⑴ 誰知道關於生產沼氣的裝置設計的有關知識嗎
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我國農村常用的家用沼氣池池形一般為圓形、方形和長方形。實踐證明以圓形池最好,目前修建也最多。
修建沼氣池的基本技術要求是什麼?
農村家用沼氣池是生產和貯存沼氣的裝置,它的質量好壞,結構和布局是否合理,直接關繫到能否產好、用好、管好沼氣。因此,修建沼氣池要做到設計合理,構造簡單,施工方便,堅固耐用,造價低廉。
有些地方由於缺乏經驗,對於建池質量注意不夠,以致池子建成後漏氣、漏水,不能正常使用而成為「病態池」;有的沼氣池容積過大、過深,有效利用率低,出料也不方便。多年來的實踐經驗證明,沼氣池的結構要「圓」(圓形池)、「小」(容積小)、「淺」(池子深度淺);沼氣池的布局,南方多採用「三結合」(廁所、豬圈、沼氣池),北方多採用「四位一體」(廁所、豬圈、沼氣池、太陽能溫棚)。
怎樣修建沼氣池?
怎樣修建沼氣池,沼氣池的大小、尺寸,沼氣池使用什麼材料,沼氣池修好了怎麼判斷它的質量是否符合使用要求,這些問題在下面的國家標准中都能找到答案,即:
GB4750 農村家用水壓式沼氣池標准圖集;
GB4751 農村家用水壓式沼氣池質量驗收標准;
GB4752 農村家用水壓式沼氣池施工操作規程;
GB7637 農村家用沼氣管路施工安裝操作規程;
GB9958 農村家用沼氣發酵工藝規程;
GB7959 糞便無害化衛生標准。
還可以參考DB21/T-835-94北方農村能源生態模式標准。修建沼氣池不同於修建民用住房,有一些特殊要求。所以國家專門發布了有關技術標准(包括土建工程中相關的國家標准),來保證沼氣池的建造質量。如果建池質量不符合要求或者因為建池地基處理不適當,會使沼氣池漏水、漏氣,不能正常工作,則需要檢查出毛病,進行修補,費時費力。
我國沼氣技術推廣部門已形成一個網路,各省(區)、市、縣有專門的機構負責沼氣的推廣工作,有的地區鄉鎮、村都有沼氣技術員負責沼氣推廣工作。如果你要想修建沼氣池,可以找當地農村能源辦公室(有的地方叫沼氣辦公室),簽訂合同,請他們派沼氣技術人員來幫助你修建沼氣池,因為他們是經過專門的技術培訓,經考核並獲資格證書,故修建的沼氣池質量可以得到保證。
修建沼氣池需要什麼材料?
修建沼氣池材料主要是水泥、沙、石子、磚,還需要一些砼預制構件或選用其它成型材料做進、出料管、池蓋以及輸配氣管件、燈、灶具等。
修建沼氣池有哪些步驟?
(1)查看地形,確定沼氣池修建的位置;
(2)擬定施工方案,繪制施工圖紙;
(3)准備建池材料;
(4)放線;
(5)挖土方;
(6)支模(外模和內模);
(7)混凝土澆搗,或磚砌築,或預制砼大板組裝;
(8)養護;
(9)拆模;
(10)回填土;
(11)密封層施工;
(12)輸配氣管件、燈、灶具安裝;
(13)試壓,驗收。
各地要因地制宜,就地取材,不強求一律。
農戶修建沼氣池多大容積合適?
沼氣池容積的大小(一般指有效容積,即主池的凈容積),應該根據每日發酵原料的品種、數量、用氣量和產氣率來確定,同時要考慮到沼肥的用量及用途。
在農村,按每人每天平均用氣量0.3~0.4立方米,一個4口人的家庭,每天煮飯、點燈需用沼氣1.5立方米左右。如果使用質量好的沼氣燈和沼氣灶,耗氣量還可以減少。
根據科學試驗和各地的實踐,一般要求平均按一頭豬的糞便量(約5公斤)入池發酵,即規劃建造1立方米的有效容積估算。池容積可根據當地的氣溫、發酵原料來源等情況具體規劃。北方地區冬季寒冷,產氣量比南方低,一般家用池選擇8立方米或10立方米;南方地區,家用池選擇6立方米左右。按照這個標准修建的沼氣池,管理得好,春、夏、秋三和發所產生的沼氣,除供煮飯、燒水、照明外還可有餘,冬季氣溫下降,產氣減少,仍可保證煮飯的需要。
有的人認為,「沼氣池修得越大,產氣越多」,這種看法是片面的。實踐證明,有氣無氣在於「建」(建池),氣多氣少在於「管」(管理)。沼氣池子容積雖大,如果發酵原料不足,科學管理措施跟不上,產氣還不如小池子。但是也不能單純考慮管理方便,把沼氣池修得很小,因為容積過小,影響沼氣池蓄肥、造肥的功能,這也是不合理的。
為什麼提倡修建圓形的沼氣池?
圓形或近似於圓形的沼氣池與長方形池比較,具有以下優點:第一,相同容積的沼氣池,圓形比長方形的表面積小,省工、省料。第二,圓形池受力均勻,池體牢固,同一容積的沼氣池,在相同荷載作用下,圓形池比長方形池的池牆厚度小。第三,圓形沼氣池的內壁沒有直角,容易解決密封問題。
在相同容積和發酵條件下,淺池為什麼比深池的產氣率高?
