[發明專利]一種秸稈好氧厭氧交替發酵系統及工藝

有效

• 申請號: 202011617015.4
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112574862B
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發明（設計）人: 劉洪濤
• 申請（專利權）人: 中國科學院地理科學與資源研究所
• 主分類號: C12M1/107
• 分類號: C12M1/107;C12M1/36;C12M1/04;C12M1/02;C12M1/00
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 李興林

1.一種秸稈好氧厭氧交替發酵系統，其特征在于，包括發酵罐體，所述發酵罐體包括發酵區和設置于所述發酵區底部的沼液收集區；所述發酵區通過導熱隔板分隔為第一發酵空間和第二發酵空間，所述第一發酵空間和所述第二發酵空間內均設置有曝氣裝置和發酵液噴灑裝置，且所述發酵液噴灑裝置與所述沼液收集區通過管道連接；所述導熱隔板的兩側分別設置一發酵池，所述發酵池的底板上設置有漏液孔，所述第一發酵空間和所述第二發酵空間的底部均設置有排液管，所述排液管用于將發酵液排入所述沼液收集區內；所述導熱隔板通過轉軸安裝，所述轉軸連接有驅動電機，所述轉軸能夠帶動所述導熱隔板轉動，以使同一所述發酵池在所述第一發酵空間和所述第二發酵空間之間切換，所述第一發酵空間和所述第二發酵空間之間交替循環進行秸稈好氧發酵、秸稈厭氧發酵和沼氣發酵；所述第一發酵空間和所述第二發酵空間均設置有沼氣排管，所述沼氣排管與外部沼氣儲池連接；

還包括控制系統，所述曝氣裝置、所述發酵液噴灑裝置和所述驅動電機均由所述控制系統控制啟閉。

2.根據權利要求1所述的秸稈好氧厭氧交替發酵系統，其特征在于，各所述排液管和各所述沼氣排管上均設置有電磁閥門，各所述電磁閥門均由所述控制系統控制啟閉。

3.根據權利要求1所述的秸稈好氧厭氧交替發酵系統，其特征在于，所述發酵罐體上設置有側開門，所述側開門位于所述發酵區，開啟所述側開門能夠對所述發酵池內的物料進行更換或填補。

4.根據權利要求1所述的秸稈好氧厭氧交替發酵系統，其特征在于，所述發酵池可拆卸安裝于所述導熱隔板的側面；所述發酵池為半圓柱形發酵池，且所述發酵池的底板鉸接于所述發酵池的底部，便于開啟，進行卸料。

5.根據權利要求1所述的秸稈好氧厭氧交替發酵系統，其特征在于，所述發酵池的側壁設置有攪拌裝置，所述攪拌裝置包括攪拌軸和安裝于所述攪拌軸上的若干攪拌桿，所述攪拌桿內設置有電熱絲，用于加熱所述攪拌桿，進而實現對物料的加熱。

6.根據權利要求1所述的秸稈好氧厭氧交替發酵系統，其特征在于，所述導熱隔板為氧化鋁陶瓷板。

7.根據權利要求1所述的秸稈好氧厭氧交替發酵系統，其特征在于，所述發酵區的內壁由外至內依次設置有保溫層和除臭層，所述除臭層由除臭劑涂覆而成。

8.根據權利要求1所述的秸稈好氧厭氧交替發酵系統，其特征在于，所述轉軸的頂端貫穿所述發酵罐體的頂部后與所述驅動電機連接；所述發酵罐體的頂部設置有支架，所述驅動電機安裝于所述支架上。

9.一種基于權利要求1-8任意一項所述秸稈好氧厭氧交替發酵系統的秸稈好氧厭氧交替發酵工藝，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一：在兩個發酵池內分別加入糞便和預處理后的秸稈碎，并將兩個所述發酵池分別安裝在所述導熱隔板的兩側；

步驟二：封閉發酵罐體，并通過控制系統啟動驅動電機使轉軸轉動，以使兩個所述發酵池分別位于兩個發酵空間內；

步驟三：通過控制系統啟動秸稈碎所在發酵空間內的曝氣裝置和發酵液噴灑裝置，通過控制系統開啟糞便所在發酵空間內的沼氣排管和排液管；同時通過控制系統同時啟動兩個發酵池內的攪拌裝置及加熱絲；

步驟四：兩個發酵池同時分別啟動厭氧發酵和好氧發酵，好氧發酵產生的熱量通過導熱隔板在兩個發酵空間同時發散，厭氧發酵產生的沼氣排出，沼液收集在沼液收集區，并由發酵液噴灑裝置將沼液噴灑在秸稈碎上；

步驟五：秸稈初步有氧發酵完成后，通過控制系統同時關閉兩個發酵池內的攪拌裝置及加熱絲；由控制系統驅動導熱隔板轉動180°，使兩個發酵池更換發酵空間，初步有氧發酵后的秸稈碎進入厭氧空間進行厭氧發酵；同時通過控制系統將另一發酵空間的曝氣裝置和發酵液噴灑裝置關閉，將沼氣排管和排液管開啟，進行沼氣厭氧發酵；

步驟六：秸稈碎厭氧發酵完成后，完成一個發酵周期，進行補料或卸料后，進入下一發酵周期。