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一种大规模生产人造天然气和有机肥料的方法技术

技术编号:8268082 阅读:195 留言:0更新日期:2013-01-30 23:42
本发明专利技术公开了一种大规模生产人造天然气和有机肥料的方法,包括:⑴建设人造天然气田,该气田由4个为1组的发酵池组成,至少1组;发酵池依次轮流使用;每个发酵池都有进料大门和送料箱;发酵池前安装有送料板,池顶部安装有进料管;各发酵池间有天然气收集装置和肥料输出装置;顶部安装有吸热板和保温罩,保温罩盖在吸热板上;⑵有机原料的储存;⑶保温发酵;⑷输出人造天然气;⑸输出有机肥料。本方法有效地利用自然资源,化害为利,生产稳定的燃料气供应市民作生活燃料,生产的有机肥料改善农业生产的肥料结构,既减少城市垃圾污染,改善环境状况,还能改善蔬菜、粮食作物的品质;有经济效益也有社会效益。适用于所有城镇和乡村。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及污泥的厌氧处理生产甲烷,也涉及发酵气体的收集。
技术介绍
众所周知,利用污泥和生活中的有机废弃物可以生产沼气。中国专利数据库中,有关沼气的申请件很多,例如200510044166. 4号《以城市生活有机废弃物生产沼气的工艺技术》、200710046930. O号《以蔬菜废弃物为原料发酵制备沼气的方法》、201010578740. 5号《一种温室大棚沼气肥发酵罐》、201110153826. 8号《一种以食用菌菌糠为原料的沼气制备方法》、201210134775. 9号《一种连续式干法沼气发酵设备及沼气制备方法》等。但这些技术方案的沼气生产规模都不大,无法形成稳定的沼气供应系统。 沼气的主要成分是甲烷,与天然气近似,故又称人造天然气。自然界和人类社会中,森·林里的枯枝败叶、动物的排泄物、田野里的秸杆、水果蔬菜垃圾,屠宰家畜家禽的废弃物等等都是可用于生产人造天然气的原料。然而将这些有机原料大规模地收集加工并非易事。另外,多年的农业实践使人们认识到,依靠化学肥料和化学农药种植的农产品,对人们的健康不利。通过发酵的有机肥料再次被人们重视。而目前尚无大规模生产有机肥料的技术报道。
技术实现思路
本专利技术的目的就在于提供,以充分利用自然资源,提供生活需要的能源、农作物需要的肥料。专利技术人提供的大规模生产人造天然气和有机肥料的方法,包括 ⑴建设人造天然气田 人造天然气田由4个为I组的发酵池组成,至少I组;发酵池依次轮流使用;每个发酵池都有进料大门;发酵池前安装有送料箱和送料板,池顶部安装有进料管;各个发酵池之间有天然气的收集装置和肥料输出装置;顶部安装有吸热板和保温罩,保温罩盖在吸热板上; ⑵有机原料的储存 将收集的固态有机原料,例如树木的枯枝败叶、农作物的秸杆与根、杂草、水果蔬菜垃圾,生活中的有机废弃物等,通过送料箱经过进料大门送入发酵池,由送料板推进发酵池的底部,由下而上地堆积;同时将收集的液态和液一固混合态的有机原料,例如人和动物的排泄物、屠宰家畜家禽的废弃物、食品工业和发酵工业生产的废水等,从进料管送入发酵池,浇淋在堆积的固体有机原料之上;之后再加入各种含有机质的废水,使所有有机原料完全被浸泡;再关闭进料大门和进料管,确保整个发酵池处于严密封闭状态; ⑶保温发酵 在天气晴朗的日子,打开保温罩,让阳光充分照射在吸热板之上,将热量送入发酵池内,帮助维持发酵的温度;没有阳光的时候,盖上保温罩,不让热量流失;有机原料在发酵池内进行厌氧菌解,逐渐发出沼气;由于发酵池容积很大,发酵时间需要很长,通常为I 2年; ⑷输出人造天然气 待沼气逐渐聚集,达到一定压力之后,用天然气的收集装置输出,储于天然气气柜,向用户供应人造天然气,或精制、净化后用于车辆作为燃料气; (5)输出有机肥料 待发酵池内天然气压力降低,发酵结束,用肥料输出装置将发酵池中的沼渣排出,送至空地下储槽晒干,堆放储存,即得到有机肥料。上述送料箱是一个长方体形空箱,顶部装有两扇活动盖,可由车辆运载;上述送料板是L形,底部装有万向轮,依靠电力推动;上述进料管为漏斗形,其顶部有密封插板。上述天然气的收集装置由集气管、抽风机、送气管、天然气柜和控制阀门组成,集 气管安装在发酵池顶部,连接抽风机,抽风机通过控制阀门连接送气管,再接入天然气柜;上述发酵池的底部倾斜,以利于沼渣流出,其倾斜度为20° ;上述肥料输出装置由溜槽、带式输送机、地下储槽和运输车组成,溜槽安装在发酵池底部的沼渣出口,溜槽下装有带式输送机,其后有地下储槽,用于暂存沼渣,再用运输车送去空地。上述吸热板由不锈钢制成;上述保温罩用草褙为内芯、纤维布料外套。上述保温发酵过程中,发酵池的温度保持在5°C 57°C,该温度主要依靠发酵反应的热量维持;吸热板吸入的热量为辅助热量,也有利于发酵过程。专利技术人指出,人造天然气中的甲烷(CH4)是无色无味的可燃性气体,其产生的能量可达到37. 