[實用新型]含稻殼的禽畜尾物工業化厭氧產沼及發電的系統

有效

• 申請號: 201720322598.5
• 申請日: 2017-03-29
• 公開（公告）號: CN206721195U
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發明（設計）人: 衛冬生;趙紅恩;陳祖睿;李文有;伍浩坪;陳佳
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七一一研究所
• 主分類號: C12M1/107
• 分類號: C12M1/107;C12M1/02;C12P5/02;C02F11/04
• 代理公司: 北京市磐華律師事務所11336
• 代理人: 董巍,謝栒

技術領域

本實用新型涉及一種含稻殼的禽畜尾物工業化厭氧產沼的系統，以及利用含稻殼的禽畜尾物產生的沼氣進行發電的系統，屬于禽畜尾物發電綜合利用領域，尤其適用于禽畜尾物中含有稻殼的厭氧發酵產沼發電項目。

背景技術

近年來，隨著經濟的發展和人們生活水平的提高，畜禽產品需求量不斷增加，生產規模不斷擴大，我國畜禽養殖模式已從每家每戶養殖轉向規模化、集約化養殖，集約化程度已發展到相當高的水平，大的養豬場已突破50萬頭，養雞場100萬羽。然而，隨著生產規模的擴大，排放的糞便帶來的污染也越來越嚴重。國家環保總局對全國23個省、自治區、直轄市進行規模化畜禽養殖業污染情況調查，結果顯示，規模化畜禽養殖業污染呈現三大突出問題：一是糞便排放量大；二是畜禽污染物波及面廣且危害大，畜禽糞便的COD排放量已經遠遠超過工業與生活污水排放量之和；三是呈現較為嚴重的生態壓力。

對禽畜尾物的資源化利用已經越來越成為一種趨勢。將禽畜尾物厭氧發酵產生沼氣，沼氣可以用來發電上網，也可以作為工業用氣或者農戶生活用氣，產生的沼渣沼液可以用來作為有機肥。但現有的厭氧產沼系統普遍存在反應效果不佳等問題。

此外，在規模化養殖中，像鴨糞、雞糞等并不是每天清理，而是隔天在上面鋪一層稻殼或者秸稈碎末，累積到一定程度后再出糞，因此很多批量處理的禽畜尾物中都含有大量的稻殼。在厭氧發酵過程中，由于稻殼主要成分是纖維素和半纖維素，纖維素具有高度有序晶體結構，稻殼表層還有一層蠟質結構，這些成分和結構都導致其很難降解。結果，難以降解的稻殼普遍存在于管道、厭氧反應罐頂部，容易造成管道堵塞和厭氧反應罐頂部結殼，造成產氣量不穩定，難以持續。一旦厭氧反應罐結殼時間過長，會導致整個系統不通暢，無法正常運行，厭氧過程會處于停滯狀態。

因此，研究利用含稻殼的禽畜尾物厭氧產沼的系統，以解決現有技術中的上述技術問題，具有顯著的社會意義、環保意義和經濟價值。

實用新型內容

考慮到上述問題而提出了本實用新型。本實用新型提供了一種含稻殼的禽畜尾物工業化厭氧產沼、發電的系統，其至少解決了含稻殼的禽畜尾物在系統中厭氧產沼反應效果不佳等問題，提高了產沼能力并保障系統的穩定、高效、節能地運行。

根據本實用新型的一方面，提供了一種使用含稻殼的禽畜尾物工業化進行厭氧產沼的系統，該系統包括：混合裝置，用于將含稻殼的禽畜尾物混合配制成發酵液；水解酸化反應罐，連接混合裝置，用于將發酵液水解酸化；以及厭氧反應罐，連接水解酸化反應罐，用于使經過水解酸化的發酵液發生厭氧反應，以產生沼氣。

該厭氧產沼的系統包括水解酸化反應罐以及厭氧反應罐，混合配制的發酵液首先在水解酸化反應罐中在一定的反應溫度、反應時間以及pH值下進行水解酸化，這能夠將發酵液中的有機廢棄物轉化成簡單的有機酸、醇以及二氧化碳、氫、氨和硫化氫等；然后水解酸化后的發酵液進入厭氧反應罐在厭氧菌的作用下在一定的反應溫度和反應時間下進行厭氧反應，這可以高效地將水解酸化產生的有機酸、醇等物質厭氧發酵以產生沼氣。先對發酵液進行水解酸化能夠極大提升厭氧反應的效果。

在本實用新型的一個優選實施方案中，該系統還可以包括第一粉碎裝置，其用于在進行水解酸化時從水解酸化反應罐抽取位于發酵液的上部的固液混合物以進行粉碎，然后將經過粉碎的固液混合物返回水解酸化反應罐。在本實用新型的另一個優選實施方案中，該系統還可以包括第二粉碎裝置，其用于在進行厭氧反應時從厭氧反應罐抽取位于反應液的上部的固液混合物以進行粉碎，然后將經過粉碎的固液混合物返回厭氧反應罐。

粉碎破壞稻殼等不容易反應的物質的物理結構，使其充分與厭氧菌接觸反應，既消除了稻殼在管道中可能的淤積，又破壞了稻殼在水解酸化反應罐和/或厭氧反應罐中可能的頂部結殼的狀態，有效提高了厭氧反應的效率。

在本實用新型的一個優選實施方案中，該系統中的水解酸化反應罐還可以包括第一攪拌裝置，其用于將水解酸化反應罐中的發酵液攪拌均勻。在本實用新型的另一個優選實施方案中，該系統中的厭氧反應罐還可以包括第二攪拌裝置，其用于將厭氧反應罐中的反應液攪拌均勻。

對水解酸化反應罐中的發酵液或厭氧反應罐中的反應液進行攪拌，并確保其攪拌均勻，能夠使得水解酸化或厭氧反應充分進行。