵池初期温度高后期温度低传统发酵池在初期由于微生物活动旺盛,会产生大量热量,使得池内温度迅速升高。然而,随着发酵的进行,有机物逐渐消耗,微生物活动减弱,池内温度逐渐降低,影响了发酵的进一步进行。这种温度波动不仅降低了发酵效率,还可能导致发酵不完全或产生有害物质。
3、在传统发酵池中,由于加料过程难以控制,新加入的粪便容易与已产生的沼气接触,导致沼气泄露。沼气泄露不仅降低了沼气的收集效率,还可能引发安全隐患,如火灾或爆炸。
4、传统发酵池在排渣时通常需要停止发酵并清空整个发酵池,这不仅影响了发酵的连续性,还增加了操作难度和成本。此外,清空发酵池还可能导致有害气体和臭味的释放,对周围环境造成污染。
5、因此,有必要提供一种畜禽粪便快速发酵塔及沼气即时收集系统,以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
技术实现思路
1、为实现上述目的,本专利技
2、支架,用于支撑整个系统的稳定运行;
3、多个发酵塔,并排固定于支架中,内部设计有多层漏斗型的隔板,隔板将发酵塔分隔成多层料箱结构,以促进粪便的逐层发酵;
4、隔板边缘设有通气孔,允许气体在层间流通,确保每层产生的沼气相互连通;
5、电动控制的进料舱门,设置于发酵塔的顶部,用于向发酵塔内投入畜禽粪便;
6、电动控制的出料舱门,设置于发酵塔的底部,用于排出经发酵和干燥处理后的渣泥;
7、进料提升装置和进料传送管,将畜禽粪便从外部提升至进料舱门并送入发酵塔内;
8、抽气管,设置于发酵塔的顶部的一侧,连接到抽气泵中,用于即时收集发酵过程中产生的沼气;
9、出料传送管,连接到每个出料舱门,用于将干燥后的渣泥输送至指定位置;
10、进水管,连接到发酵塔的适当位置,用于向发酵塔内添加适量的水分以调节发酵环境;
11、可开闭的盖板,位于隔板的中心孔处。
12、进一步的,作为优选,其特征在于,每层所述隔板的中心孔上方架设有电磁铁,所述电磁铁与所述盖板间设置有弹簧;
13、所述弹簧在提供使盖板贴合到隔板的中心孔并将中心孔密闭的弹力;
14、所述盖板为导磁材质。
15、进一步的,作为优选,其特征在于,还包括干燥箱,所述干燥箱贯通固定在发酵塔的底部,用于接收发酵后的渣泥;
16、所述出料舱门这设置在干燥箱侧壁。
17、进一步的,作为优选,其特征在于,还包括斜滤网,所述斜滤网倾斜地设置于干燥箱的底部,用于分离干燥过程中产生的沼液与固体渣泥;
18、所述出料舱门这设置在斜滤网的最低点处。
19、进一步的,作为优选,其特征在于,还包括转轴,所述转轴转动设置在发酵塔的中心,下端贯穿到所述干燥箱底部外;
20、每层隔板中部分布有转盘,转盘上固定有搅拌棒,每个所述转盘固定到转轴中;
21、还包括驱动电机,连接到转轴下端,为转轴提供动力。
22、进一步的,作为优选,其特征在于,所述发酵塔内最上层的隔板与发酵塔顶部间固定有一圈隔环;
23、最上层的隔板的通气孔位于隔环围成的环形外;
24、所述抽气管也贯通到隔环围成的环形外。
25、进一步的,作为优选,其特征在于,还包括破碎齿,所述破碎齿固定在干燥箱所在位置的转轴外壁。
26、进一步的,作为优选,其特征在于,所述转轴为空心管,所述搅拌棒为与转轴连通的空心管,且所述搅拌棒末端有开口;
27、所述转轴底部通过直角减速器与驱动电机连接;
28、所述转轴底部贯穿直角减速器并连接有回流管,所述回流管通过循环泵连接到干燥箱的所述斜滤网下方处。
29、进一步的,作为优选,每个所述盖板下方固定有一圈滤水环,所述滤水环的外径与隔板的中心孔内径相同。
30、进一步的,作为优选,包括控制系统:
31、s1、畜禽粪便进料
32、s1-1、通过进料提升装置将畜禽粪便从外部提升至进料传送管,并输送到进料舱门处;
33、s1-2、使用电动控制的进料舱门,自动控制进料速度和量,确保发酵塔内物料均匀分布;
34、s2、发酵过程控制
35、s2-1、启动驱动电机,通过转轴带动转盘对物料进行搅拌,促进发酵,同时,通气孔允许气体在层间流通,保持沼气顺畅连通;
36、s2-2、根据发酵需要,通过电磁铁和弹簧控制盖板的开闭,上抬盖板进行滤水,打开盖板使物料下落至下一层;
37、s2-3、根据反馈的湿度和温度数据,调整进水管的进水量和干燥箱中的加热管功率,以保持适宜的发酵条件;
38、s3、沼气即时收集
39、s3-1、抽气泵通过抽气管从发酵塔顶部即时收集产生的沼气,并进行后续处理或利用;
40、s4、渣泥干燥与排出
41、s4-1、发酵完成后,物料逐层下落至干燥箱,通过搅拌和加热进一步干燥;
