消化器制造技术

本发明专利技术涉及一种用于消化设备（1）的消化器（10），该消化器包括消化罐（11），该消化罐限定有消化罐腔室（62）并且具有模块开口（69）；消化模块（72），该消化模块位于模块开口中并且延伸至消化罐腔室（62）中。消化模块与消化罐可拆卸地连接，并且包括用于加热消化罐（11）中的物料的加热器（84）和具有入口（98；108）和出口（102，104；110；122）的至少一个管件（94；96；118），入口和出口中的一者位于消化罐腔室（62）的内部，并且入口和出口中的另一个位于消化罐腔室（62）的外部。所述至少一个管件可以为：供应管（94），该供应管用于向消化罐供应物料，供应管具有位于消化罐腔室外部的入口（98）和位于消化罐腔室内部的出口（102；104）；引出管（96），该引出管用于从消化罐引出物料，引出管具有位于消化罐腔室内部的入口（108）和位于消化罐腔室外部的出口（110）；或气体引出管（118），该气体引出管用于从消化罐引出气体，气体引出管具有位于消化罐腔室内部的入口和位于消化罐腔室外部出口（122）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】消化器本专利技术涉及一种消化器，尤其涉及一种用于厌氧消化的消化器。本专利技术还涉及一种消化设备和用于消化可生物降解的原料的方法。近几年，与从以传统的煤和石油为基础的资源中产生能量有关的经济成本已经显著地增加，并且没有减少的迹象。现在，全球的政府和监管机构已经注意到了通过提取和随后使用这些资源来产生能量的方式对环境所造成的破坏。因此，现在对于识别和利用可替代的能源有着强烈的兴趣。对于环境问题的重要性的不断提高的认识已经使得许多新的规则得以推行，从而实现对管理和处置废物及潜在的有害物质的方式进行监测和控制。这些不同的因素结合起来促使形成一种工作平台，尤其是正在针对小到中等规模的企业(operation)(例如农场、小型家庭庄园、假日公园和营地甚至临时的军事设施)对这种工作平台进行测试，这些小到中等规模的企业无法从针对大规模企业所进行的能量利用和废物管理的效能中获益。因此，需要开发系统以帮助小到中等规模的企业满足它们的能源需求和环保责任。厌氧消化(也被称为厌氧发酵)是一种用于将可生物降解的物料转化为沼气和由液体成分和固体成分组成的沼液沼渣(digestate)的过程。大范围的可生物降解的物料可以用作用于消化过程的原料，例如农场泥浆、家庭食物及花园弃物、生活废水、餐饮及食品加工废物、来自屠宰场的废物及机械分离的城市垃圾(即，已经将不可生物降解的部分分离的垃圾)。已处理的垃圾或沼液沼渣可以用作肥料，该肥料中的液体成分和固体成分保留在一起，或者可以将液体成分和固体成分分离成用作液体肥料的液体成分和在用作肥料前堆肥的固体成分。沼气是甲烷气体和以二氧化碳为主的气体的混合物。甲烷气体可以用作车辆等中的生物燃料，或者可以用于产生电力或热能。电力可以供消化器操作者、周围地区的其他人直接使用，或者可以供应给国家电网以产生经济效益。热能可以供消化器操作者或其他人直接使用或用于再加热水。`优选地，产生的热量可以反向循环至消化器以支持更多的可生物降解的物料的消化。已知地，在消化设备中，可生物降解的废料被供应到多个消化罐。在消化罐中加热废料并且将沼气从消化罐的顶部引出。在安装消化设备的过程中，需要将加热器、泵、废料入口和废料出口以及气体出口安装到消化罐中。这是一个耗费时间的过程，并且通常在现场实施且该过程需要在消化罐的有限空间内进行。此外，如果消化设备需要维护或检修，则必须将消化罐排空且工作人员可能需要在消化罐中施工。由于消化罐内部的环境是令人厌恶的且会给工作人员造成重大的健康和安全风险，所以这是非常不理想的。因此，现在需要解决关于现有的消化器和消化设备的上述问题中的一个或多个问题。本专利技术的一个目的在于，在涉及高效的和环保的能源发电的方面，消除或减轻上述问题中的一个或多个问题。本专利技术的另一个目的在于，提供一种改进的消化器和消化设备。理想地，这种改进有助于使得消化器或消化设备比现有的消化器和消化设备更加容易和/或更加安全地制造、安装、维护和/或检修。根据本专利技术的第一方面，提供一种用于消化设备的消化器，该消化器包括:消化罐，该消化罐限定有消化罐腔室并且具有模块开口 ；消化模块，该消化模块位于所述模块开口中并且延伸至所述消化罐腔室中，其中，所述消化模块与所述消化罐可拆卸地连接，并且所述消化模块包括用于加热所述消化罐中的物料的加热器和具有入口和出口的至少一个管件，所述入口和出口中的一者位于所述消化罐腔室的内部，并且所述入口和出口中的另一者位于所述消化罐腔室的外部。