[實用新型]連續處理秸稈和畜禽糞污制備沼氣裝置

有效

• 申請號: 201721820746.2
• 申請日: 2017-12-23
• 公開（公告）號: CN207738751U
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 史俊高;安曉熙;房有為;曹月梅;劉東紅
• 申請（專利權）人: 山東恒力新能源工程有限公司
• 主分類號: C12M1/36
• 分類號: C12M1/36;C12M1/34;C12M1/107;C12M1/02;C12P5/02;C02F11/04
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 周仕芳;盧登濤

本實用新型公開了連續處理秸稈和畜禽糞污制備沼氣裝置。該裝置包括沉降除砂池、秸稈青貯池、預水解均衡池、進料緩沖罐、厭氧發酵罐，所述沉降除砂池、秸稈青貯池分別連接預水解均衡池，預水解均衡池連接進料緩沖罐，進料緩沖罐連接厭氧發酵罐的進料口，厭氧發酵罐底部的出料口連接預水解均衡池，厭氧發酵罐頂部設有沼氣出口；所述厭氧發酵罐通過傾斜式加速導流板將厭氧發酵罐均分為4個小室。連續處理秸稈和畜禽糞污制備沼氣裝置用秸稈和畜禽糞污與回流沼液經合理的碳氮磷配比后，容積產氣率高、沼氣甲烷含量高、沼液處理負荷降低。

技術領域

本實用新型屬于秸稈處理領域，尤其是連續處理秸稈和畜禽糞污制備沼氣裝置。

背景技術

我國是一個能源相對短缺的國家，也是生物質資源大國。據統計，我國每年農作物秸稈產生總量約8.4億噸，除去用于造紙、飼料原料外，還有約4.7億噸秸稈可作為能源物質加以利用；農作物秸稈是一種重要的富含有機質(80％～90％)的生物質資源。我國規模化畜禽養殖每年產生糞便38億噸(若完全轉化成沼氣相當于1.62億噸標準煤)，其中僅有15％配備了沼氣工程等處理設施；畜禽糞便已經成為農業面源污染的主要源頭之一，也給畜牧業可持續發展帶來了嚴峻挑戰。

因此，利用現代技術將農作物秸稈和畜禽糞污轉化為高效、潔凈、方便的高品位能源——沼氣，對緩解我國常規能源緊張狀況，促進社會經濟的可持續發展和生態環境的改善具有重要意義。

傳統的秸稈處理主要方式有直接焚燒和厭氧發酵等。秸稈直接焚燒致使大氣中二氧化硫、二氧化氮和可吸入顆粒物三項污染指數大大提升，嚴重污染空氣環境；當可吸入顆粒物濃度達到一定程度時，對人體含有黏膜的眼睛、鼻子和咽喉等刺激較大，危害人體健康。秸稈干式厭氧發酵裝置存在設備投資大，攪拌裝置易壞等缺點；秸稈濕式厭氧發酵裝置存在原料易漂浮、易結殼和發氣量低等不足。以畜禽糞污為原料的厭氧發酵裝置存在原料碳氮比不合理造成的容積產氣率低、沼氣甲烷含量低、沼液量大而且難處理等缺點。

中國實用新型專利(201610223313.2，CN107287248A一種聯合處理糞便和秸稈的厭氧發酵工藝)公開了一種聯合處理糞便和秸稈的厭氧發酵工藝，所述工藝包括如下步驟：先將糞便進行堆漚處理，然后與粉碎的秸稈混合并調整含水率到60％～70％后作為蚯蚓養殖的餌料，將蚯蚓采食餌料后產生的蚯蚓糞投加到沼氣池厭氧發酵產出沼氣。上述實用新型通過蚯蚓預處理糞便和秸稈，利用蚯蚓糞作為沼氣發酵原料生產沼氣，但是此實用新型需要增加蚯蚓的養殖，而且該工藝處理原料量小，難以大型化。

秸稈與糞便不同配比發酵產沼氣試驗研究，中國沼氣，2011，29(4)。本試驗以秸稈與糞便的不同原料配比，設置十個處理進行沼氣發酵試驗。通過對比啟動時間、總產氣量、TS產氣率及甲烷含量等參數，以探討最佳的原料配比。結果表明：秸稈比例過大或過小生產沼氣的效率均不高，只有50％秸稈與50％糞便配合時，其總氣量、TS產氣率及甲烷含量才達到最高。秸稈原料可完全替代糞便生產沼氣，但必須進行前處理，且發酵啟動慢，比純糞便原料慢了3～10天，產氣高峰期也推遲了15天左右，但產氣持續時間較長，可達6個月左右。該研究只是停留在實驗室階段，并沒有按照50％秸稈與50％糞便進行工業化。

實用新型內容

為了解決現有的技術的不足，本實用新型提出了連續處理秸稈和畜禽糞污制備沼氣裝置。

本實用新型的目的在于：

(1)針對傳統秸稈和畜禽糞污處理的不清潔性和弊端，本裝置可以解決秸稈和畜禽糞污不合理利用帶來的大氣污染、水污染等環境問題。

(2)針對傳統秸稈干發酵和濕發酵設備投資大、攪拌傳動設備易壞和原料易漂浮、易結殼、容積產氣率低等技術問題，本裝置設備投資小、無大型攪拌傳動設備、原料混合均勻、不漂浮、不結殼、容積產氣率高。