[发明专利]一种超声强化厌氧发酵产沼气系统及其调控方法

权利要求书

1.一种超声强化厌氧发酵产沼气系统，其特征在于：它包括储料罐（2）的第一输出端通过第一料液泵（7）与预处理罐（12）的第一输入端连通；预处理罐（12）的第一输出端通过第二料液泵（22）与主反应罐（29）的第一输入端连通；缓冲液罐（1）的输出端通过蠕动泵（6）经过第一进液阀（13）与预处理罐（12）的第二输入端连通，缓冲液罐（1）的输出端通过蠕动泵（6）经过第二进液阀（19）与主反应罐（29）的第二输入端连通；预处理罐（12）的第二输出端通过第一气体升压泵（10）与气体分离器（35）连通；主反应罐（29）的第一输出端通过第二气体升压泵（28）与气体分离器（35）的输入端连通；气体分离器（35）的输出端与储气罐（36）的输入端连通；储气罐（36）的输出端与气罐车（37）连通；预处理罐（12）的第三输出端通过第一出料阀（14）与沼渣收集罐（26）的输入端连通；主反应罐（29）的第二输出端通过第二出料阀（25）与沼渣收集罐（26）的输入端连通；沼渣收集罐（26）的输出端与沼渣运输车（27）的输入端连通；第一温度控制器（3）的输出端与低温加热池（4）的第一输入端连通；低温加热池（4）的第一输出端通过第一进液泵（39）与预处理罐（12）的夹套层（8）的输入端连通；预处理罐（12）的夹套层（8）的输出端与低温加热池（4）的第二输入端连通；第一超声波发生器（5）的输出端与第一超声探头（18）的输入端连接；第二温度控制器（21）的输出端与中温加热罐（20）的第一输入端连通；中温加热罐（20）的第一输出端通过第二进液泵（40）与主反应罐（29）的第三输入端连通；主反应罐（29）的第三输出端与中温加热罐（20）的输入端连通；第二超声波发生器（11）的输出端与第二超声探头（24）连接；第一ORP传感器（15）、第一pH传感器（16）、第一温度传感器（17）、第一液位传感器（42）、第一搅拌器（9）、第一超声探头（18）均置于预处理罐（12）中；第二ORP传感器（30）、第二pH传感器（31）、第二温度传感器（32）、第二液位传感器（43）、第二搅拌器（23）、第二超声探头（24）均置于主反应罐（29）中。

2.根据权利要求1所述的一种超声强化厌氧发酵产沼气系统，其特征在于：其调控方法为：通过实时监测温度、pH值、ORP、液位高度、超声参数，构建调节控制模型，实现自动调节运行，低温加热池（4）的温度由所述第一温度传感器（17）进行监测，中温加热罐（20）的温度由第二温度传感器（32）进行监测，并把信号传送给控制中心（38），控制第一温度控制器（3）和第二温度控制器（21）进行温度调节；pH调节由第一pH传感器（16）和第二pH传感器（31）的测量信号通过工控机（41）对蠕动泵（6）进行转速控制，加入缓冲液；ORP由第一ORP传感器（15）和第二ORP传感器（30）进行测量并把信号传送给控制中心（38），确保预处理罐（12）和主反应罐（29）的厌氧环境，监测预处理罐（12）和主反应罐（29）的气密性；液位由第一液位传感器（42）和第二液位传感器（43）进行监测，并把信号传送给控制中心，低于设定液位后自动报警；采用滴定法测定预处理罐（12）中挥发性脂肪酸的含量，当挥发性脂肪酸含量低于设定值时，预处理罐（12）中增强超声强度、增加作用时间，超声强度调节范围为35～65W，作用时间调节范围为5～10 min/h；采用琼脂平板法和基因测序技术检测主反应罐（29）中产甲烷菌数量，当产甲烷菌数量少于设定值时，主反应罐（29）中增强超声强度、增加作用时间，超声强度调节范围为20～40W，作用时间调节范围为8～15 min/h。