[其他]牲畜糞便近中溫產(chǎn)沼系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 85100537
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85100537A
• 公開（公告）日: 1986-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱章玉;俞佩金;李道棠
• 申請（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號: C02F11/04
• 分類號: C02F11/04
• 代理公司: 上海交通大學(xué)專利事務(wù)所
• 代理人: 王桂忠

本發(fā)明為農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)中使用的一種動物糞便厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼裝置。

牲畜糞便在厭氧條件下發(fā)酵，不僅能獲得高熱效的可燃氣體-沼氣，而且能改善環(huán)境，發(fā)酵后的料渣、料液還可進一步開發(fā)利用和作為高質(zhì)量的有機肥料。

歐美各國的厭氧發(fā)酵技術(shù)研究工作在七十年代之前，主要從事沼氣發(fā)酵微生物學(xué)研究、厭氧消化作用的生物化學(xué)原理、甲烷菌種的培養(yǎng)、分離和鑒定技術(shù)等基礎(chǔ)理論研究工作;工業(yè)化生產(chǎn)性研究工作也大多局限于為解決大量含有機成份的污泥污染而進行的厭氧處理技術(shù)，以能達到排放標準為目的。自中東戰(zhàn)爭以來，由于傳統(tǒng)的石油燃料面臨嚴重的危機，生物質(zhì)厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼的生產(chǎn)性研究才在發(fā)達國家中逐步開展起來。迄今為止，以牲畜糞便為原料已正式投產(chǎn)并長期運行的工業(yè)生產(chǎn)裝置并不多，更因為歐美各國設(shè)備裝置大多采用強化工程塑料、鋼材等制成，造價偏高，不宜在發(fā)展中國家推廣。另外，發(fā)酵工藝也大多采用傳統(tǒng)的中溫發(fā)酵技術(shù)，需嚴格控溫（35°±1℃），系統(tǒng)中要有熱交換器等加熱系統(tǒng)和自動溫控裝置，大大增加了投資，且工藝操作要求很高。（參見80年的法國專利FR8000803）。

早在三十年代，我國就有關(guān)于產(chǎn)沼發(fā)酵池試驗運行的報告，近二、三十年來，我國廣大農(nóng)村曾先后形成幾次推廣沼氣的高潮，特別是自1975年以來，農(nóng)村家庭沼氣工作逐漸轉(zhuǎn)入全面推廣階段，而且也出現(xiàn)了一批以牲畜糞便為主要原料的容積較大的厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼池，在產(chǎn)沼的同時也初步處理了糞便;取得了一定的效果;然而，由于大容積產(chǎn)沼系統(tǒng)仍局限于傳統(tǒng)的發(fā)酵裝置和工藝，沼氣發(fā)酵池一般采用地表坑埋式，屬于自然溫發(fā)酵工藝。由于發(fā)酵溫度受氣溫及地表溫度變化而波動較大，引起產(chǎn)氣率不穩(wěn)定，尤其在冬季池內(nèi)發(fā)酵溫度低于15℃，以至產(chǎn)氣甚微（約0.05～0.10m³/m³料·天）（據(jù)氣象資料統(tǒng)計，僅江、浙二省全年地表溫度低于15℃達120天左右）。此外，由于坑埋式發(fā)酵池內(nèi)進出料不易實現(xiàn)機械化，池內(nèi)料液難以實現(xiàn)有效攪拌，以致不少發(fā)酵池在運行一段時間以后，由于沉渣不斷累積，表面浮殼層不斷加厚，這樣不但直接減少了發(fā)酵池的有效容積，嚴重時常常會出現(xiàn)因無法排渣出料而造成“死池”的現(xiàn)象。因此這種沼氣池不僅產(chǎn)氣率低、產(chǎn)氣不穩(wěn)定，而且進出料不方便，維修困難，壽命短。（參見1982年能源出版社《能源利用》P148，P182）。

本發(fā)明設(shè)想一種新的裝置，它能夠避免自然溫發(fā)酵產(chǎn)氣不穩(wěn)的缺點，不需要中溫發(fā)酵那么嚴格的溫度控制裝置，以較少的成本達到一年四季長年穩(wěn)定產(chǎn)沼。

本發(fā)明從我國實際情況出發(fā)，以生態(tài)系統(tǒng)工程原理為指導(dǎo)，綜合考慮了環(huán)境、能源、糧食、飼料等諸因素，提出了以牲畜糞便為原料的近中溫高效產(chǎn)沼新工藝和裝置，重點解決了發(fā)酵料預(yù)處理、保溫和自動進出料三大關(guān)鍵。本系統(tǒng)不僅能在處理動物糞便的同時，做到一年四季穩(wěn)定高效產(chǎn)沼氣，而且由于整個裝置采用普通建材，造價低廉，因而特別適合于我國市郊、農(nóng)村及發(fā)展中國家推廣、應(yīng)用。

本發(fā)明的主發(fā)酵罐為夾層保溫地面直立園柱形;進料經(jīng)預(yù)處理;進出料管道化，并采用獨特設(shè)計的液力攪拌，以糞便泵為動力源實現(xiàn)進料、攪拌兼用，提高了設(shè)備利用率;發(fā)酵過程首創(chuàng)近中溫新工藝，既容易控制發(fā)酵工藝參數(shù)，又能確保穩(wěn)定高效產(chǎn)氣。

附圖為本系統(tǒng)的基本流程。牲畜糞便投入預(yù)發(fā)酵池（1）內(nèi)，經(jīng)預(yù)發(fā)酵后配以由熱水箱（2）來的熱水調(diào)和并經(jīng)柵網(wǎng)裝置（3）除去糞便中混入的長草、成團狀纖維和較大直徑的固體等雜質(zhì)，進入配料池（4）內(nèi)，把進料液配成含干物質(zhì)7～9%及溫度為35℃左右的均勻料液，由糞便泵（5）打入各個發(fā)酵罐（6）中，（每只泵可供多只發(fā)酵罐使用）。熱水箱（2）的熱水可來自太陽能集水器或工業(yè)余熱廢水。發(fā)酵料液在（6）中的發(fā)酵周期為25～30天，產(chǎn)出氣體經(jīng)管道輸入貯氣柜（7）中，并供用戶使用。已發(fā)酵料液和料渣經(jīng)由排料管和溢流管自動排入蓄糞池（8）中，以便經(jīng)固液分離成固體料渣和液體發(fā)酵液二大類，待進一步處理和綜合利用。系統(tǒng)中每個發(fā)酵罐都配備了壓力表、氣體流量表及測溫裝置等儀表，以監(jiān)察發(fā)酵裝置的工作情況。輸氣管道低處安裝了可調(diào)式疏水器（9），自動排出管道中冷凝水，以防管道堵塞。