[实用新型]一种集约化沼气发酵单元

说明书

本实用新型提供了一种集约化沼气发酵单元，涉及沼气工程技术领域，包括多个发酵罐和生产车间，生产车间设置在由多个发酵罐围成的几何体的中心处，且发酵罐的部分罐体密封嵌入到生产车间中，发酵罐体嵌入到生产车间的侧壁前端并连通设置有上料装置和水解装置，以对秸秆原料进行上料和预处理，生产车间内设置有供暖装置，以控制生产车间内部的环境温度。机械设备和工作人员都在生产车间内部，解决了机械设备在寒冷条件下工作容易产生故障的问题，减少了极寒条件下人员户外作业的健康风险。并且发酵罐的部分罐体嵌入到生产车间内，使得生产车间内的温度可以传递到发酵罐中，有效保证罐内温度与菌种活性，保证冬季稳定产气生产。

技术领域

本实用新型涉及沼气工程技术领域，尤其涉及一种集约化沼气发酵单元。

背景技术

目前，随着国家逐步重视农林废弃物(秸秆、畜禽粪便等)无害化、资源化利用工作，沼气厌氧发酵工程迎来了快速发展期。我国秸秆原料资源量巨大，是理想的沼气厌氧发酵原料。然而我国秸秆资源分布极不均匀，例如，黑龙江省作为农业大省，全年的秸秆产量便占我国秸秆资源总量的约1/9。而秸秆在相当长的时间内缺乏有效的利用处理机制，在当地造成了一系列的问题，例如，大规模焚烧，造成了火灾风险与雾霾天气。秸秆深埋又无法有效降解，造成了病虫害危害。

厌氧发酵沼气工程为秸秆原料的应用提供了一条理想的解决途径：秸秆经过发酵罐发酵，既可以产出清洁的能源：电力、生物天然气、热能。又可以将秸秆转化为沼渣沼液，作为有机肥料返还土壤，保养地力，实现农业的闭环循环生产。

但是，由于黑龙江等极北省份冬季温度可达零下30余度，沼气工程在冬季生产中面临着诸多挑战，其中较为突出的一点是，在极寒条件下的生产作业，包括：低温下机械、人员的冬季作业问题；低温下预处理罐、发酵罐中菌种活性的保温问题。

而现有沼气工程发酵罐体分散式布局，使得以上问题显得尤为突出。例如，传统沼气工程布局中，机械、人员冬季作业大多暴露于户外，在零下30度条件下，机械故障率大大增加，人员作业难度极大，且存在冻伤等健康风险。此外，中温发酵工艺要求发酵罐内需保持40以上温度，以保证厌氧菌种保持活性，维持稳定产气运行。而发酵罐体分散式布局造成各个罐体热量损失较大，为维护温度需要付出更多的热能资源，成为企业冬季生产运营的巨大负担。

实用新型内容

为此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，从而提供一种集约化沼气发酵单元，机械设备和工作人员都在生产车间内部，避免了机械设备在寒冷条件下工作容易产生故障的问题，减少了极寒条件下人员户外作业的健康风险。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种集约化沼气发酵单元，包括多个发酵罐和生产车间，所述生产车间设置在由多个发酵罐围成的几何体的中心处，且发酵罐的部分罐体密封嵌入到生产车间中，所述发酵罐体嵌入到生产车间的侧壁前端并连通设置有上料装置和水解装置，以对秸秆原料进行上料和预处理，所述生产车间内设置有供暖装置，以控制生产车间内部的环境温度。

进一步地，所述上料装置包括上料箱和泵送机构，将所述上料箱中的秸秆等原料送入到水解装置中，经过水解装置的预处理使原料进行充分混合与曝气，所述泵送机构连接水解装置和发酵罐，用于将水解装置中的物料泵送入发酵罐中。

进一步地，所述水解装置包括水解罐、曝气设备和搅拌设备，所述曝气设备、搅拌设备均设置在水解罐中，所述搅拌设备用于搅拌，以实现兼氧环境下水解细菌与秸秆物料的充分混合，所述曝气设备用于制造兼氧环境。

进一步地，所述发酵罐设置六个，且六个所述发酵罐围成六边形，所述生产车间设置在六边形的中间位置。