[实用新型]一种可自动调节的高效厌氧消化产甲烷的装置

说明书

本实用新型涉及环保领域，公开了一种可自动调节的高效厌氧消化产甲烷的装置，包括反应罐、进料口、甲烷收集口、驱动电机、搅拌桨、三相分离器、抽水泵、离子交换柱、冷却循环装置、回水水泵、温度传感器、氨氮传感器、中央控制系统、电动闸门及反应罐保温装置，氨氮传感器和温度传感器实时监测生物质混合液的氨氮浓度和温度，并将监测数据实时反馈给中央控制系统，中央控制系统比对监测数据和设定值，然后通过控制抽水泵、电动闸门、回水水泵及反应罐保温装置来控制生物质混合液的反应温度和氨氮浓度。该装置结构简单，能有效控制反应罐内生物质混合液的氨氮浓度及温度，进而提高生物质混合液产甲烷的效率。

技术领域

本实用新型涉及环保领域，尤其是一种可自动调节的高效厌氧消化产甲烷的装置。

背景技术

近些年来，由于科学技术的发展，当代社会对于化石燃料的需求逐年增加，使全球能源短缺问题日益突出。伴随着化石能源的消耗，化石燃料所带来的一系列环境问题愈发明显。寻找并开发可替代化石能源的新型清洁能源是当代社会亟待解决的问题。生物质能是目前能源消耗总量仅低于煤炭、石油及天然气的第四大能源，且生物质能具有分布广泛，成本低且可循环再生等特点，是一种较为理想的新型能源材料。厌氧消化技术是生物质能转化利用的一种常用手段，生物质中的多糖、蛋白质以及脂肪均可被转化成清洁能源甲烷气。然而在厌氧消化过程中，蛋白质、多肽等富氮物质会造成氨氮的积累，氨氮的含量过高时，会抑制产甲烷细菌的活性，造成产甲烷效率低下。而游离氨氮对产甲烷菌群的毒性更大，而温度是影响游离氨氮浓度的一个因素。

目前常用的缓解氨氮氨氮抑制的方法主要有：微生物的耐氨氮的驯化、引入耐氨氮微生物，进行生物强化、混合消化以及添加无机材料进行氨氮的缓解。生物驯化的驯化周期长，人工成本高；混合消化对于机制混合比例有要求，操作较为复杂；添加无机材料，可能会对反应器内部造成副作用。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型提出了一种可自动调节的高效厌氧消化产甲烷的装置，该装置结构简单，能有效控制反应罐内生物质混合液的氨氮浓度及温度，进而提高生物质混合液产甲烷的效率。

一种可自动调节的高效厌氧消化产甲烷的装置，包括反应罐、进料口、甲烷收集口、驱动电机、搅拌桨、三相分离器、抽水泵、离子交换柱、冷却循环装置、回水水泵、温度传感器、氨氮传感器及中央控制系统，所述进料口设置在反应罐的侧壁，所述甲烷收集口设置在反应罐的顶部，与设置在反应罐内的三相分离器的出气口连接，所述搅拌桨设置在反应罐内底部，与驱动电机的输出轴连接，所述抽水泵的进水口与反应罐内部连通，所述抽水泵的出水口连接有两路支管，一路支管与离子交换柱的进水口连接，另一路支管穿过冷却循环装置与回水水泵连接，离子交换柱的出水口也与回水水泵的进水口连接，两路支管上分别设有一个电动闸门，所述温度传感器、氨氮传感器设于反应罐内部，所述抽水泵、电动闸门、回水水泵、温度传感器及氨氮传感器均与中央控制系统信号连接。

作为上述方案的优选，还包括反应罐保温装置，反应罐保温装置包括水浴保温加热套及循环水浴加热器，所述水浴保温加热套包裹在反应罐外部，循环水浴加热器的进水口和出水口分别与水浴保温加热套的进水口和出水口连接，所述循环水浴加热装置与中央控制系统信号连接。

作为上述方案的优选，所述回水水泵的出水口与反应罐的连接管路上还设置有一个止回阀。

作为上述方案的优选，与抽水泵的进水口连接的管道位于反应罐的上部，与回水泵的出水口连接的管道位于反应罐的底部。

本实用新型的有益效果在于：

该装置能对反应罐内的反应温度和氨氮浓度进行实时监测和调节，使生物质混合液时刻处于最佳反应温度和最佳的氨氮浓度，提高生物质混合液反应生产甲烷的效率，结构简单，生产效率高。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。