[發明專利]戶用半連續式秸稈厭氧發酵裝置

在審

• 申請號: 201610189909.5
• 申請日: 2016-03-30
• 公開（公告）號: CN105670910A
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發明（設計）人: 席江;彭德全;丁自立;冉毅
• 申請（專利權）人: 農業部沼氣科學研究所
• 主分類號: C12M1/107
• 分類號: C12M1/107;C12M1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明屬于能源領域，具體涉及一種戶用半連續式秸稈厭氧發酵裝置。

背景技術：

以農作物秸稈為發酵原料，發酵工藝大致為粉碎、調節C/N比、進料、發酵和出料，其中，由于秸稈比重輕和其纖維結構特性，使得進出料成為了影響沼氣工程正常運行的關鍵環節。通常采用將秸稈粉碎為更小尺寸、用螺桿泵擠壓進料、發酵罐內噴淋等手段緩解因秸稈自身理化特性帶來的進出料困難，但粉碎為更小尺寸，帶來了更多能耗，同時細小的秸稈粉塵會造成對操作者健康的損害以及存在安全隱患。螺桿泵和噴淋能提高進出料的效率和緩解因秸稈漂浮帶來的傳質問題，但作用較為有限。此外，秸稈沼氣工程還存在發酵原料收集和儲運的困難。秸稈比重輕，體積大，不便于運輸。秸稈本來為農業生產廢棄物，但若作為原料收集，秸稈原所有者價格上漲隨意性比較大。秸稈為易燃物，大量集中堆放存在安全隱患，尤其是投料前需要粉碎，若通風條件不好易導致粉塵爆炸。國家投資的秸稈沼氣示范項目大部分因秸稈收集成本高和儲運難等原因無法正常運行，部分甚至建成后未投產，在運行環節的問題尚未暴露時就已廢棄。

發明內容：

本發明的目的是為了克服現有秸稈沼氣工程進出料困難，原料收集和儲運困難的缺陷，為人們提供一種進出料簡單易行，不需要大量收集和儲運原料，產氣持續穩定的戶用半連續式秸稈厭氧發酵裝置。

本發明的目的是通過下述技術方案來實現的。

本發明的戶用半連續式秸稈厭氧發酵裝置，主要由發酵裝置1、輸氣管3和戶用濕式儲氣柜4依次連接構成，其特征在于發酵裝置1由多個發酵單元2并聯構成，發酵單元2由頂蓋5和發酵池10組成，頂蓋5上設置有輸氣管接口9，頂蓋5底端設置有棒狀重物8；發酵池10池壁頂部設置有水槽6，水槽6與頂蓋5對應。

上述方案中，所述發酵單元2的進料和出料方式如下：

進料時，打開頂蓋5，將秸稈用鍘刀簡單切短后裝入加配重的尼龍網袋，將秸稈袋投入發酵池10中，然后蓋上頂蓋5即可；出料時，網袋中的秸稈發酵剩余物直接提出，多余的沼液通過液體泵抽出。

本發明面向種植農戶，充分利用農戶自家生產的秸稈廢物為發酵原料，采用分散和就地處理的方式，解決了秸稈收集、轉運和儲存經濟成本高和原料難以保障的問題。整個發酵裝置為半連續式發酵，保證了整個裝置產氣的穩定性和持續性，單個發酵單元為批式發酵工藝，利用人力和簡單工具，打開發酵單元頂蓋，秸稈經鍘刀簡單切短后裝入有配重的尼龍網袋，秸稈袋投入發酵池，實現袋裝原料一次性進出料，人工勞動強度相對集中，解決了秸稈因中空纖維構造導致的漂浮和進出料難的問題。秸稈的資源化利用既解決了環境污染問題，契合目前減少廢棄排放，建設環境友好型社會的大背景，又彌補了農村能源來源渠道有限，價格高的短板，符合社會發展和農村生產生活需要。

綜上所述，本發明克服了現有秸稈沼氣工程進出料困難，原料收集和儲運困難的缺陷，提供的戶用半連續式秸稈厭氧發酵裝置進出料簡單易行，不需要大量收集和儲運原料，產氣持續穩定。

附圖說明：

圖1為本發明的結構示意圖。

圖2為本發明的發酵單元結構示意圖。

圖中：1：發酵裝置；2：發酵單元；3.輸氣管；4.戶用濕式儲氣柜；5.頂蓋；6.水槽；7.水封；8.棒狀重物；9.輸氣管接口；10.發酵池。

具體實施方式

下面通過實施例進一步詳述本發明，但本發明不僅限于所述實施例。

實施例一

本例的戶用半連續式秸稈厭氧發酵裝置是由發酵裝置1、輸氣管3和戶用濕式儲氣柜4依次連接構成，發酵裝置1由九個發酵單元2并聯構成，發酵單元2由頂蓋5和發酵池10組成，頂蓋5上設置有輸氣管接口9，頂蓋5底端設置有棒狀重物8；發酵池10池壁頂部設置有水槽6，水槽6與頂蓋5對應。

每個發酵單元2長和寬均為0.71m，深2m。

發酵單元2上端為開放的磚混式結構，頂端有30cm深的水槽6，與紅泥塑料頂蓋5對應。紅泥塑料頂蓋5為下端開口的正方體，下端固定有防腐金屬棒狀重物8，用以確保發酵單元在不大于3kPa壓力下的氣密性。

紅泥塑料頂蓋5上留有輸氣管接口9，九個發酵單元2所產沼氣經輸氣管3輸入壓力為2kPa的戶用濕式儲氣柜4，沼氣經戶用濕式儲氣柜4輸出脫水、脫硫后供炊事、采暖用能。