[发明专利]一种螺旋自搅拌干发酵装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种沼气干发酵装置，特别涉及一种螺旋自搅拌的干发酵装置及方法。 

背景技术

目前，传统的粪污发酵制沼气的方法采用混合式发酵，需用大量清水将物料浓度(TS浓度)调配到8％—12％后进行厌氧发酵对有机物进行消耗，消耗后发酵菌随着沼液、沼渣的排除而流失，一方面造成损失，另一方面对沼液的消纳就存在较大的问题，处理不好就会造成二次污染。近年了新兴了一种干发酵技术，干发酵是指以有机废弃物为原料(干物质浓度在20％以上)，利用水解产酸菌、产氢产乙酸细菌和产甲烷菌将其分解为CH₄、CO₂、H₂S等气体的发酵工艺。由于固体浓度太高难以采用连续投料或半投料的投料方式，绝大多数均采用批量投料。目前公知的干发酵装置由车库型干发酵设备，气袋型干发酵设备，干湿联合型干发酵设备等，这几种干发酵设备为解决厌氧密封问题，均采用间歇式批量发酵的形式，且多为常温发酵，存在发酵时间长、容积产气率低，搅拌能耗大、有机物消耗不彻底的缺陷。 

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种能耗低、产气快、产气 高的一种螺旋自搅拌干发酵装置。 

本发明的另一目的在于提供一种沼气干发酵方法。 

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种螺旋自搅拌干发酵装置，包括渗滤液收集槽(1)、储气柜(2)和发酵筒(3)，所述发酵筒(3)斜置于储气柜(2)内，所述渗滤液收集槽(1)装在储气柜(2)的底板上； 

所述储气柜(2)顶板的一角设有物料漏斗(4)，所述发酵筒(3)的高端的上管壁上开有进料口(3a)，所述物料漏斗(4)的出料口位于发酵筒(3)的进料口(3a)的正上方，所述发酵筒(3)的高端的筒口上设有推料板(6)，该推料板(6)与推料油缸(7)的伸缩杆连接，所述发酵筒(3)的下管壁上设有渗滤液透孔； 

所述发酵筒(3)内的中部沿轴向装有封闭的内筒，在该内筒中装有渗滤液喷射管(8)，所述渗滤液喷射管(8)的上端封闭，底端为渗滤液进口，所述渗滤液喷射管(8)上分布有喷嘴(9)，所述喷嘴(9)伸出内筒外，所述发酵筒(3)内沿轴向分布有螺旋形的隔板(10)，该螺旋形的隔板(10)在发酵筒(3)内形成螺旋形的物料通道，所述螺旋形的隔板(10)的起始端位于进料口(3a)的后方； 

所述发酵筒(3)的低端设有物料出口，所述储气柜(2)的底板上设有与发酵筒(3)的物料出口相通的排渣口，在该排渣口上设有排渣门(11)； 

所述渗滤液收集槽(1)上设有与储气柜(2)相通的渗滤液回流管(12)以及与渗滤液喷射管(8)的渗滤液进口相通的管道(13)， 所述渗滤液收集槽(1)内分布有电加热管道(14)，所述渗滤液收集槽(1)的上部设有与储气柜(2)上部相通的沼气输送管道(15)。 

采用上述技术方案，从物料漏斗下来的物料到达发酵筒的高端，在推料板的作用下，沿着螺旋形的隔板形成的螺旋形物料通道向下移动，并同时沿着螺旋形隔板在发酵筒内翻滚，实现物料的自搅拌，能耗低，加热后的渗滤液随着喷嘴向外喷射，与翻滚前行的物料充分混合，渗滤液再从发酵筒流入储气柜最后回流到渗滤液收集槽内，极大的提升发酵菌种的数量，减少物料厌氧消耗所需停留时间，渗滤液的加热升温也为菌种的厌氧发酵提供有利的环境，产气快，产气效率高，保证三个发酵阶段同时进行，并且本方案的装置体积小，方便移动，适合丘陵地区小规模养殖场使用。 

在上述技术方案中，所述物料漏斗(4)内轴向设有物料隔离板(4a)和放料板(4b)，其中放料板(4b)位于靠近出料口的位置，所述物料隔离板(4a)位于放料板(4b)的上方，所述物料隔离板(4a)和放料板(4b)的一端伸出物料漏斗(4)外，并在所述物料隔离板(4a)和放料板(4b)伸出物料漏斗(4)外的部分的上表面设有齿条(4d)，在齿条(4d)上装有与该齿条(4d)啮合的齿轮(4e)，所述物料隔离板(4a)和放料板(4b)之间形成物料隔离仓(4c)。这样物料先进入物料漏斗的上部，然后齿轮转动，带动齿条移动打开物料隔离板，关闭放料板，将物料放入隔离仓内，再将物料隔离板关闭，打开放料板放料，避免放料的时候沼气外溢。 

在上述技术方案中，所述储气柜(2)内并排放置有两个发酵筒 (3)。 

作为本发明的优选：所述发酵筒(3)内沿轴向分布有2-6块螺旋形的隔板(10)，该2-6块螺旋形隔板(10)将发酵筒(3)隔成沿轴向的2-6个独立的螺旋形物料通道。