[发明专利]大型塑料沼气发酵罐

说明书

技术领域

本发明涉及沼气发酵装置，尤其涉及一种用塑料材质制造的大型沼气发酵罐，属于生物质能源技术领域。

背景技术

我国的沼气生产技术和发展规模均居世界前列。特别是农村户用沼气池技术，已有多项国家标准。但这种技术仅限于一家一户，不适合大规模沼气生产。

近年来，大中型沼气工程不断涌现，技术日趋成熟，配套设备接近国际先进水平。但绝大多数项目是出于环保目的，其中，规模化畜禽养殖场为粪污处理而建的沼气工程最多，畜禽粪便成为大中型沼气工程的主要发酵原料。

我国农村幅员辽阔，畜禽养殖场只是呈“点”分布。而具有丰富的农作物秸秆原料的“面”上，却很少见到大中型沼气工程。

我国是世界上最大的农业生产国，根据草谷比计算，农业每年产生各类农作物秸秆约7亿多吨，除用于肥料、饲料、基料以及造纸等工业原料外，约有3亿多吨农作物秸秆没有被有效利用。预计2010年我国主要农作物秸秆将达到7.8亿吨。以“十一五”期间的发展速度测算，到2015年我国主要农作物秸秆将达到9亿吨左右，其中一半可作为生物质能源的原料。

为此，国家农业部先后在多个省、市进行以农作物秸秆为主要发酵原料生产沼气的项目示范，取得可喜的成果。实践证明，农作物秸秆作为沼气发酵原料完全可行。

虽然示范项目取得成功，但是很难大面积、产业化推广。其主要问题是设备造价高，投资大。

大中型沼气工程的技术关键是厌氧消化，其设备是沼气发酵罐。传统厌氧消化设备多为立式或卧式发酵罐或发酵池，用钢板制作，或用钢筋混凝土浇筑，造价高。而独立的贮气罐也价格不菲。这是造成沼气工程投资大的主要原因。

目前，有的沼气设备生产厂家推出红泥塑料、玻璃钢、或PVC等塑料材质沼气罐，这些产品都是农村混凝土户用沼气池的替代品，结构简单，体积小，只有几到十几立方米，大的不过几十立方米，不能规模化生产沼气。

发明内容

本发明的目的在于提供一种造价低廉的大型沼气发酵装置，降低投资规模，促进沼气产业的发展。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

采用塑料材料制造大型沼气发酵罐，代替传统的钢筋混凝土或钢板，使大型沼气发酵罐的造价大幅度降低。

这种大型塑料沼气发酵罐的容积可达几百立方米到几千立方米。

本发明的大型塑料沼气发酵罐为立式、圆柱型。主要结构由罐体、贮气室、保护罩和基座四部分组成。

罐体结构分为四层，由内向外依次为：

①、内壁层-用塑料板材，如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、丙烯腈、丁二烯和苯乙烯聚合物(ABS)、尼龙(PA)等板材焊接而成。

②、加固层-内壁层的外面用尼龙绳，或尼龙带，或尼龙布紧密、均匀、有序地缠绕，使其加固，不变形。

③、保温层-尼龙加固层的外面用泡沫塑料严密包裹，以保持发酵罐内温度。

④、保护罩层-用塑料板材或彩钢板罩在保温层之外，起保护和装饰作用。

罐体顶部可升降的贮气室用贮气膜制作，其下部与罐体密封结合为一体。

保护罩将罐体和贮气室全部罩在其中。

基座用混凝土浇铸，将塑料罐体固定。

本发明的有益效果

本发明的大型塑料沼气发酵罐耐酸碱，抗腐蚀，强度高，使用寿命长，大幅度降低设备造价，节省投资，降低生产成本。

附图说明

附图是本发明提出的大型塑料沼气发酵罐的结构示意图

1-局部放大的罐体侧壁纵剖面结构示意 1.1-塑料板材焊接而成的罐体内壁层 1.2-紧密缠绕在塑料板材内壁层外面的尼龙加固层 1.3-泡沫塑料保温层 2-柔性贮气膜 3-贮气室 4-保护罩 5-混凝土基座6-进料口 7-出料口 8-沼气排出口 9-气液分界面

具体实施方式

以一个1,000方米罐体，550立方米贮气室的大型塑料沼气发酵罐为例：

沼气发酵罐半径为5米，高13米。贮气室半径为5米，高7米。总高20米。

如图中(1)所示，发酵罐的罐体内壁层(1.1)用聚丙烯(PP)板材焊接而成。内壁层的外面用直径20mm的尼龙绳(1.2)紧密、均匀、有序地缠绕，使其固定，不变形。尼龙加固层的外面用泡沫塑料(1.3)严密包裹。

用柔性贮气膜(2)制作可以升降的贮气室(3)。贮气室的底部与罐体顶部密封结合为一体。

保护罩(4)用彩钢板制造，将塑料罐体和贮气室全部罩在其中。

基座(5)用混凝土浇筑，固定塑料罐体。进料口(6)固定在基座上。出料口(7)设在塑料罐体上部。沼气排出口(8)设在塑料罐体顶部，贮气室下部。