首先,因為沼氣池底部發酵原料多,菌種多,是產生沼氣的主要部位。淺的圓池底增大了厭氧微生物與發酵原料的接觸面積,所以產氣比較高。其次,同一容積的池子,深度淺的池子,池底壓力比深池相對小一些,有利於厭氧微生物的活動和氣體的擴散。因此,在修建沼氣池時,要適當增大池底部的直徑,降低池子的深度(一般家庭用的沼氣池,深度宜在2米左右),便於管理維修,提高產氣量,又能減輕出料的勞動強度。當然,池子也不能過淺,過淺不利於冬季保溫和沉澱糞便中的寄生蟲卵。同時,由於池子過淺,池子的跨度越大,也會增加建池材料的用量和施工的難度。至於寒冷地區修建沼氣池的深度,由須修建在凍土層以下,或與太陽能溫棚相結合(滿足種植土層厚度即可)。
在南方修建「三結合」的沼氣池有哪些好處?
沼氣池、豬圈、廁所三者修在一起,是南方地區廣大群眾在實踐中創造出來的一項重要經驗。它的主要好處是:第一,人、畜糞便能自動流入池內密閉發酵,節省輸送糞入池的勞力,有利於把人、畜糞便有效地管理起來;第二,每天都有新鮮發酵原料入池,有利於提高產氣率;第三,這種沼氣池宜建在棚內或住房附近,管理方便,輸氣導管的距離較短,減少了購買輸氣管的開支;第四,有利於在冬季保持池溫。
在北方修建「四位一體」的沼氣池有哪些好處?
由於北方冬季寒冷的氣候使沼氣池運行較困難,並且易造成池體損壞,沼氣技術難以推廣。廣大科技人員通過技術創新的實踐,根據北方冬季寒冷的特定環境下創建北方「四位一體」生態模式,即沼氣池、豬圈、廁所、太陽能溫棚四者修在一起,它的主要好處是:第一,人、畜糞便能自動流入沼氣池,有利於糞便管理;第二,豬圈設置在太陽能溫棚內,冬季使圈舍溫度提高3~5℃,為生豬提供適宜的生長條件,縮短了生豬育肥期;第三,豬圈下的沼氣池由於太陽能溫棚而增溫、保溫,解決了北方地區在寒冷冬季產氣難池子易凍裂的技術問題,年總產氣量與無太陽能溫棚的沼氣池相比提高20%~30%;第四,高效有機肥(沼肥)增加60%以上,豬呼出的CO2,使太陽能溫棚內CO2的濃度提高,有助於溫棚內農作物的生長,既增產,又優質。
為什麼要在沼氣池上安裝活動蓋?
活動蓋安裝在沼氣池的頂部,蓋口的大小以能容納一個成人進、出沼氣池為宜,一般直徑為60~70厘米。安裝活動蓋有以下好處:
第一,當沼氣池大換料或維修內部時,打開活動蓋後,進、出料口與活動蓋口相通,通過鼓風有利排出池內殘存的氣體,可以保證從事換料或維修人員的安全。同時,活動蓋口透光面較大,操作方便。第二,當池內發酵液表面結殼較厚,影響產氣時,可以打開活動蓋,打破糞殼,攪動糞液,使產正常。第三,當池內氣體壓力過大,超過池子的設計壓力,而壓力表又失靈時(如管道受阻),沼氣便將活動蓋板自動頂開,從而降低池內氣體壓力,避免池體破裂。
活動蓋可用混凝土製成。蓋板的形狀如保溫瓶塞,也就是頂面直徑大、底面直徑小的圓形蓋板。為了便於揭開,蓋板的厚度不宜過大(一般在15厘米左右)。安放時,蓋板周圍與蓋口的接縫處用粘性較大的泥土粘結密封(事先將粘土加水拌成膠泥狀),然後在井口圈內裝滿水,並經常補充,使粘土保持濕潤,不幹裂,以達到密封的要求。
沼氣池的進料管與出料間合在一起為什麼不好?
沼氣池的進管是新鮮發酵原料入池的地方,出料間是取出經過發酵後肥料的地方。如果進料管與出料間合在一起,在平時少量出料時,就把新入池的發酵原料取出使用,這既不能使新鮮原料得到充分發酵、產氣,也不利於沉降、殺滅新鮮糞便中的寄生蟲卵。因此,在修建沼氣池時,進、出料間(管)一定要分開,並盡可能使它們安置在對稱的位置上。
出料間可以代替水壓箱嗎?
出料間是可以代替水壓箱的。沼氣池的出料間與主池相通,它的水位隨氣體的產生、消耗而升降,也可以使貯氣箱內的沼氣保持相對的壓力,起到了水壓箱的作用。出料間容積(家用水壓式沼氣池)一般可按沼氣池日產氣量的二分之一左右設計。
怎樣檢查沼氣池是否符合質量要求?
