[發明專利]一種發酵罐及包含該發酵罐的秸稈氣肥聯產系統

有效

• 申請號: 201010280780.1
• 申請日: 2010-09-14
• 公開（公告）號: CN101993817A
• 公開（公告）日: 2011-03-30
• 發明（設計）人: 張全國;楊群發;焦有宙;張相鋒
• 申請（專利權）人: 河南農業大學
• 主分類號: C12M1/107
• 分類號: C12M1/107;C05F5/00
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 時立新

技術領域

本發明屬于秸稈的資源化利用技術領域，具體涉及一種發酵罐，以及包含該發酵罐的秸稈氣肥聯產系統。

背景技術

伴隨著化石能源的日益枯竭，以秸稈廢棄物為代表的生物質能源因其可再生、對環境友好等優點，受到了世界各國的青睞，紛紛對其進行資源化和能源化利用。我國是農業大國，年產農作物秸稈廢棄物6億噸左右，合理、有效地利用秸稈對我國構建節約型社會具有非常重要的意義。

目前，我國在秸稈的資源化利用方面主要是將秸稈還田或用作畜禽飼料，能源化利用方面則主要是秸稈成型和氣化(包括沼氣)。但就總體而言，秸稈的資源化、能源化利用因受技術和生產成本的限制，對秸稈資源的利用程度非常有限，且各有缺點。例如，秸稈還田雖然能夠大量利用秸稈，但秸稈在土壤中分解緩慢，易造成微生物與作物爭氮，影響作物后期產量。此外，秸稈還田后土壤濕度增大，地溫升高，為某些病蟲害的發生和流行創造了適宜的環境條件。對于秸稈的能源化利用，不管是成型還是氣化，生產成本過高一直是制約其發展的主要因素。因此，若能開發出一套低投入、高產出的秸稈糞便沼氣制肥系統，同時實現秸稈的能源和資源化利用，促進秸稈利用技術的規模化發展，必然具有廣闊的市場前景。

發明內容

本發明的目的在于提供了一種發酵罐，同時還提供了包含該發酵罐的秸稈氣肥聯產系統。

為達上述目的，本發明采用了如下技術方案：一種發酵罐，包括罐體和罐蓋，所述罐蓋設置在罐體底部，罐體上方設有吊鉤和出氣口。

秸稈氣肥聯產系統，包括發酵設備組，所述發酵設備組包括發酵池和吊裝在發酵池內的發酵罐，發酵罐由罐體和設置在罐體底部的罐蓋組成，罐體上方設有吊鉤和出氣口。

所述發酵池呈狹長型，發酵池內沿長度方向上吊裝有一列發酵罐。

所述發酵池頭端設有出料站臺，發酵池靠近出料站臺的邊沿呈斜坡狀。

所述發酵罐的罐體下半部固定有兩個同心的支承軸，罐蓋為下翻式罐蓋，罐體上設有卡固罐蓋的鎖扣；出料站臺遠離發酵池的一側設有發酵罐旋轉底座，該底座包括兩個同軸的半瓦和支撐板瓦的支架，兩半瓦的高度和軸向間距足夠容納發酵罐。

所述發酵設備組包括多組發酵池，發酵池的長度方向平行、并排設置；所述發酵罐旋轉底座下方設有滑軌，滑軌垂直于發酵池長度方向設置。

所述發酵池尾端設有補水池，補水池與發酵池之間設有循環水泵。

所述發酵池上方設有吊車，吊車軌道沿發酵池的長度方向設置，自發酵池尾端延伸至滑軌上方。

滑軌遠離發酵池的一側設有秸稈預處理池，所述預處理池由池體和覆在池體頂部的太陽能覆膜組成，池體上設有蒸汽入口和蒸汽出口。

所述發酵設備組上方整體罩有太陽能覆膜，發酵設備組中每兩相鄰發酵池間設有人行通道；預處理池與滑軌之間設有攪拌區。

利用本發明的系統進行氣肥聯合生產時，先在粉碎后的秸稈中拌入快速發酵菌劑和水，投入到預處理池中，好氧處理3天左右；預處理后的原料由運輸車運至攪拌區，與畜禽糞便、沼渣等一起用攪拌設備混勻后裝入架在旋轉底座上方的發酵罐中，裝料后的發酵罐經吊車吊裝至發酵池中。

發酵池中注有水，發酵罐入發酵池后，池水在壓力作用下經發酵罐罐體與罐蓋間的縫隙壓入發酵罐體，直至與物料面平齊。發酵池水的多少可通過補水池和循環水泵控制。發酵池中的水有兩方面作用：一是浸潤原料，保證發酵所需水分；二形成水膜，防止發酵產生的沼氣通過底部罐蓋縫隙逸出，迫使沼氣通過設在罐體上方的出氣口排出并收集利用。發酵完成后，發酵罐由吊車吊至設在發酵池頭端的出料站臺，由罐蓋縫隙泄露出來的發酵池邊沿的斜坡回流至發酵池；瀝水后再由吊車將發酵罐吊起至運輸車上方，打開罐蓋，便將快速發酵后的秸稈倒出。秸稈由運輸車拉入制肥廠，進行后續處理。

傾倒后的發酵罐被吊至旋轉底座，放下時罐體下半部的支承軸正好架在半瓦上方，由于底部罐口較輕，發酵罐在偏心重力作用下旋轉，待底部罐口旋轉朝上時，便可進行下一輪的裝料。若發酵罐偏心重力不足，可對其施加一定外力。

與傳統發酵設備相比，本發明主要具有如下幾點優勢：

1)預處理、裝料、出料及發酵各部分設計合理，系統的自動化程度高，易于實現規模化生產。

2)利用發酵罐與發酵池獨特的組合設計以及發酵罐單體之間相對獨立性，可隨意增減發酵罐數量，調整生產規模，而設在發酵池上方的吊車又進一步提升了發酵罐的靈活性。

3)發酵罐體采用水封技術，既避免了沼氣的泄露，又保證了秸稈發酵過程中所需要的水分，有效降低了傳統單一制肥工藝過程中因秸稈氨化作用而造成的氮元素流失。