連續(xù)秸稈進(jìn)料生物-化學(xué)循環(huán)沼氣發(fā)酵裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及能源環(huán)保領(lǐng)域，具體涉及一種連續(xù)秸桿進(jìn)料生物-化學(xué)循環(huán)沼氣發(fā)酵
目.0
【背景技術(shù)】
[0002]農(nóng)作物秸桿是世界最豐富的飼料來源之一，全世界年產(chǎn)量約29億噸，其中小麥秸占21%，稻草占19%，大麥秸占10%，玉米秸占35%，黑麥秸占2%，燕麥秸占3%，谷草占5 %，高粱占5%，大量廢棄秸桿導(dǎo)致日益嚴(yán)重的環(huán)境污染問題，迫切需要尋求新的出路。我國(guó)是世界上最大的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)國(guó)，種植業(yè)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)著十分重要的位置。種植業(yè)每年產(chǎn)生各類作物秸桿約7億噸，其中有約50%未得到有效的處理和利用。這不但浪費(fèi)了資源，而且由于大量秸桿的露天焚燒，導(dǎo)致嚴(yán)重的大氣污染，并引發(fā)火災(zāi)和影響高速公路與民航的運(yùn)行安全。秸桿的處理與利用是我國(guó)農(nóng)村面臨的主要的資源環(huán)境問題之一，因此迫切需要尋找新的利用途徑。為此，農(nóng)業(yè)部把秸桿沼氣生產(chǎn)技術(shù)列為我國(guó)農(nóng)業(yè)和農(nóng)村“十大節(jié)能減排技術(shù)”之首。
[0003]目前，秸桿在農(nóng)村能源方面的應(yīng)用主要有直接燃燒、致密成型燃料、熱解氣化、燃燒發(fā)電、生產(chǎn)燃料乙醇等。其中，秸桿致密成型燃料和熱解氣化技術(shù)(也就是通常所說的“氣化”)在我國(guó)推廣較普遍，是目前秸桿能源化利用的主要途徑，其他技術(shù)尚未在農(nóng)村推廣應(yīng)用。秸桿致密成型燃料易于儲(chǔ)存和運(yùn)輸，可以取代煤、燃?xì)獾茸鳛槊裼萌剂线M(jìn)行炊事、取暖等，也可用于供熱、發(fā)電等，是解決秸桿資源浪費(fèi)和污染的一項(xiàng)重要技術(shù)手段。對(duì)秸桿熱解氣化技術(shù)，我國(guó)從1990年初就已開始大力推廣，并已有大規(guī)模的應(yīng)用。但在推廣過程中發(fā)現(xiàn)許多問題，如需在高溫下進(jìn)行，投入能量大，能效比低；產(chǎn)生焦油，二次污染嚴(yán)重；產(chǎn)生的可燃?xì)鉄嶂档?，可利用效率低；投資較大、管理和運(yùn)行費(fèi)用高等。因此近年來，各地已陸續(xù)限制該技術(shù)的推廣?？梢?，現(xiàn)有技術(shù)不是本身存在問題，就是處理能力有限，不足以用于消化如此數(shù)量的秸桿。因此研究和開發(fā)新的、更好的秸桿能源轉(zhuǎn)化技術(shù)，就成為迫切需求。
[0004]以秸桿為原料生產(chǎn)沼氣，原料來源充足、分布廣泛，不受時(shí)間和空間限制，不產(chǎn)生沼液、焦油、廢水和廢氣等污染物，可實(shí)現(xiàn)秸桿的完全生態(tài)循環(huán)和高效利用。它不僅可以解決我國(guó)大量秸桿的環(huán)境污染問題，還可為我國(guó)的沼氣生產(chǎn)開辟新的大宗原料來源，為在更大規(guī)模和更大范圍推廣沼氣提供原料保障，為正在深入發(fā)展的社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)服務(wù)，具有十分廣闊的推廣應(yīng)用前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對(duì)傳統(tǒng)秸桿沼氣發(fā)酵裝置產(chǎn)氣率低、產(chǎn)氣周期長(zhǎng)、能耗高的問題，提供了一種連續(xù)秸桿進(jìn)料生物-化學(xué)循環(huán)沼氣發(fā)酵裝置，解決了進(jìn)料及發(fā)酵之間的連續(xù)性問題，縮短了產(chǎn)氣周期，增加了產(chǎn)氣率，實(shí)現(xiàn)了原料的循環(huán)利用。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本裝置采用如下的技術(shù)方案:
連續(xù)秸桿進(jìn)料生物-化學(xué)循環(huán)沼氣發(fā)酵裝置，由預(yù)處理單元、發(fā)酵單元以及循環(huán)處理單元組成，其中預(yù)處理單元由分離機(jī)(I)、排渣口(2)和傳送帶(3)組成，發(fā)酵單元由堆慪室