修建沼氣池的技術人員,在建好沼氣池後,都要對沼氣池進行檢查,除了在施工過程,對每道工序和施工的部分要按相關標准中規定的技術要求檢查外,池體完工後,就對沼氣池各部分的幾何尺寸進行復查,池體內表面應無蜂窩、麻面、裂紋、砂眼和孔隙,無滲水痕跡等明顯缺陷,粉刷層不得有空殼和脫落。接下來最基本的和主要的檢查是看沼氣池有沒有漏水、漏氣。檢查的方法有兩種:一種是水試壓法,另一種是氣試壓法。
(1)水試壓法。
向池內注水,水面至進出料管封口線水位時可停止加水,待池體濕透後標記水位線,觀察12小時。當水位無明顯變化時,表明發酵間的進出料管水位線以下不漏水,才可進行試壓。
試壓前,安裝好活動蓋,用泥和水密封好,在沼氣出氣管上接上氣壓表後繼續向池內加水,當氣壓表水柱差達到10千帕(1000毫米水柱)時,停止加水,記錄水位高度,穩壓24小時,如果氣壓表水柱差下降0.3千帕(300毫米水柱)內,符合沼氣池抗滲性能。
(2)氣試壓法。
第一步與水試壓法相同。在確定池子不漏水之後,將進、出料管口及活動蓋嚴格密封,裝上氣壓表,向池內充氣,當氣壓表壓力升到8千帕時停止充氣,並關好開關。穩壓觀察24小時,若氣壓表水柱差下降在0.24千帕以內,沼氣池符合抗滲性能要求。
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⑵ 厭氧發酵設備與通風發酵設備在結構上有何區別
1、通氣發酵設備:要求通氣流量較大,攪拌轉速較高,罐內有檔板、上中下層通氣管道、氧氣通氣管道等結構,以僅可能的增加培養過程中的溶氧。
厭氧發酵設備:不能有溶氧,所以不需要高速的攪拌,不用大量通氣,或通氣為氮氣等,發酵罐內也不需要檔板等增加溶氧的結構。
2、通氣發酵設備優點:適用性強,保證氧氣的供應,通入的是無菌的氧氣,減少雜菌的污染。缺點:成本較高。
3、厭氧發酵設備的優點:無攪拌裝置,藉助培養液的密度差完成液體的循環節能和降低了設備成本。缺點:不適合黏度較大或者含有大量固體的培養液中應用。
⑶ 發酵秸稈喂牛的池子要怎麼建
你發酵的很多嗎。多的話建池子,少的話用飼料發酵袋裝就可以。
發酵小麥秸稈喂馬牛的em菌原液步驟如下:
1、原料准備。應先將小麥秸稈按要求粉碎或切成小段或絲狀,喂馬的小麥秸稈或者藤蔓應粉碎。可以單獨用em菌原液,也可將喂飼用的玉米粉摻入一同發酵,效果更好。
2、混合原料。調整濕度:將備好的秸稈物料加水攪拌均勻,含水量控制在60%左右,判斷標准為:用手緊抓一把物料,指縫見水不滴水,鬆手即散為宜。小麥秸稈與水比例大致為1.5:1左右。農盛樂em菌原液一包可配置10公斤發酵液,按照1公斤發酵菌液發酵秸稈400斤的比例,用新的噴壺(噴霧器)將發酵劑均勻的噴灑在物料上,要一邊噴灑一邊翻倒,使之均勻。
3、密封發酵。將上述拌勻後的秸稈裝填密封、量大用戶可建造發酵池,批量處理,夏秋季節發酵時長為5-8天,冬季發酵時長需10-15天。
4、發酵控制。用於飼料發酵時為厭氧發酵,發酵過程要保證密封,以防變質,發酵裝填時可踩實,趕出空隙中的氧氣。
5、飼料取食。由外向里逐層取料,可延長飼料保存時間。發酵飼料可單獨喂飼,也可摻入全價料中飼喂。第一次飼喂發酵飼料的畜禽,應先少量。
發酵小麥秸稈喂牛的em菌原液要點如下:
⑴小麥秸稈微貯飼料,一般需要在窖內貯藏21-30天才能取喂。
⑵微貯料不需要晾曬,可當天取當天用。在取用微貯飼料時,應從一角開始,從上到下逐段取用。每次取用量應以當天喂完為宜。取料後要將口封嚴,以免水浸入引起飼料變質。
⑶每次投喂時要求槽內清潔。冬天飼喂時,凍結的微貯飼料應化開後再用。
⑷微貯飼料由於在製作時加入了食鹽,這部分食鹽應在飼喂牲畜的口糧中扣除。
⑸微貯飼料以飼喂草食家畜為主,飼喂時可與其他草料搭配,開始需要有一個適應過程,由少到多逐漸增加飼喂量。一般每天每頭家畜的飼喂量為:奶馬、育成馬和肉馬為15~20千克,馬為1~3千克,馬、驢、騾為5~10千克。具體飼喂量視體重而定。
農盛樂em菌原液是由光合菌,乳酸菌,酵母菌,醋酸菌,雙歧桿菌,放線菌,芽孢桿菌七大類微生物中的10屬80種有益微生物復合而成,有效活菌數≥200億cfu/ml(%)。經過農盛樂em菌原液微貯,秸稈的適口性好了,提高了採食量;顯著增加飼料營養成份,能轉化成動物所必需的多種營養全面的有效氨基酸成份;發酵劑裡面的益生菌提高動物的免疫力,預防並治療腸道疾病,建立腸道微生態平衡,抑制有害病菌的繁殖,增加有益微生物繁殖等功效作用。
