[实用新型]一种气脉冲增透生物质发酵装置

说明书

本实用新型公开了一种气脉冲增透生物质发酵装置，装置包括一组或多组脉动空气供气系统、甲烷供气系统和自控系统，脉动空气供气系统与甲烷供气系统相连通，位于上覆堆体的底部，通过空气射流孔向上覆堆体进行空气射流，形成角度α的气体射流区，自控系统分别与脉动空气供气系统和甲烷供气系统相连；利用自控系统主动识别生物质发酵堆体透气性，执行脉动曝气、射流增透、安全管理等作业；脉动空气供气系统在自控系统控制下可产生高压空气脉动射流为发酵堆体充氧；自控系统控制下脉动空气供气系统与甲烷供气系统配合可产生爆炸射流，实现堆体射孔松堆，提高堆体透气性。有效降低生物质发酵管理成本。提高充氧增透效果，实现资源的有效分配。

技术领域

本实用新型涉及一种气脉冲增透生物质发酵装置，适用于沟槽式、堆垛式有机质有氧发酵，尤其适用于煤炭与油页岩的生物转化、农产品及农牧废弃物的有氧发酵、好氧菌培育、微生物菌肥生产等。

背景技术

好氧发酵是当前实现农牧废弃物资源化利用的主要技术。当前生物质好氧发酵技术无论沟槽式还是堆垛式均需要翻堆机对堆体实现疏松，以便于氧气在发酵堆体内的分散，确保发酵堆的氧含量于菌种活性。利用翻堆设备进行疏松作业存在以下技术难题：(1)常规翻堆机对堆体进行增透的同时同步完成堆体的运移和混合，如果只要求完成疏松增透，不改变堆体当前物料的空间分布，不改变堆体位置，当前翻堆设备无法实现；(2)翻堆增透作业需要必要的人工管理与控制，并且翻堆设备功耗较高，由此导致相关生产成本居高不下；(3)无法实现局部的原地松堆作业；(4)上覆堆体是否需要执行充氧作业，发酵系统缺乏主动判定能力。

这些技术难点导致生物质发酵成本居高不下，需要一种具有堆体疏松与供氧自动化、原位原结构改善堆体透气性、堆体透气性分区管理的一种自动、安全、可靠的技术以满足生产需要。

实用新型内容

技术问题：本实用新型的目的是要克服现有技术中的不足之处，提供一种结构简单、操作方便、成本低、自动、安全、可靠的气脉冲增透生物质发酵装置。

技术方案：本实用新型的一种气脉冲增透生物质发酵装置，包括一组或多组脉动空气供气系统、甲烷供气系统和自控系统，所述的脉动空气供气系统与甲烷供气系统相连通，位于上覆堆体的底部，通过空气射流孔向上覆堆体进行空气射流，形成角度α的气体射流区，所述的自控系统分别与脉动空气供气系统和甲烷供气系统相连；

所述的脉动空气供气系统包括高压供气段和脉动供气段，所述的高压供气段包括高压空气供气主干线和与高压空气供气主干线相连通的高压空气供气支管，所述的脉动供气段包括脉动空气供气支管、与脉动空气供气支管相连通的脉动空气供气终端和空气射流孔，所述的脉动供气段的空气射流孔面向上覆堆体，经上覆堆体孔隙与大气相连；

所述的甲烷供气系统包括供气管网和布气系统，所述的供气管网包括甲烷供气主管、与供气管网包括甲烷供气主管相连通的甲烷供气支管；所述的布气系统包括甲烷布气终端、与甲烷布气终端相连通的甲烷布气孔。

所述的自控系统包括位于脉动空气供气系统和甲烷供气系统前部依次连接的防爆逆止定容电磁阀、甲烷电磁阀开关控制器、强制锁止器和防爆增压逆止泵，位于脉动空气供气系统和甲烷供气系统后部依次连接的温度传感器、点火线圈、甲烷浓度传感器、火焰传感器、压力传感器和氧浓度传感器，位于距离脉动空气供气终端0.5m的上覆堆体的底部的生物波传感器、霍尔传感器、上覆堆体氧浓度传感器，位于脉动空气供气系统和甲烷供气系统中部依次连接的空气电磁阀、脉动逆止阀和空气电磁阀开关控制器；自控系统中所有阀体、传感器、控制器均通过信号线与自控系统运算器相连，同时强制锁止器通过信号线分别直连甲烷电磁阀开关控制器或空气电磁阀开关控制器。

所述的甲烷供气支管与甲烷布气终端之间通过防爆逆止定容电磁阀和防爆增压逆止泵相连。

所述的高压供气段中高压空气供气主干线和高压空气供气支管中的气压相等并恒定，恒定气压为：0.3-1.5MPa。