一种适用于高含固物料的带搅拌装置的厌氧发酵设备的制作方法

本实用新型涉及一种适用于高含固物料的厌氧发酵装置与搅拌装置，属于厌氧发酵领域。

背景技术：

国家发改委在《可再生能源发展“十三五”规划》中要求，加快生物天然气示范和产业化发展，推进生物天然气技术进步和工程建设现代化。就目前国内外有机废弃物厌氧发酵制备生物天然气工艺而言，有湿法和干法两种厌氧消化技术。与湿法厌氧消化技术相比，干法厌氧消化技术具有产能高、有机负荷低、占地少、沼液量少的优势。

干法厌氧消化技术在国外的研究应用起步较早，发展出了多种较为成熟的干法厌氧发酵技术并得到应用。在2006至2010年间，干法厌氧消化系统在欧洲的占有率约为71％，湿法仅占29％。

然而，我国干法厌氧消化起步较晚，干式厌氧消化工艺的研究与应用相对落后，在发酵罐、搅拌轴、均质化等方面都有技术短板。为解决技术短板问题，需要投入大量科研时间与资金来完善干法厌氧消化技术。针对干式厌氧发酵存在的问题，本申请提供了适用于高含固物料的由多个立式发酵罐组成的横向发酵罐与搅拌装置。

技术实现要素：

本申请提供了一种适用于高含固物料的由2-10个立式发酵罐组成的横向发酵装置。

该发酵装置适用于浓度为10-30％的高含固物料。

一种适用于高含固物料的带搅拌装置的厌氧发酵设备，其特征在于，包括多个同样的立式混凝土圆柱形发酵罐，整个厌氧发酵装置的罐体(1)为：多个立式混凝土圆柱形发酵罐轴向并列平行并排串联连通在一起，多个串联的立式混凝土圆柱形发酵罐依次采用罐壁部分缺失后缺失部分固定连通在一起；罐壁部分缺失指的是发酵罐侧壁轴向缺失形成条缝，每个发酵罐有两个条缝，优选条缝相对；相邻两个发酵罐采用条缝对接连在一起；圆柱形发酵罐的罐体采用混凝土制备，整个厌氧发酵装置的罐体为一体化结构；

整个厌氧发酵装置的罐壁分为三层结构，内外两层均为混凝土结构，内外两层混凝土之间具有夹层空隙，在夹层空隙中设有热水加热结构(4)；在第一个圆柱形发酵罐的前端设有进料口(2)，最后一个圆柱形发酵罐的后端设有出料口(3)；在第一个圆柱形发酵罐的前端下部设有一个热水进水管(5)直接与热水加热结构(4)连接；最后一个圆柱形发酵罐的后端上部设有一个与热水加热结构(4)连接热水出水管(6)；最后一个圆柱形发酵罐的后端上部还设有一个沼气管收集管(8)，后端上部还设有一个紧急卸料口(7)；

每个圆柱形发酵罐内设有一个搅拌装置，即每个圆柱形发酵罐的中心轴设有一个竖向主搅拌轴(10)，主搅拌轴(10)下部末端固定连接一个横向搅拌轴b(12)，在横向搅拌轴b(12)上方一端距离还设有一个横向搅拌轴a(11)，横向搅拌轴a(11)平行于横向搅拌轴b(12)，横向搅拌轴a(11)同样固定在竖向主搅拌轴(10)上与竖向主搅拌轴(10)形成一体化；在同时横向搅拌轴b(12)和横向搅拌轴a(11)之间、竖向主搅拌轴(10)的两侧均分布有竖向侧搅拌轴(13)，竖向侧搅拌轴(13)总计为2-8偶数个，均对称分布在竖向主搅拌轴(10)的两侧；竖向主搅拌轴(10)、一个横向搅拌轴a(11)、横向搅拌轴b(12)、竖向侧搅拌轴(13)形成搅拌框架；横向搅拌轴b(12)和横向搅拌轴a(11)之间的竖向主搅拌轴(10)上和竖向侧搅拌轴(13)上分别均设有多个均匀分布的十字桨叶(14)，十字桨叶相对各自的搅拌轴固定或可转动，优选可转动；

圆柱形发酵罐的上端设有一个动力电机(9)与竖向主搅拌轴(10)固定连接，从而驱动搅拌框架转动。

单个立式圆柱发酵罐高度为2m-10m，直径为2m-10m。

搅拌框架的整体搅动半径与圆柱形发酵罐的圆柱空腔的直径相匹配，使得整个空腔内的物料能够完全搅动。

发酵罐内的搅拌装置竖向放置，搅拌装置会在圆柱形立式发酵罐内进行无死角圆周搅拌；奇数位置的圆柱形发酵罐内的搅拌框架均为顺时针或逆时针转动搅拌，则偶数位置的圆柱形发酵罐内的搅拌框架则对应的均为逆时针或顺时针转动搅拌，这会使得物料在罐内走s形路线，使得物料混合的更加均匀。