⑷ 試例舉幾種啤酒發酵設備,並闡明其特點。
啤酒發酵設備-發酵罐介紹 發酵罐:承擔產物的生產任務。它必須能夠提供微生物生命活動和代謝所要求的條件,並便於操作和控制,保證工藝條件的實現,從而獲得高產。
一個優良的發酵罐裝置和組成
(1)應具有嚴密的結構
(2)良好的液體混合特性
(3)好的傳質相傳熱速率
(4)具有配套而又可靠的檢測,控制儀表啤酒發酵設備-發酵罐發展歷史 第一階段:1900年以前,是現代發酵罐的雛形,它帶有簡單的溫度和熱交換儀器。
第二階段:1900-1940年,出現了200m3的鋼制發酵罐,在麵包酵母發酵罐中開始使用空氣分布器,機械攪拌開始用在小型的發酵罐中。
第三階段:1940-1960年,機械攪拌,通風,無菌操作和純種培養等一系列技術開始完善,發酵工藝過程的參數檢測和控制方面已出現,耐蒸汽滅菌的在線連續測定的pH電極和溶氧電極,計算機開始進行發酵過程的控制。發酵產品的分離和純化設備逐步實現商品化。
第四階段:1960-1979年,機械攪拌通風發酵罐的容積增大到80-150m3。由於大規模生產單細胞蛋白的需要,又出現了壓力循環和壓力噴射型的發酵罐,它可以克服—些氣體交換和熱交換問題。計算機開始在發酵工業上得到廣泛應用。
第五階段:1979年至今。生物工程和技術的迅猛發展,給發酵工業提出了新的課題。於是,大規模細胞培養發酵罐應運而生,胰島素,干擾素等基因工程的產品走上商品化。啤酒發酵設備-發酵罐的特點 (1)發酵罐與其他工業設備的突出差別是對純種培養的要求之高,幾乎達到十分苛刻的程度。因此,發酵罐的嚴密性,運行的高度可靠性是發酵工業的顯著特點。
(2)現代發酵工業為了獲取更大的經濟利益,發酵罐更加趨向大型化和自動化發展。在發酵罐的自動化方面,作為參數檢測的眼睛如pH電極,溶解氧電極,溶解CO2電極等的在線檢測在國外巳相當成熟。發酵檢測參數還只限於溫度,壓力,空氣流量等一些最常規的參數。啤酒發酵設備-發酵罐的種類發酵工業上最常用的是通風攪拌罐。除了通風攪拌發酵罐外,其它型式的發酵罐如:氣提式發酵罐,壓力循環發酵罐,帶超濾膜的發酵罐等。
典型發酵設備:種子制備設備、主發酵設備、輔助設備(無菌空氣和培養基的制備)、發酵液預處理設備、粗產品的提取設備、產品精製與乾燥設備、流出物回收,利用和處理設備發酵罐工藝操作條件
1。溫度:25~40℃。
2。壓力:0~1kg/cm3(表壓)。
3。滅菌條件;溫度100~140℃,壓力0~3kg/cm3(表壓)。
4。pH:2~11。
5。需氧量:0。05~0。3kmo1/m3·h。
6。通氣量:0。3~2VVM。
7。功率消耗:0。5~4kW/m3。
8。發酵熱量:5000~20000kcal/m3。h。啤酒發酵設備-發酵罐的類型 1。按微生物生長代謝需要分類
好氣:抗生素,酶制劑,酵母,氨基酸,維生素等產品是在好氣發酵罐中進行的;需要強烈的通風攪拌,目的是提高氧在發酵液中的傳質系數。厭氣:丙酮丁醇,酒精,啤酒,乳酸等採用厭氣發酵罐。不需要通氣。
2。按照發酵罐設備特點分類
機械攪拌通風發酵罐:包括循環式,如伍式發酵罐,文氏管發酵罐,以及非循環式的通風式發酵罐和自吸式發酵罐等。非機械攪拌通風發酵罐:包括循環式的氣提式,液提式發酵罐,以及非循環式的排管式和噴射式發酵罐。這兩類發酵罐是採用不同的手段使發酵罐內的氣,固,液三相充分混合,從而滿足微生物生長和產物形成對氧的需求。
3。按容積分類
一般認為500L以下的是實驗室發酵罐;500-5000L是中試發酵罐;5000L以上是生產規模的發酵罐。密閉厭氧發酵罐
對這類發酵罐的要求是:能封閉;能承受一定壓力;有冷卻設備;罐內盡量減少裝置,消滅死角,便於清洗滅菌。
酒精和啤酒都屬於嫌氣發酵產物,其發酵罐因不需要通入昂貴的無菌空氣,因此在設備放大,製造和操作時,都比好氣發酵設備簡單得多。
它的容積常大於50m3,H:Dt=1-2,罐的上,下部都是錐形的。
上部有物料口,冷卻水口,CO2和氣體出口,人孔和壓力表開口等。
溫度控制採用罐內蛇管和罐外壁直接水噴淋相結合,排料管在罐的底部。
一,酒精發酵罐
酵母將糖轉化為酒精高轉化率條件
(1)滿足酵母生長和代謝的必要工藝條件
(2)一定的生化反應時間
(3)及時移走在生化反應過程中將釋放的生物熱