所述至少一个管件选自包括以下部件的组:供应管，该供应管用于向所述消化罐供应物料，所述供应管的入口位于所述消化罐腔室的外部，并且所述供应管的出口位于所述消化罐腔室的内部；引出管，该引出管用于从所述消化罐引出物料，所述引出管的入口位于所述消化罐腔室的内部，并且所述引出管的出口位于所述消化罐腔室的外部；以及气体引出 管，该气体引出管用于从所述消化罐引出气体，所述气体引出管的入口位于所述消化罐腔室的内部，并且所述气体引出管的出口位于所述消化罐腔室的外部。于是，本专利技术可以提供一种用于消化设备的消化器，该消化器包括:消化罐，该消化罐限定有消化罐腔室且具有模块开口 ；消化模块，该消化模块位于所述模块开口中并且延伸至所述消化罐腔室中，其中，所述消化模块与所述消化罐可拆卸地连接，并且所述消化模块包括用于加热所述消化罐中的物料的加热器以及以下部件中的至少一者:供应管，该供应管用于向所述消化罐供应物料，所述供应管具有位于所述消化罐腔室内部的入口和位于所述消化罐腔室外部的出口 ；引出管，该引出管用于从所述消化罐引出物料，所述引出管具有位于所述消化罐腔室内部的入口和位于所述消化罐腔室外部的出口 ；以及气体引出管，该气体引出管用于从所述消化罐引出气体，所述气体引出管具有位于所述消化罐腔室内部的入口和位于所述消化罐腔室外部的出口。以此方式，消化器的主要部件(例如加热器以及供应管、引出管和气体引出管中的一者或多者)安全且牢固地位于消化罐中的合适的位置。由此提供了一种相对直接的方法，该方法确保合适地设置这些主要部件以确保消化器正确地运转，同时也简化了这些部件的安装、维护和检修。这也使消化器的制造者能够在消化器使用之前将消化模块牢固地锁定在消化罐中的开口内，从而防止消化器的操作者或其他任何人未经许可而进入消化罐，否则可能导致主要部件损坏或者可能对进入消化罐的人造成伤害。尤其优选地，所述消化器为厌氧消化器，或者所述消化器构造为作为厌氧消化器运转。即，优选地，在所述消化器腔室不包含空气或基本不包含空气时，所述消化器运转。优选地，所述消化罐是能够密封，以防止在使用过程中外部空气进入所述消化罐。以此方式，可以在使用过程中保持消化罐腔室的厌氧条件以确保可生物降解的原料有效地转化为沼气和沼液沼渣。优选地，所述消化模块包括至少两个管件，该至少两个管件中的每一个管件具有位于所述消化罐的内部或外部的入口和位于所述消化罐的内部或外部的出口。优选地，所述消化模块包括所述供应管、所述引出管和所述气体引出管中的至少两者。在优选的实施方式中，所述消化模块包括所述供应管、所述引出管和所述气体引出管。所述消化罐可以具有任意合适的尺寸、形状和体积，以容纳合用的数量和类型的可生物降解的原料以及沼气和/或沼液沼渣的预期的产出量。虽然所述消化罐可以包括单个的消化模块开口以容纳单个的消化模块，但是所述消化罐也可以包括两个或更多的模块开口，每个模块开口具有位于该模块开口中的专用的消化模块。可选择地，所述消化模块可以包括单个的模块开口，该单个的模块开口构造为容纳两个或更多的消化模块。另外可选择地，所述消化罐可以包括两个或更多的模块开口，该两个或更多的模块开口中的每一个模块开口独立地设置以容纳一个或多个消化模块。所述供应管的出口可以朝向所述消化罐腔室的顶部。所述供应管可以包括位于所述消化罐腔室内部的至少两个出口。所述引出管可以朝向所述消化罐腔室的底部延伸，并且所述引出管的入口可以朝向所述消化罐腔室的底部。所述气体引出管的入口可以朝向所述消化罐腔室的顶部。优选地，所述加热器包括管段(a length of tube)，该管段具有进水口和位于所述消化罐腔室外的出水口。优选地，所述管段为卷绕式管件。所述消化罐可以包括第一法兰，并且所述消化模块可以包括第二法兰，该本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于消化设备的消化器，该消化器包括：消化罐，该消化罐限定有消化罐腔室并且具有模块开口；消化模块，该消化模块位于所述模块开口中并且延伸至所述消化罐腔室中，其中，所述消化模块与所述消化罐可拆卸地连接，并且所述消化模块包括用于加热所述消化罐中的物料的加热器和具有入口和出口的至少一个管件，所述入口和出口中的一者位于所述消化罐腔室的内部，并且所述入口和出口中的另一者位于所述消化罐腔室的外部。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.09.06 GB 1014693.41.