(4)、化學(xué)發(fā)酵室(5)和生物發(fā)酵室(6)組成，循環(huán)處理單元由三相分離器(7)、出氣口(8)、排渣口(9)、排水管(10)以及水栗(11)組成。其特征在于:分離機(jī)(I)和發(fā)酵單元由傳送帶(3)連接起來，堆慪室(4)、化學(xué)發(fā)酵室(5)、生物發(fā)酵室(6)以及三相分離器(7)依次由上到下排列，排水管(10)連通循環(huán)處理單元和發(fā)酵單元。
[0007]所述的發(fā)酵單元內(nèi)部設(shè)置有超聲波，具有震動(dòng)和清洗的功能，從而促進(jìn)秸桿的發(fā)酵。
[0008]所述的發(fā)酵單元內(nèi)部加有硫代硫酸鈉，調(diào)節(jié)發(fā)酵單元的內(nèi)部pE，并且對(duì)堆慪室
(4)、化學(xué)發(fā)酵室(5)和生物發(fā)酵室(6)之間進(jìn)行水封，確保絕對(duì)的厭氧環(huán)境。
[0009]所述的發(fā)酵單元內(nèi)部pH值由外部在線監(jiān)控，并加有緩沖溶液碳酸鈉和碳酸氫鈉，確保發(fā)酵環(huán)境酸堿度的平衡。
[0010]所述的發(fā)酵單元外部裝有盤管，維持內(nèi)部溫度在45°C -53°C之間。
[0011]所述的堆慪室(4)內(nèi)部加有甲醇和乙酸營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，使得排水管(10)輸送進(jìn)來的水分中的微生物復(fù)活，促進(jìn)循環(huán)發(fā)酵。
[0012]所述的生物發(fā)酵室(6)內(nèi)加入質(zhì)量濃度為0.3% — 0.5%復(fù)活微生物進(jìn)行發(fā)酵。
[0013]所述的排水管(10)內(nèi)置水栗(11)，促進(jìn)分離出來的水分到達(dá)發(fā)酵單元進(jìn)行又一輪利用，從而實(shí)現(xiàn)用料的循環(huán)。
[0014]本發(fā)明與其它方法相比，有益之處在于:
本發(fā)明提供了一種連續(xù)秸桿進(jìn)料生物-化學(xué)循環(huán)沼氣發(fā)酵裝置，實(shí)現(xiàn)了進(jìn)料及發(fā)酵之間的連續(xù)性，縮短了產(chǎn)氣周期，且分別經(jīng)化學(xué)、生物法進(jìn)行發(fā)酵，增加了產(chǎn)氣率，液體的再次回收，實(shí)現(xiàn)了原料的循環(huán)利用。
[0015]本發(fā)明的原理是:通過分離機(jī)與堆慪室的設(shè)計(jì)，對(duì)原料進(jìn)行預(yù)處理及貯存，實(shí)現(xiàn)進(jìn)料及發(fā)酵之間的連續(xù)性，縮短了發(fā)酵周期；通過化學(xué)-生物發(fā)酵法，加快了產(chǎn)氣時(shí)間、增加了產(chǎn)氣率；通過在線監(jiān)測(cè)，以及加入反沖溶液等物質(zhì)，確保了發(fā)酵環(huán)境的穩(wěn)定性；通過三相分離機(jī)將發(fā)酵后的液體提取并輸送到發(fā)酵單元，實(shí)現(xiàn)了用料的循環(huán)。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明的示意圖。
[0017]附圖中:I一分離機(jī)，2—排渣口，3—傳送帶，4一堆慪室，5—化學(xué)發(fā)酵室，6—生物發(fā)酵室，7—三相分離器，8—出氣口，9一排渣口，1—排水管，11 一水栗。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例進(jìn)一步詳述本發(fā)明，但本發(fā)明不限于所述實(shí)施例。
[0019]本例的連續(xù)秸桿進(jìn)料生物-化學(xué)循環(huán)沼氣發(fā)酵裝置如圖1所示，由預(yù)處理單元、發(fā)酵單元以及循環(huán)處理單元組成，其中預(yù)處理單元由分離機(jī)(I)、排渣口(2)和傳送帶(3)組成，發(fā)酵單元由堆慪室(4)、化學(xué)發(fā)酵室(5)和生物發(fā)酵室(6)組成，循環(huán)處理單元由三相分離器(7)、出氣口(8)、排渣口(9)、排水管(10)以及水栗(11)組成。分離機(jī)(I)和發(fā)酵單元由傳送帶(3)連接起來，堆慪室(4)、化學(xué)發(fā)酵室(5)、生物發(fā)酵室(6)以及三相分離器(7)依次由上到下排列，排水管(10)連通循環(huán)處理單元和