酒精發酵罐的結構要求:滿足工藝要求,有利於發酵熱的排出,從結構上有利於發酵液的排出,有利於設備清洗,維修以及設備製造安裝方便等問題。
啤酒發酵設備-發展趨勢 近年來,啤酒發酵設備向大型,室外,聯合的方向發展,迄今為止,使用的大型發酵罐容量已達1500噸。大型化的目的是:
(1)由於大型化,使啤酒質量均一化;由於啤酒生產的罐數減少,使生產合理化,降低了主要設備的投資。
發酵容器材料的變化。由陶器向木材---水泥----金屬材料演變。現在的啤酒生產,後兩種材料都在使用。我國大多數啤酒發酵容器為內有塗料的鋼筋水泥槽,新建的大型容器一般使用不銹鋼。
(2)開放式發酵容器向密閉式轉變。
小規模生產時,一般用開放式,對發酵的管理,泡沫形態的觀察和醪液濃度的測定等比較方便。隨著啤酒生產規模的擴大,發酵容器大型化,並為密閉式。從開放式轉向密閉發酵的最大問題是發酵時被氣泡帶到表面的泡蓋的處理。可用吸取法分離泡蓋。
(3)密閉容器的演變。
原來是在開放式長方形容器上面加弓形蓋子的密閉發酵槽;隨著技術革新過渡到用鋼板,不銹鋼或鋁制的卧式圓筒形發酵罐。後來出現的是立式圓筒體錐底發酵罐。目前使用的大型發酵罐主要是立式罐,如奈坦罐,聯合罐,朝日罐等。由於發酵罐容量的增大,要求清洗設備裝置也有很大的改進,大都採用CIP自動清洗系統。啤酒前,後發酵設備及計算。啤酒發酵設備-前後發酵設備(一)前發酵設備
傳統的前發酵槽均置於發酵室內,發酵槽大部分為開口式。前發酵槽可為鋼板制,常見的採用鋼筋混凝上製成,也有用磚砌,外面抹水泥的發酵槽。形式以長方形或正方形為主。前發酵槽內要塗布一層特殊塗料作為保護層。採用不飽和聚脂樹脂,環氧樹脂或其他特殊塗料較為廣泛,但還未完全符合啤酒低溫發酵的防腐要求。
前發酵槽的底略有傾斜,利於廢水排出離槽底10-15cm處,伸出有嫩啤酒放出管為了維持發酵槽內醪液的低溫,在槽中裝有冷卻蛇管或排管。前發酵槽的冷卻面積,根據經驗,對下面啤酒發酵取每立方米發酵液約為0。2平方米冷卻面積,蛇管內通入0-2度的冰水。注意CO2的排放,防止中毒。
後發酵設備
主要完成嫩啤酒的繼續發酵,並飽和二氧化碳,促進啤酒的穩定,澄清和成熟。
根據工藝要求,貯酒室內要維持比前發酵室更低的溫度,一般要求0-2℃,特殊產品要求達到-2℃左右。後發酵過程殘糖較低,發酵溫和,故槽內一般無須再裝置冷卻蛇管。貯酒室的建築結構和保溫要求,均不能低於前發酵,室內低溫的維持,是借室內冷卻排管或通入冷風循環而得。後發酵槽是金屬的圓筒形密閉容器,有卧式和立式兩種。工廠大多數採用卧式。發酵過程中需飽和CO2,後發酵槽應製成耐壓0。1-0。2MPa表壓的容器。後發酵槽槽身裝有人孔,取樣閥,進出啤酒接管,排出二氧化碳接管,壓縮空氣接管,溫度計,壓力表和安全閥等附屬裝置。後發酵槽的材料,一般用A3鋼板製造,內壁塗以防腐層。貯酒槽全部放置在隔熱的貯酒室內,維持一定的後酵溫度。毗鄰貯酒室外建有絕熱保暖的操作通道,在通道內進行後發酵過程的調節和操作。貯酒室和通道相隔的牆壁上開有一定直徑和數量的玻璃窺察窗,便於觀察後發酵室內部情況。通道內保持常溫,開啟發酵液的管道和閥門都接通到通道里。啤酒發酵設備-新型啤酒發酵設備1。圓筒體錐底發酵耀
圓簡體錐底立式發酵罐(簡稱錐形罐),已廣泛用於上面或下面發酵啤酒生產。錐形罐可單獨用於前發酵或後發酵,還可以將前,後發酵合並在該罐進行(一罐法)。這種設備的優點:在於能縮短發酵時間,而且具有生產上的靈活性,故能適合於生產各種類型啤酒的要求。
設備特點
這種設備一般置於室外。已滅菌的新鮮麥汁與酵母由底部進入罐內;發酵最旺盛時,使用全部冷卻夾套,維持適宜的發酵溫度。冷媒多採用乙二醇或酒精溶液,也可使用氨(直接蒸發)作冷媒;CO2氣體由罐頂排出。罐身和罐蓋上均裝有人孔,罐頂裝有壓力表,安全閥和玻璃視鏡。在罐底裝有凈化的CO2充氣管。罐身裝有取樣管和溫度計接管。設備外部包紮良好的保溫層,以減少冷量損耗。
優點:
(1)是能耗低,採用的管徑小,生產費用可以降低。
(2)最終沉積在錐底的酵母,可打開錐底閥門,把酵母排出罐外,部分酵母留作下次待用。
影響發酵設備造價的因素
發酵設備大小,形式,操作壓力及所需的冷卻工作負荷。容器的形式主要指其單位容積所需的表面積,以m2/100L表示,這是影響造價的主要因素。2.通用罐
用於多罐法及一罐法生產。因而它適合多方面的需要,故又稱該類型罐為通用罐。
