[发明专利]一种抗结壳发酵装置

说明书

本发明提供了一种抗结壳发酵装置，涉及生物发酵设备技术领域，包括发酵罐与搅拌装置，所述搅拌装置包括搅拌轴与搅拌桨，还包括过滤盘，所述过滤盘位于所述发酵罐中部并适于将所述发酵罐分为上部集气区与下部搅拌区，所述过滤盘适于阻挡所述搅拌区中的沼渣上浮至所述集气区；所述过滤盘上设置有多个滤孔，所述滤孔适于所述搅拌区中的沼液与沼气通过；所述搅拌轴适于穿过所述过滤盘，所述搅拌桨位于所述搅拌区内。本发明所述的抗结壳发酵装置，以机械搅拌方式增加沼液中固体流动的方式，另设有顶部射流源和内部过滤盘，利用发酵原料本体的自身循环，不依靠外界控制，有效地解决了发酵结壳问题。

技术领域

本发明涉及生物发酵设备技术领域，具体而言，涉及一种抗结壳发酵装置。

背景技术

目前，在沼气发酵工程中，尤其是一些大形发酵反应体系，在进行微生物反应时，发酵原料(沼渣)不能完全分解，并会上浮至沼液表面形成浮渣层，逐渐硬化而产生结壳，阻挡沼液中沼气上浮，影响发酵。

然而，现有的大形发酵罐常采用加强搅拌强度或者对搅拌器进行改进的方式以解决此问题，如中国专利CN201711312371.3公开了一种畜禽粪便秸秆混合原料厌氧发酵的高效破壳集成系统，通过循环喷淋单元和上部浮渣切割单元进行破壳。但是，由于纯机械搅拌方式消耗成本高，不符合发酵系统本身低功耗，低成本，节能环保的特点，并且单纯的机械搅拌、循环喷淋与切割装置对表面浮渣层的减少并没有直接有效的效果，在将沼渣切割至较细粒度的情况下，更易上浮至沼液表面形成浮渣层。并且，沼液中含有较多细碎沼渣，回收难度增大。

发明内容

本发明解决的问题是：现有的发酵反应装置无法有效的解决结壳问题，发酵效率不高，沼气、沼液与沼渣的分离效率低下。

为解决上述问题，本发明提供一种抗结壳发酵装置，包括发酵罐与搅拌装置，所述搅拌装置包括搅拌轴与搅拌桨，还包括过滤盘，所述过滤盘位于所述发酵罐中部并适于将所述发酵罐分为上部集气区与下部搅拌区，所述过滤盘适于阻挡所述搅拌区中的沼渣上浮至所述集气区；所述过滤盘上设置有多个滤孔，所述滤孔适于所述搅拌区中的沼液与沼气通过；所述搅拌轴适于穿过所述过滤盘，所述搅拌桨位于所述搅拌区内。

进一步地，所述过滤盘整体呈锥形盘状设置，所述过滤盘下侧设置有挡板，所述挡板由所述过滤盘下侧面向下侧凸起。

进一步地，所述搅拌桨包括直叶搅拌桨与推进式搅拌桨，所述推进式搅拌桨位于所述搅拌轴底端，所述直叶搅拌桨位于所述推进式搅拌桨与所述过滤盘之间。

进一步地，所述抗结壳发酵装置还包括喷淋装置，所述喷淋装置包括循环泵、进液管、回液管与喷淋头，所述发酵罐在所述搅拌区一侧设置有回液口，所述进液管连通所述回液口与所述循环泵，所述回液管连通所述喷淋头与所述循环泵，所述喷淋头位于所述发酵罐的所述集气区一侧。

进一步地，所述抗结壳发酵装置还包括出液管，所述出液管与所述回液管连通，所述出液管上设有阀门。

进一步地，所述喷淋头喷撒方向与水平面面夹角呈40至50度。

进一步地，所述抗结壳发酵装置还包括转轴支撑装置，所述转轴支撑装置包括第一轴承与支撑架，所述支撑架与所述发酵罐固定连接，所述支撑架与所述搅拌轴通过所述第一轴承转动连接，所述支撑架适于限制所述搅拌轴的径向位移。

进一步地，所述过滤盘的外缘处设置有滑槽，所述发酵罐的内壁上设置有竖直向滑轨，所述滑槽适于沿所述滑轨上下滑动以使所述过滤盘在所述发酵罐内上下移动。

进一步地，所述抗结壳发酵装置还包括升降杆与操纵杆，所述升降杆的底端与所述过滤盘固定连接，所述发酵罐上设置有操作口，所述升降杆的顶端适于从所述操作口穿出并与所述操纵杆的一端螺纹连接。