[发明专利]多热源型发酵产气一体式全混合沼气发生装置

说明书

技术领域

本发明属于沼气发生设备技术领域，具体涉及多热源型发酵产气一体式全混合沼气发生装置。

背景技术

温度是影响沼气厌氧发酵的关键因素之一，温度突升或者突降都会影响微生物的生命活动，使产气状况恶化。研究表明，对于厌氧发酵反应器来说，其操作温度以稳定为宜，波动范围一般一天不宜超过±2℃。当温度有±3℃的变化时，就会抑制厌氧消化速率，有±5 ℃的急剧变化时，产气量会显著降低，若变化过大则会停止产气，同时使有机酸大量积累而破坏厌氧消化。

在北方高寒地区， 由于冬季天气寒冷，室外气温较低，要使沼气工程常年稳定运行，保持恒定、高效的产气率，就必须对沼气发酵料液的温度进行严格控制，采取适当的加热和保温措施，使发酵温度尽可能不随环境温度变化。 然而，沼气发酵料液加热和保温的同时需增加新的能源消耗和环境污染。因此，合理选择节能环保型沼气发酵料液加热增温的模式和设备，是大中型沼气工程在北方高寒地区发展必须解决的问题。

目前，国内外大中型沼气工程主要采用的加热方式有：燃煤锅炉加热、沼气锅炉加热、太阳能加热以及沼气发电余热利用等，然而，这些加热方式各自都存在一定的不足。燃煤锅炉加热方式一次能源利用系数不高，对环境会造成污染；沼气锅炉加热方式虽然对环境污染较轻，但是要求沼气发酵系统有富裕的产气量，同时沼气的直接燃烧也是一种能源的浪费；沼气发电余热利用是利用沼气燃烧产生的热量进行发电的同时，回收燃气内燃机排气中的余热来加热发酵料液的一种加热模式，它实现了能量的梯级利用，提高了能源的利用效率。但是，目前国内沼气发电机技术仍不很成熟，机组运行不稳定，经济实用性不高。

发明内容

本发明的目的就是要提供一种通过太阳能、水地源热泵一种或者是二者相结合加热介质，通过介质给沼气发生装置进行提供可控型温度变化以及将以往的沼气发生装置分为混料和产气两个阶段，在混料和产气的阶段分别加热物料进而促进在沼气产生过程中不会中断产气或产气量下降的发酵产气一体式全混合沼气发生装置。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

多热源型发酵产气一体式全混合沼气发生装置，包括混料池1、产气池2、太阳能集热系统3、热泵系统4、加温系统和控制系统组成，其特征在于：所述的加温系统由设在混料池1内底部的混料加热盘5、设在产气池2内底部的产气加热盘6和设在管道上的热水循环泵7组成；所述的控制系统由控制装置9、设在管道上的流量传感器8和温度传感器10组成，其中控制装置9通过导线与流量传感器8和温度传感器10相连接；所述的混料池1内设有抽取泵11，其中抽取泵11上设有的管道与产气池2相连接；所述的太阳能集热系统3和热泵系统4提供热能加热介质，介质依次流过通过管道连接的混料加热盘5、产气加热盘6和热水循环泵7并形成一个循环回路。

所述的加热介质的功能模式为太阳能直接供暖模式、太阳能-地源热泵串联供暖模式、太阳能热泵供暖模式、地源热泵单独供暖模式和太阳能地下蓄热模式。

所述的产气池2上设有沼气收集管12。

与现有技术相比较，本发明的有益效果在于：

本发明提供的混料池1、产气池2、太阳能集热系统3、热泵系统4、加温系统和控制系统，给本发明带来了以下的有益效果：

1）将以往的沼气发生装置分为混料和产气两个阶段，在混料和产气的阶段分别加热物料，使得在发酵物料在混料阶段进行初步的加热并发酵，当混料和初步发酵完成之后通过抽取泵将混料池1内的发酵物料抽取到产气池2内进行继续的发酵和产气，避免了在沼气产生过程中由于物料的初始发酵导致沼气的中断或产量的降低。

2）供能模式由单一的燃煤锅炉加热、沼气锅炉加热转变为太阳能直接供暖模式、太阳能-地源热泵串联供暖模式、太阳能热泵供暖模式、地源热泵单独供暖模式和太阳能地下蓄热模式，模式的多样化给使用者提供了多种途径的选择。

3）采用太阳能和地源热泵，提高能源利用效率，控制污染，利用太阳能和水地热源不同交叉的优缺点，使得能源互补交换得到最优模式。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图中：混料池1、产气池2、太阳能集热系统3、热泵系统4、混料加热盘5、产气加热盘6、热水循环泵7、流量传感器8、控制装置9、温度传感器10、抽取泵11、沼气收集管12。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述：