結構:主體是一圓柱體,是由7層1。2m寬的鋼板組成。總的表面積是378m3,總體積765m3。
聯合罐是由帶人孔的薄殼垂直圓柱體,拱形頂及有足夠斜度以除去酵母的錐底所組成。錐底的形式可與浸麥槽的錐底相似。聯合罐的基礎是一鋼筋混凝土圓柱體,其外壁約3m高,20cm厚。基礎圓柱體壁上部的形狀是按照罐底的斜度來確定的。有30個鐵錨均勻地分埋入圓柱體壁中,並與罐焊接。圓柱體與罐底之間填入堅固結實的水泥沙漿,在填充料與罐底之間留25。4cm厚的空心層以絕緣。
3。朝日罐
前發酵和後發酵合一的室外大型發酵罐朝日罐是用4—6mm的不綉鋼板製成的斜底圓柱型發酵罐。其高度與直徑比為1:1-2:1外部設有冷卻夾套,冷卻夾套包圍罐身與罐底。外面用泡沫塑料保溫內部設有帶轉軸的可動排油管,用來排出酒液,並有保持酒液中CO2含量均一的作用。
朝日罐特點
朝日罐與錐形罐具有相同的功能,但生產工藝不同。
(1)利用離心機回收酵母
(2)利用薄板換熱器控制發酵溫度
(3)利用循環泵把發酵液抽出又送回去。
優點:
三種設備互相組合,解決了前,後發酵溫度控制和酵母濃度的控制問題,加速了酵母的成熟。使用酵母離心機分離發酵液的酵母,可以解決酵母沉澱慢的缺點利用凝聚性弱的酵母進行發酵,增加酵母與發酵濃接觸時間,促進發酵液中乙醛和雙乙醯的還原,減少其含量。啤酒發酵設備-啤酒的連續發酵罐種類1。兩個攪拌罐和一個酵母分離罐串聯起來,加入酒花的麥芽汁流加入第一個攪拌罐,經發酵後,成熟啤酒從分離罐中流出。這種流程已達到日產100m2的規模。
2。由數個高度6~9m的塔式發酵罐串聯起來,附加一些酵母分離和啤酒貯藏設備。
還有一個由主發酵塔和一個發酵塔組成,發酵周期40,50小時,連續發酵兩個月,各項經濟指標均優於間歇法。
丙酮—丁醇發酵罐
生產丙酮,丁醇的發酵罐比酒精發酵罐高,罐身需承受高壓,罐壁較厚,用鋼板製成。頂蓋和底部採用球形封頭,罐內表面平整光滑,無內部件,採用表面噴淋冷卻。種子罐採用夾套冷卻。一,機械攪拌發酵罐
機械攪拌發酵罐是發酵工廠常用類型之一。它是利用機械攪拌器的作用,使空氣和醪液充分混合促使氧在醪液中溶解,以保證供給微生物生長繁殖,發酵所需要的氧氣。
啤酒發酵設備-發酵罐的結構1,罐體
2,攪拌器和擋板
3,消泡器
4,聯軸器及軸承
5,變速裝置
6,空氣分布裝置
7,軸封
8,冷卻裝置
罐體
由圓柱體及橢圓形或碟形封頭焊接而成,材料為碳鋼或不銹鋼,對於大型發酵罐可用襯不銹鋼板或復合不銹鋼製成,襯里用的不銹鋼板厚為2-3毫米。為了滿足工業要求,在一定壓力下操作,空消或實消,罐為一個受壓容器,通常滅菌的壓力為2。5公斤/厘米2(絕對壓力)。
攪拌器
攪拌器有平葉式,彎葉式,箭葉式三種其作用是打碎氣泡,使氧溶解於醪液中,從攪拌程度來說,以平葉渦輪最為激烈,功率消耗也最大,彎葉次之,箭葉最小。為了拆裝方便,大型攪拌器可做成兩半型,用螺栓聯成整體。
通用發酵罐的攪拌槳類型
(1)通用發酵罐的攪拌槳最廣泛使用的是平葉渦輪攪拌槳,國內採用的大多數是六平葉式,其各部分尺寸比例已規范化。這種攪拌槳具有很大的循環液體輸送量,功率消耗大。因此特別適用於絲狀菌發酵。
(2)船用螺旋攪拌器,它具有比渦輪槳更為強烈的軸向流動,但是氧傳遞效率低。
(3)振動混合器,盡管可以提供較高的氧傳遞效率,但剪切力較低。
(4)多棒攪拌槳,已用於粘稠的絲狀鏈黴菌發酵的發酵罐中。這種攪拌槳具有較好的剪切分散能力和較低的功率消耗,在整個發酵過程中功率變化相對渦輪槳要小的多。
(5)氣體導入式攪拌器,是由一個空心的攪拌槳組成,安裝在空心的攪拌軸上。攪拌槳上至少有一個暴露在液體中的開口。由於攪拌槳轉動,開口處的壓力隨之減少,使導入的氣體沿著攪拌軸向下流動。它適應於低粘度的發酵液。
消泡裝置
消泡方式有兩種:一是加入化學消泡劑消除泡沫,但高濃度的化學消泡劑會對發酵產生抑製作用,故不能添加太多;第二種方式,即機械消泡。機械消泡裝置主要有四種。
一是鋸齒式消泡槳。它安裝於罐內頂部,高出液面的位置,固定在攪拌軸上,隨攪拌軸轉動,不斷將泡沫打破。
二是半封閉式渦輪消泡器,它是由前者發展改進而來,泡沫可直接被渦輪打碎或被渦輪拋出撞擊到罐壁而破碎。
三是離心式消泡器,它們置於發酵罐的頂部,利用高速旋轉產生的離心力將泡沫破碎,液體仍然返回罐內。
第四種是刮板式消泡器,它安裝於發酵罐的排氣口處,泡沫從氣液進口進到高速旋轉的刮板中,刮板轉速為1000—1450rpm,泡沫迅速被打碎,由於離心力作用,液體披甩向殼體壁上,返回罐內,氣體則由汽孔排出。
擋板
擋板的作用是改變液流的方向,由徑向流改為軸向流,促使液體激烈翻動,增加溶解氧。通常擋板寬度取(0。1-0。12)D,裝設4-6塊即可滿足全擋板條件。所謂"全擋板條件"是指在一定轉速下再增加罐內附件而軸功率仍保持不變。要達到全擋板條件必須滿足下式要求:
D—罐的直徑(mm)
Z—擋板數
W—擋板寬度(mm)
豎立的列管,排管,也可以起擋板作用,故一般具有冷卻列管或排管的發酵罐內不另設擋板。(但冷卻管為盤管時,則應設擋板。)擋板的長度自液面起到罐底為止。擋板與罐壁之間的距離為(1/5~1/9)W,避免形成死角,防止物料與菌體堆積。
聯軸器及軸承
大型發酵罐攪拌軸較長,常分為二至三段,用聯軸器使上下攪拌軸成牢固的剛性聯接。常用的聯軸器有鼓形及夾殼形兩種。小型的發酵罐可採用法蘭將攪拌軸連接,軸的連接應垂直,中心線對正。為了減少震動,中型發酵罐一般在罐內裝有底軸承,而大型發酵罐裝有中間軸承,底軸承和中間軸承的水平位置應能適當調節。罐內軸承不能加潤滑油,應採用液體潤滑的塑料軸瓦(如石棉酚醛塑料,聚四氟乙烯等)。軸瓦與軸之間的間隙常取軸徑的0。4-0。7%,以適應溫度差的變化。罐內軸承接觸處的軸頸極易磨損,尤其是底軸承處的磨損更為嚴重,可以在與軸承接觸處的軸上增加一個軸套,用緊固螺釘與軸固定,這樣僅磨損軸套而軸不會磨損,檢修時只要更換軸套就可以了。
變速裝置
試驗罐採用無級變速裝置,發酵罐常用的變速裝置有三角皮帶伸展動,圓柱或螺旋圓錐齒輪減速裝置,其中以三角皮帶變速傳動效率較高,但加工,安裝精度要求高。採用變極電動機作階段變速,即在需氧高峰時採用高轉速,而在不需較高溶解氧的階段適當降低轉速。這樣,發酵產率並不降低,而動力消耗則有所節約。自動化程度較高的發酵罐,採用可控硅變頻裝置,根據溶氧測定儀連續測定發酵液中溶解氧濃度的情況,並按照微生物生長需要的耗氧及發酵情況,隨時自動變更轉速,這種裝置進一步節約了動力消耗,並可相應提高發酵產率,但其裝置頗為復雜。
空氣分布裝置
空氣分布裝置的作用是吹入無菌空氣,並使空氣均勻分布。分布裝置的形式有單管及環形管等。常用的為單管式,管口對正罐底中央,裝於最低一擋攪拌器下面,管口與罐低的距離約40mm,並且空氣分散效果較好。若距離過大,空氣分散效果較差。該距離可根據溶氧情況適當調整,空氣由分布管噴出上升時,被攪拌器打碎成小氣泡,並與醪液充分混合,增加了氣液傳質效果。通常通風管的空氣流速取20米/秒。為了防止吹管吹入的空氣直接噴擊罐底,加速罐底腐蝕,在空氣分布器下部罐底上加焊一塊不銹鋼補強。可延長罐底壽命。通風量在0。02~0。5ml/sec時,氣泡的直徑與空氣噴口直徑的1/3次方成正比。也就是說,噴口直徑越小,氣泡直徑也越小。因而氧的傳質系數也越大。但是生產實際的通風量均超過上述范圍,因此氣泡直徑僅與通風量有關,而與噴口直徑無關。
軸封
軸封的作用:使罐頂或罐底與軸之間的縫隙加以密封,防止泄露和污染雜菌。常用的軸封有填料函軸封和端面軸封兩種。填料函軸封是由填料箱體,填料底襯套,填料壓蓋和壓緊螺栓待零件構成,使旋轉軸達到密封的效果。安裝在旋轉軸與設備之間的部件,它的作用是阻止工作介質(液體,氣體)沿轉動軸伸出設備之處泄漏冷卻裝置
5M3以下發酵罐一般採用夾套冷卻。大型發酵罐採用列管冷卻(四至八組)。帶夾套的發酵罐罐體壁厚要按外壓計算[即3。5Kg/厘米2(絕對壓力)]夾套內設置螺旋片導板,來增加換熱效果,同時對罐身起加強作用。冷卻列管極易腐蝕或磨損穿孔,最好用不銹鋼製造。啤酒發酵設備-標准通用式發酵罐編輯本段 通用式發酵罐是最廣泛應用的深層好氣培養設備。
在工業生產中,尤其是制葯工業中,使用得最廣泛的就是通用式發酵罐。這種發酵繞既具有機械攪拌裝置,又具有壓縮空氣分布裝置。發酵罐的攪拌軸既可置於發酵罐的頂部,也可置於其底部,其高徑比為2:1-6:19有關的重要因素是氧傳遞效率,功率輸入,混合質量,攪拌槳形式和發酵罐的幾何比例等。
自吸式發酵罐
它與通用發酵罐的主要區別是:①有一個特殊的攪拌器,攪拌器由轉子和定子組成;②沒有通氣管。
具有轉子和定子的攪拌器的吸氣原理:浸在發酵液中的轉子迅速旋轉,液體和空氣在離心力的作用下,被甩向葉輪外緣。這時,轉子中心處形成負壓,轉子轉速愈大,所造成的負壓也愈大。由於轉子的空膛與大氣相通,發酵罐外的空氣通過過濾器不斷地被吸入,隨即甩向葉輪外緣,再通過異向葉輪使氣液均勻分布甩出。轉子的攪拌,又使氣液在葉輪周圍形成強烈的混合流,空氣泡被粉碎,氣液充分混合。
自吸式發酵罐的攪拌器
①回轉翼片式自吸攪拌器;
②噴射式自吸攪拌器;
③具有轉子和定子的自吸攪拌器。
氣泡塔式發酵罐
塔式發酵罐系一直立長圓筒,筒內安裝孔板,有的還在罐內安裝攪拌器,罐壁四周裝擋板。與分批的機械攪拌發酵罐類似,有的塔頂橫截面擴大,供以降低流速,截留液體夾帶的懸浮物。發酵液和空氣可以並流,也可逆流。
_罐的特點是:罐身高,高徑比為6;土黴素等生產用的設備,高徑比達到7。由於液位高,空氣利用率高,節省空氣約5%,節省動力約30%,但底部存在沉澱現象;溫度高時降溫較難。
現代發酵罐的大型化給STF帶來—系列難以克服的困難。要大於1000kW的機械攪拌;大量的冷卻水和排除熱量;能量的均勻分布;溶解氧,碳源和其它營養與pH控制等。
帶升式發酵罐
帶升式發酵罐也稱為氣流攪拌發酵罐,不用機械攪拌,借通風起到攪拌作用並供給氧氣。
特點:結構簡單,冷卻面積小,無攪拌傳動設備,料液充滿系數大,無須加消泡劑,維修,操作及清洗簡便,節省動力,減少染菌等。
工作原理:外循環氣流攪拌罐是將空氣上升管裝在罐外,下端與罐底連通,管底裝空氣噴嘴,壓縮空氣以250~300m/s高速噴出,與上升管內醪液接觸,由於氣液混合體密度小於罐內醪液,所以在管內上升,管上端與罐身切線相連,液體由切線進入在罐內迴旋下降,形成激烈循環。
液提式發酵罐
液提發酵罐是液體藉助於一個液體泵進行輸送,同時氣體在液體的噴嘴處被吸入發酵罐。
噴嘴是這類發酵罐的一個特殊部件,製造要求精密。
氣提式發酵罐
空氣壓縮機是氣提式發酵罐的重要組成部分,它的效率決定於它的形式。
壓縮氣體通過空氣分布器進入液體後,最初形成的氣泡是由液體劇烈翻動來分散的,所以氣泡的分散程度決定於功率消耗速率。
(一)噴嘴塔式
這是由一個兩相噴嘴和鼓泡柱組成的發醉罐,它的通氣效率比多孔管式或多孔板式好得多。
這種形式的反應器常用於廢水處理,如在一個15000m'的活性污泥池中,安裝56個噴嘴,每天可轉化30000kg的氧。
(二)噴嘴塔循環式
它以兩相噴嘴作為通氣裝置,具有高的液體循環速度。
(三)噴璃循環式
它利用噴嘴的噴射力,吸入氣體,使氣體在罐體內部循環,達到較好的傳氧效果。
的傳氧效果。
(四)噴射通道式
在這種反應器里,液體在細長形的噴嘴裡被加速,使循環液體的位能更有效地轉變成動能。噴嘴最窄處液體的速度最大,而靜壓最低,空氣通過小孔或狹窄處被吸入和分散,在噴嘴處形成的氣泡被向下流動的液體帶到罐的底部。在窄管的終端,氣體向上運動並離開液體排出。
(五)滴流床式
液體在罐頂部被分散,然後向下滴流通過已被固定化的微生物細胞。空氣是在罐底導入並與液體逆向流動。它在好氧廢水處理中有著廣泛的應用。
(六)多級塔循環式
這種罐以多孔盤管或篩孔發作為一級分離器。液休平面由溢流管控制。(七)管道循環式
空氣以3-4m/s的速度導入液體流中,然後通過—個多孔過濾器在
旋風分離器中分離,最後排出系統。這種液流以單向通過泵和流量計。採用這種可以有很高的細胞濃度〔可達t659(乾重細胞)/L和高的氧傳遞速率。然而功率輸入也是相當高的。(八)液體流化床式
近年來,沉化床生化反應器的研究報道很多,它主要應用在3個方面
①酶固定在固體基質上;
②完整細胞固定在固體基質上進行純培養;
③生化流化床廣泛應用於廢水處理過程。
⑸ 如何利用畜禽糞便進行好氧堆肥制有機肥
一、有機肥發酵方法
厭氧發酵:在缺氧或無氧條件下,主要利用厭氧微生物進行的堆肥化過程。最終產物除腐殖質類有機物、二氧化碳和甲烷外,還有氨、硫化氫和其他有機酸等還原性物質。工藝簡單、不需進行通風,但反應速率緩慢,堆肥化周期較長。
好氧發酵:在人工控制和一定碳氮比例(C/N)、水分、溫度和通風的情況下,通過微生物將有機質轉化為穩定的腐殖質的過程,這類堆肥無臭無蠅,反而有淡淡的泥土味。
二、有機肥發酵工藝
靜態條垛堆肥:無需翻堆,能夠確保堆體有效的達到高溫和病原菌體滅活,縮短堆肥周期。
動態條垛堆肥:通過人工或機械定期翻堆,來確保堆體好氧狀態。
反應器堆肥:在一個容器或幾個容器進行,能夠有效地控制溫度,水分,從而監控堆肥發酵程度。