外层混凝土的外部还设有一层保温层(15)，用于保温。

热水加热结构(4)为直接的热水，或钢材制备成的空腔结构，空腔内部通入热水。

搅拌框架当中，动力电机(9)用来提供动力，竖向主搅拌轴(10)下端穿过发酵罐内部并垂直延伸至罐体底部，但不与发酵罐底部连接。

立式混凝土圆柱形发酵罐的股数为2-10个。

十字桨叶可以制备成分别固定在各自搅拌轴的形式(十字桨叶可以推着物料运动)，也可以制备成分别围绕各自搅拌轴旋转的形式(十字桨叶会围绕各自搅拌轴旋转，使得推进的过程中物料混合更加均匀)。

本实用新型提到了一种可以无死角搅拌的由多个立式发酵罐组成的横向厌氧发酵罐与搅拌装置。搅拌装置的制作难度小，搅拌装置会在圆柱形立式发酵罐内进行无死角圆周搅拌，物料在发酵罐内走s形路线。本申请提供了一种中空的混凝土发酵罐，热水可以在混凝土中空结构内流动，使得物料受热均匀，混凝土外侧还设有一保温层起到保温的作用。本实用新型提供了一种可以无死角搅拌的由多个立式发酵罐组成的横向厌氧发酵罐与搅拌装置。搅拌装置的制作难度小，搅拌装置会在圆柱形立式发酵罐内进行无死角圆周搅拌，物料在发酵罐内走s形路线。该中空的混凝土发酵罐，热水可以在混凝土中空结构内流动，使得物料受热均匀，混凝土还可以起到保温的作用。

附图说明

图1为实施例1厌氧发酵装置内部竖直截面结构图；

图2为实施例1厌氧发酵装置俯视图；

图3为搅拌装置结构示意图；

罐体1，进料口2，出料口3，热水加热结构4，热水进水管5，热水出水管6，紧急卸料口7，沼气收集管8、动力电机9，竖向主搅拌轴10，横向搅拌轴a11，横向搅拌轴b12，竖向侧搅拌轴13，十字桨叶14，保温层15。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步说明，但本实用新型并不限于以下实施例。

实施例1

该发酵装置是由6个同样的立式混凝土圆柱发酵罐组成，单个立式圆柱发酵罐高度为3m，直径为6m，每两个立式圆柱发酵罐连接在一起。发酵罐内的搅拌装置竖向放置，搅拌装置会在圆柱形立式发酵罐内进行无死角圆周搅拌。发酵罐a、c、e中的搅拌装置顺时针搅拌，发酵罐b、d、f中的搅拌装置逆时针搅拌，这会使得物料在罐内走s形路线，使得物料混合的更加均匀。

发酵罐包括罐体1，进料口2，出料口3，紧急卸料口7，收集沼气的沼气管8、保温层15，加热结构和搅拌装置。

加热结构包括中空热水加热结构4，热水进水管5，热水出水管6，热水由热水进水管5进到中空结构4中，最后由热水出水管6出。

搅拌装置当中，动力电机9用来提供动力，竖向主搅拌轴10下端穿过发酵罐内部并垂直延伸至罐体底部，但不与发酵罐底部连接。竖向主搅拌轴10上端处固定有一横向搅拌轴a11，竖向主搅拌轴10下端处固定有一横向搅拌轴b12，横向搅拌轴a11和横向搅拌轴b12之间固定连接有竖向侧搅拌轴，竖向侧搅拌轴数量为2支，在主搅拌轴10两侧各有1支。竖向主搅拌轴10、横向搅拌轴11，横向搅拌轴12、竖向侧搅拌轴13全部为中空结构。另外，竖向主搅拌轴10，竖向侧搅拌轴13分别有十字桨叶14，竖向侧十字桨叶14。十字桨叶分别固定在各自搅拌轴上，十字桨叶可以推着物料运动。

实施例2

该发酵罐是由3个同样的立式混凝土圆柱发酵罐组成，单个立式圆柱发酵罐高度为6m，直径为6m，每两个立式圆柱发酵罐连接在一起。发酵罐内的搅拌装置竖向放置，搅拌装置会在圆柱形立式发酵罐内进行无死角圆周搅拌。发酵罐a、c中的搅拌装置逆时针搅拌，发酵罐b中的搅拌装置顺时针搅拌，这会使得物料在罐内走s形路线，使得物料混合的更加均匀。

发酵罐包括罐体1，进料口2，出料口3，紧急卸料口7，收集沼气的沼气管8、保温层22，加热结构和搅拌装置。

加热结构包括中空热水加热结构4，热水进水管5，热水出水管6，热水由热水进水管5进到空热水加热结构4(中空结构)中，最后由热水出水管6出。

搅拌装置当中，动力电机9用来提供动力，竖向主搅拌轴10下端穿过发酵罐内部并垂直延伸至罐体底部，但不与发酵罐底部连接。竖向主搅拌轴10上端处固定有一横向搅拌轴a11，竖向主搅拌轴10下端处固定有一横向搅拌轴b12，横向搅拌轴a11和横向搅拌轴b12固定连接有竖向侧搅拌轴13，竖向侧搅拌轴数量为4支，在主搅拌轴10两侧各有2支。竖向主搅拌轴10、横向搅拌轴a11，横向搅拌轴b12、竖向侧搅拌轴13全部为中空结构，且外部分别有十字桨叶14。十字桨叶会围绕各自搅拌轴旋转，使得物料推进的过程中混合更加均匀。