一种用于消化设备的消化器，该消化器包括: 消化罐，该消化罐限定有消化罐腔室并且具有模块开口； 消化模块，该消化模块位于所述模块开口中并且延伸至所述消化罐腔室中，其中，所述消化模块与所述消化罐可拆卸地连接，并且所述消化模块包括用于加热所述消化罐中的物料的加热器和具有入口和出口的至少一个管件，所述入口和出口中的一者位于所述消化罐腔室的内部，并且所述入口和出口中的另一者位于所述消化罐腔室的外部。2.根据权利要求1所述的消化器，其中，所述至少一个管件选自包括以下部件的组: 供应管，该供应管用于向所述消化罐供应物料，所述供应管的入口位于所述消化罐腔室的外部，并且所述供应管的出口位于所述消化罐腔室的内部； 引出管，该引出管用 于从所述消化罐引出物料，所述引出管的入口位于所述消化罐腔室的内部，并且所述引出管的出口位于所述消化罐腔室的外部；以及 气体引出管，该气体引出管用于从所述消化罐引出气体，所述气体引出管的入口位于所述消化罐腔室的内部，并且所述气体引出管的出口位于所述消化罐腔室的外部。3.根据权利要求1或2所述的消化器，其中，所述消化器作为厌氧消化器运转，或者所述消化器构造为作为厌氧消化器运转。4.根据上述权利要求中任意一项所述的消化器，其中，所述消化罐能够密封，以防止在使用过程中外部空气进入所述消化罐。5.根据上述权利要求中任意一项所述的消化器，其中，所述消化模块包括所述供应管、所述引出管和所述气体弓I出管中的至少两者。6.根据上述权利要求中任意一项所述的消化器，其中，所述消化模块包括所述供应管、所述引出管和所述气体引出管。7.根据上述权利要求中任意一项所述的消化器，其中，所述消化罐包括两个或更多个所述模块开口，每个所述模块开口具有位于该模块开口中的专用的消化模块。8.根据上述权利要求中任意一项所述的消化器，其中，所述供应管的出口朝向所述消化罐腔室的顶部。9.根据上述权利要求中任意一项所述的消化器，其中，所述供应管包括位于所述消化罐腔室内部的两个出口。10.根据上述权利要求中任意一项所述的消化器，其中，所述弓丨出管朝向所述消化罐腔室的底部延伸，并且所述引出管的入口朝向所述消化罐腔室的底部。11.根据上述权利要求中任意一项所述的消化器，其中，所述气体引出管的入口朝向所述消化罐腔室的顶部。12.根据上述权利要求中任意一项所述的消化器，其中，所述加热器包括管段，该管段具有进水口和位于所述消化罐腔室外部的出水口。13.根据权利要求12所述的消化器，其中，所述管段为卷绕式管件。14.根据上述权利要求中任意一项所述的消化器，其中，所述消化罐包括第一法兰，并且所述消化模块包括第二法兰，其中，所述第二法兰与所述第一法兰可拆卸地连接。15.根据权利要求14所述的消化器，其中，所述供应管的入口和/或所述引出管的出口和/或所述气体引出管的出口与所述法兰连接。16.根据上述权利要求中任意一项所述的消化器，其中，所述消化模块包括用于保护所述供应管和/或所述引出管和/或所述气体引出管的壳体。17.根据权利要求16所述的消化器，其中，所述壳体包括网孔。18.根据上述权利要求中任意一项所述的消化器，其中，所述供应管与物料配量罐可操作地连接。19.根据上述权利要求中任意一项所述的消化器，其中，所述供应管与物料水解罐可操作地连接。20.根据上述权利要求中任意一项所述的消化器，其中，所述气体引出管与气体储存器可操作地连接。21.一种与根据上述权利要求中任意一项所述的消化器一起使用的模块。22.—种消化设备，该消化设备包括至少一个根据权利要求1至20中的任意一项所述的消化器。23.根据权利要求22所述的消化设备，其中，该消化设备包括多个消化器，该多个消化器中的一个、一个以上或者所有的消化器为根据权利要求1至20中任意一项所述的消化器。24.根据权利要求23所述的消化设备，其中，所述多个消化器中的两个或多个消化器与控制器连接，或者所述多个消化器中的两个或多个消化器设置为同时地、相继地或者具有时间间隔地运转，所述时间间隔为在一个消化器中开始消化和随后在另一个消化器中开始消化之间的时间间隔。25.根据权利要求22至24中任意一项所述的消化设备，其中，所述消化设备包括2至10个消化器。26.根据权利要求22至25中任意一项所述的消化设备，其中，所述消化设备包括原料水解罐，该原料水解罐与所述消化器或与每个消化器可操作地连接。27.根据权利要求26所述的消化设备，其中，在所述原料水解罐与所述消化器之间设置有过滤器...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·木伊尔，
申请(专利权)人：CH四E有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB