[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

说明书

本发明是一种超声强化厌氧发酵产沼气系统，其特点是：包括储料罐通过第一料液泵与预处理罐连通；预处理罐通过第二料液泵与主反应罐连通；缓冲液罐通过蠕动泵、第一进液阀、第二进液阀分别与主反应罐连通；预处理罐通过第一气体升压泵与气体分离器连通；主反应罐通过第二气体升压泵、气体分离器与储气罐连通；预处理罐通过第一出料阀与沼渣收集罐连通；主反应罐通过第二出料阀与沼渣收集罐连通；第一温度控制器与低温加热池连通；低温加热池通过第一进液泵与预处理罐的夹套层连通；预处理罐的夹套层与低温加热池连通；并提供其调控方法。沼气生产平稳、连续、高产量，实现了可再生能源高效、经济、节能、环保的效果。

技术领域

本发明涉及可再生能源及节能减排技术领域，是一种超声强化厌氧发酵产沼气系统及其调控方法。

背景技术

能源作为关系经济全局的重大问题，推动能源生产和消费革命的重点任务之一就是推进能源的清洁低碳化，实现中国清洁能源的可持续健康发展。当前，全球面临能源新技术的重大变革，发展清洁低碳能源、应对气候变化成为新潮流。我国在此重大战略机遇期，能源需求增长强劲，石油等优质资源进口量剧增，但能源低碳化和优质化存在许多制约因素。

我国秸秆资源丰富，然而在我国农村，农作物秸秆和林业废弃物被当作生活燃料燃烧。燃烧农作物秸秆利用率低，烟气大，同时排放了大量二氧化碳等温室气体。因此，解决我国当今社会目前所面临的能源问题与我国广大农村所处的环境问题是当今和谐社会发展的重要方向。厌氧发酵是解决秸秆等有机废物有效利用的重要方式之一。传统厌氧发酵存在着产气率低、产气周期长的缺点，同时发酵过程中发酵环境易受周围环境影响，且难以调控。

发明内容

本发明的目的是，针对厌氧消化原料不易收集，产气速率低，温度波动大等问题，提供一种超声强化厌氧发酵产沼气系统及其调控方法，可利用超声波发生装置，偏心叶轮，实现厌氧消化过程料液的充分混合，平稳，高效产气且有机质充分分解利用。

实现本发明目的所采用的技术方案之一是：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。