3MJ/m3,其燃烧时热值可达到25000k J/m3,燃烧后产生二氧化碳和水,污染极小。因此它是一种高质量的燃料。本专利技术的原理是由于大型发酵池是一个模拟形成天然气油田的地球、地壳夹缝空间似的缺氧还原环境,有机原料在这样的环境中被加热菌解,大量低等生物菌群在其中繁衍,在适宜的温度和压力条件下,甲烷分解菌、纤维素分解菌、蛋白质分解菌等等多种菌群相互作用,在其产生热量的作用下内生成含甲烷的气体,其主要成分为甲烷占总量的60% 80%、二氧化碳占总量的20% 40%、水分约为30 160g/m3、硫化氢约为5g/m3。另外,由于沼渣中含有大量多种植物生长必须的营养元素,其中的各种有机物在发酵后多能为农作物提供营养,其肥效与传统的农家肥相当,用于蔬菜和粮食,味道鲜、口感好。本专利技术方法有效地利用自然资源,化害为利,生产稳定的燃料气供应市民作生活燃料或车辆、机械的动力燃料,生产的有机肥料改善农业生产的肥料结构,既减少城市垃圾的污染,改善环境状况,还能改善蔬菜、粮食作物的品质;不仅有经济效益,而且有更好的社会效益。适用于所有的城镇和乡村。附图说明图I为单个人造天然气田示意图,图2为人造天然气田组示意图。图中I为发酵池,2为送料箱,3为送料板,4为进料管,5为吸热板,6为保温罩,7为集气管,8为抽风机,9为送气管,10为天然气柜,11为溜槽,12为带式输送机,13为控制阀门,14为地下储槽。具体实施方式实施例在华北平原边上选一个面积为18亩的土地,建设一个人造天然气田,其中有4个相互独立的大型发酵池,每个占地面积为4亩。每个发酵池都有进料大门和送料箱;发酵池前安装有送料板,池顶部安装有进料管;各个发酵池之间有天然气的收集装置和肥料输出装置;顶部安装有不锈钢吸热板和草褙为内芯的保温罩,保温罩盖在吸热板上。4个发酵池依次轮流使用,首尾相接,循环进料。将收集的固态有机原料通过送料箱经过进料大门送入发酵池,由送料板推进发酵池的底部,由下而上地堆积;同时将收集的液态和液一固混合态的有机原料从进料管送入发酵池,浇淋在堆积的固体有机原料之上;之后再加入含有机质的废水,使所有有机原料完全被浸泡;再关闭进料大门和进料管,确保整个发酵池处于严密封闭状态;在5°C 57°C下保温发酵,有机原料在发酵池内进行厌氧菌解,发酵时间为2年;待沼气逐渐聚集,用抽风机抽出,储于天然气气柜,向用户供应人造天然气;待发酵池内天然气压力降低,发酵结束,沼渣从安装在发酵池底部的溜槽排出,用带式输送机送入地下储槽,暂存沼渣,再用运输车送去空地地面晒干,堆放储存,即得到有机肥料。权利要求1.,其特征包括 ⑴建设人造天然气田 人造天然气田由4个为I组的发酵池组成,至少I组;发酵池依次轮流使用;每个发酵池都有进料大门和送料箱;发酵池前安装有送料板,池顶部安装有进料管;各个发酵池之间有天然气的收集装置和肥料输出装置;顶部安装有吸热板和保温罩,保温罩盖在吸热板上; (2)有机原料的储存; 将收集的固态有机原料通过送料箱经过进料大门送入发酵池,由送料板推进发酵池的底部,由下而上地堆积;同时将收集的液态和液一固混合态的有机原料从进料管送入发酵池,浇淋在堆积的固体有机原料之上;之后再加入各种含有机质的废水,使所有有机原料完全被浸泡;再关闭进料大门和进料管,确保整个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大规模生产人造天然气和有机肥料的方法,其特征包括:⑴?建设人造天然气田人造天然气田由4个为1组的发酵池组成,至少1组;发酵池依次轮流使用;每个发酵池都有进料大门和送料箱;发酵池前安装有送料板,池顶部安装有进料管;各个发酵池之间有天然气的收集装置和肥料输出装置;顶部安装有吸热板和保温罩,保温罩盖在吸热板上;?⑵?有机原料的储存;将收集的固态有机原料通过送料箱经过进料大门送入发酵池,由送料板推进发酵池的底部,由下而上地堆积;同时将收集的液态和液-固混合态的有机原料从进料管送入发酵池,浇淋在堆积的固体有机原料之上;之后再加入各种含有机质的废水,使所有有机原料完全被浸泡;再关闭进料大门和进料管,确保整个发酵池处于严密封闭状态;⑶?保温发酵在天气晴朗的日子,打开保温罩,让阳光充分照射在吸热板之上,将热量送入发酵池内,帮助维持发酵的温度;没有阳光的时候,盖上保温罩,不让热量流失;有机原料在发酵池内进行厌氧菌解,逐渐发出沼气;由于发酵池容积很大,发酵时间需要很长,通常为1~2年;⑷?输出人造天然气待沼气逐渐聚集,达到预定压力之后,用天然气的收集装置输出,储于天然气气柜,向用户供应人造天然气;⑸?输出有机肥料待发酵池内天然气压力降低,发酵结束,用肥料输出装置将发酵池中的沼渣排出,送至空地面晒干,堆放储存,即得到有机肥料。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:田永生
申请(专利权)人:田永生
类型:发明
国别省市:

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