42、s4-2、斜滤网将干燥过程中产生的沼液与固体渣泥分离,沼液通过回流管循环回发酵塔,提升发酵效率;
43、s4-3、破碎齿在转轴的带动下破碎干燥成块的渣泥,最终通过出料舱门排入出料传送管,运往指定位置。
44、与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:
45、本专利技术中,由于热空气上升,发酵过程中产生的热量会自然地向发酵塔上层传递。新加入的物料位于上层,能够立即接触到温度较高的环境,从而加速了微生物的活性,促进了发酵反应的启动。这种温度梯度不仅提高了新物料的发酵速度,还使得整个发酵塔内的温度分布更加合理,有利于各层物料的同步发酵。
46、多层隔板设计使得不同层的物料处于不同的发酵阶段。下层物料由于发酵时间较长,其发酵程度相对较高;而上层物料则处于发酵初期或中期。这种发酵程度的差异有助于形成微生物种群的多样性,不同层的微生物群落可以相互补充,共同促进发酵过程的进行。
47、隔板边缘的通气孔允许气体在层间流通,确保了每层产生的沼气能够相互连通,避免了局部沼气积聚导致的发酵抑制。同时,气体的流通也促进了氧气和其他必要气体的分布,为微生物的生长和繁殖提供了良好的环境。
48本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种畜禽粪便快速发酵塔及沼气即时收集系统,其特征在于,包括
2.根据权利要求1所述的一种畜禽粪便快速发酵塔及沼气即时收集系统,其特征在于,每层所述隔板(8)的中心孔上方架设有电磁铁(92),所述电磁铁(92)与所述盖板(9)间设置有弹簧(91);
3.根据权利要求1所述的一种畜禽粪便快速发酵塔及沼气即时收集系统,其特征在于,还包括干燥箱(14),所述干燥箱(14)贯通固定在发酵塔(2)的底部,用于接收发酵后的渣泥;
4.根据权利要求3所述的一种畜禽粪便快速发酵塔及沼气即时收集系统,其特征在于,还包括斜滤网(15),所述斜滤网(15)倾斜地设置于干燥箱(14)的底部,用于分离干燥过程中产生的沼液与固体渣泥;
5.根据权利要求3所述的一种畜禽粪便快速发酵塔及沼气即时收集系统,其特征在于,还包括转轴(10),所述转轴(10)转动设置在发酵塔(2)的中心,下端贯穿到所述干燥箱(14)底部外;
6.根据权利要求1所述的一种畜禽粪便快速发酵塔及沼气即时收集系统,其特征在于,所述发酵塔(2)内最上层的隔板(8)与发酵塔(2)顶部间
7.根据权利要求3所述的一种畜禽粪便快速发酵塔及沼气即时收集系统,其特征在于,还包括破碎齿(16),所述破碎齿(16)固定在干燥箱(14)所在位置的转轴(10)外壁。
8.根据权利要求5所述的一种畜禽粪便快速发酵塔及沼气即时收集系统,其特征在于,所述转轴(10)为空心管,所述搅拌棒(12)为与转轴(10)连通的空心管,且所述搅拌棒(12)末端有开口;
9.根据权利要求2所述的一种畜禽粪便快速发酵塔及沼气即时收集系统,其特征在于,每个所述盖板(9)下方固定有一圈滤水环(93),所述滤水环(93)的外径与隔板(8)的中心孔内径相同。
10.根据权利要求1所述的一种畜禽粪便快速发酵塔及沼气即时收集系统,其特征在于,包括控制系统:
...【技术特征摘要】
1.一种畜禽粪便快速发酵塔及沼气即时收集系统,其特征在于,包括
2.根据权利要求1所述的一种畜禽粪便快速发酵塔及沼气即时收集系统,其特征在于,每层所述隔板(8)的中心孔上方架设有电磁铁(92),所述电磁铁(92)与所述盖板(9)间设置有弹簧(91);
3.根据权利要求1所述的一种畜禽粪便快速发酵塔及沼气即时收集系统,其特征在于,还包括干燥箱(14),所述干燥箱(14)贯通固定在发酵塔(2)的底部,用于接收发酵后的渣泥;
4.根据权利要求3所述的一种畜禽粪便快速发酵塔及沼气即时收集系统,其特征在于,还包括斜滤网(15),所述斜滤网(15)倾斜地设置于干燥箱(14)的底部,用于分离干燥过程中产生的沼液与固体渣泥;
5.根据权利要求3所述的一种畜禽粪便快速发酵塔及沼气即时收集系统,其特征在于,还包括转轴(10),所述转轴(10)转动设置在发酵塔(2)的中心,下端贯穿到所述干燥箱(14)底部外;
【专利技术属性】
技术研发人员:刘虎,罗林涛,侯勇,王红亮,张扬,杜宜春,
申请(专利权)人:中国农业大学,
类型:发明
国别省市:
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。