[发明专利]一种风光互补厌氧发酵增温保温装置和方法

说明书

技术领域

本发明属于沼气生产技术领域，具体地涉及一种风光互补厌氧发酵增温保温装置。

本发明还涉及一种利用上述装置进行厌氧发酵增温保温的方法。

背景技术

沼气发酵是一个微生物学过程。作物秸秆、人畜粪便以及各种有机物在厌氧条件下，通过沼气微生物的发酵作用，转化成沼气。沼气发酵需温度控制。

沼气发酵可在较为广泛的温度范围内进行，在4-65℃范围内都能产气。沼气发酵与温度有密切关系，一般来讲，池内发酵液温度在10℃左右，只要其他条件达到要求如酸碱度适宜、沼气发酵菌较多就可以发酵，产生沼气。在一定范围内(15-40℃)随着温度的增高，产气量和产气率都相应的增高。当温度为10℃时尽管发酵了90天，但其产气率只有30℃发酵27天时的59％。

Roediger(1976)斐佛(JohnT.pfefter)等和其他许多学者系统地研究了温度对不同原料沼气发酵产生的影响后指出，若温度介于30-60℃之间，沼气发酵的每日产气效率和每日负荷量并非与温度的增高呈正相关。而是在这个范围之内出现了两个产气的高峰。一个高峰在37℃左右，另一个在52℃左右。前者叫中温发酵，后者叫高温发酵。概括地讲，一个高峰介于30-40℃之间，另一个高峰介于50-60℃之间。在这两个最适宜的发酵温度中，是有两个不同的微生物类群参与作用的。其中，温发酵和高温发酵相比较，后者比前者在一定容积的发酵容器中可能处理的有机物量和气体产量高2-2.5倍。

可见温度是影响厌氧发酵产气量的关键因素之一。我国北方冬季气温低，沼气池无法正常发酵，产气率极低甚至停产。

发明内容

本发明的目的是提供一种风光互补厌氧发酵增温保温装置。

本发明的又一目的在于提供一种利用上述装置进行厌氧发酵增温保温的方法。

为实现上述目的，本发明提供的风光互补厌氧发酵增温保温装置，主要包括：

一供电系统，由风能发电机、太阳能电池阵列以及蓄电池组成，风能发电机、太阳能电池阵列以及蓄电池分别连接至充电控制器；

充电控制器连接一电热炉筒，电热炉筒上设有一进水管、一出水管和一回水管；

一发酵密封罐，其内部为一发酵池，在发酵密封罐的底部设有底层循环管，底层循环管的一端连接电热炉筒的出水管；

发酵密封罐内的上部设有上层循环管，上层循环管和另一端连接电热炉筒的回水管；

发酵密封罐设有进料口和出料口，进料口内和出料口内均设有密封盖。

本发明的电热炉筒，进水管可以安装在电热炉筒的上部，出水管和回水管可以安装在电热炉筒的下部，且出水管和回水管分别设置在电热炉筒的两侧。

本发明的电热炉筒的回水管上安装有循环泵。

本发明提供的利用上述风光互补厌氧发酵增温保温装置进行厌氧发酵增温保温的方法，用供电系统为电热炉筒加热，通过进水管向电热炉筒内进水，加热后的热水由循环泵控制水流速均衡稳定，经过发酵密封罐的底层循环管和上层循环管为发酵池进行恒温加热；当到达预设温度时，充电控制器断电，电热炉筒停止加热，循环泵停止动作。

本发明提供的风光互补厌氧发酵增温保温装置和方法，利用风能和太阳能的天然互补性，如白天太阳能充足，晚上风能充足：夏天太阳能充足冬天风能充足，可以大大减少系统中蓄电池的用量，从而提高系统的经济性和运行的可靠性。在我国西北、华北等地区，风能及太阳能资源具有互补性，冬春两季风力大，夏秋两季太阳光辐射强，因此，采用风能/太阳能互补发电系统可以很好地克服风能及太阳能提供能量的随机性、间歇性的缺点，实现不间断供电。

综上所述风光互补厌氧发酵增温保温技术具有风光资源互补、资源利用率较高、成本较低、使用寿命长、控制简单、增温保温稳定的特点。

附图说明

图1为本发明的风光互补厌氧发酵增温保温装置的结构示意图。

附图中主要标记符号

1风能发电系统；2太阳能太阳能电池阵列；3充电控制器；4蓄电池；5电热炉筒；6出水管；7气压表；8输气管；9发酵系统密封罐；10出料口；11底层循环管；12进料口；13上层循环管；14回水管；15止回阀；16循环泵；17排水管阀门；18排水管；19进水管；20电源口直开关；21进料口上密封盖；22进料口下密封盖；23进料口循环管；24出料口下密封盖；25出料口上密封盖。

具体实施方式

本发明要解决的技术问题是：提供一种具有有风光资源互补、资源利用率较高、成本较低、使用寿命长、控制简单、增温保温稳定的加热技术。