一种用于制取沼气的原料预处理方法技术

本发明专利技术公开了一种用于制取沼气的原料预处理方法，包括以下步骤：获取用于沼气发酵的固态原料，固态原料在烘干装置中进行烘干，烘干后在沉砂池内进行沉砂处理；在预发酵装置中对除砂后干燥的固态原料进行粉碎、混料，预发酵装置包括粉碎机、混料罐，固态原料在粉碎机中粉碎后转移至混料罐中，粉碎后的固态原料与除砂后的液态发酵原料在混料罐中均匀混合，获得湿润的混合发酵料；预发酵装置还包括堆沤池，混合发酵料在堆沤池中进行池外堆沤处理，收集沼气；将堆沤处理后的混合发酵料在混料罐中加入发酵剂，得到沼气发酵用预发酵原料。本发明专利技术解决了目前缺少对沼气原料处理的处理方法及处理装置的问题。

A Raw Material Pretreatment Method for Biogas Production

【技术实现步骤摘要】
一种用于制取沼气的原料预处理方法
本专利技术涉及一种沼气原料预处理方法，具体涉及一种用于制取沼气的原料预处理方法。
技术介绍
沼气是多种气体的混合物，其特性与天然气相似。沼气除直接燃烧用于炊事、烘干农副产品、供暖、照明和气焊等外，还可作内燃机的燃料以及生产甲醇、福尔马林、四氯化碳等化工原料。人畜粪便、秸秆、污水等各种有机物在密闭的沼气池内，在厌氧(没有氧气)条件下发酵，被种类繁多的沼气发酵微生物分解转化，从而产生沼气。目前，在沼气制备中缺少对沼气发酵原料的预处理，沼气产率低；人畜粪便、秸秆、污水等原料中含有大量的砂石等杂物，如果不能有效地去除，这些砂子一方面会使后续的进料管道堵塞，进料泵、切碎机等设备磨损，另一方面也会造成水解池、发酵罐等沉砂严重，加大了清理的工作量，严重时会影响到正常的发酵产气；此外，多种沼气发酵原料、发酵原料与发酵菌种容易出现混合不均匀的情况，会严重影响沼气发酵的产气量。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是目前缺少对沼气原料处理的处理方法及处理装置，沼气发酵产气量低，目的在于提供一种用于制取沼气的原料预处理方法，解决目前缺少对沼气原料处理的处理方法及处理装置，沼气发酵产气量低的问题。本专利技术通过下述技术方案实现：一种用于制取沼气的原料预处理方法，包括以下步骤：S1、获取用于沼气发酵的固态原料，固态原料在烘干装置中进行烘干，烘干后在沉砂池内进行沉砂处理，除去固态原料中的砂石，固态原料除砂后干燥；S2、在预发酵装置中对步骤S1中除砂后干燥的固态原料进行粉碎、混料，预发酵装置包括粉碎机、混料罐，固态原料在粉碎机中粉碎后转移至混料罐中，粉碎后的固态原料与除砂后的液态发酵原料在混料罐中均匀混合，液态发酵原料将固态原料充分润湿，获得湿润的混合发酵料；S3、预发酵装置还包括堆沤池，步骤S2中的混合发酵料在堆沤池中进行池外堆沤处理，堆沤处理2-4天，进行预发酵，收集沼气；S4、将步骤S3中堆沤处理后的混合发酵料转移至混料罐中，在混料罐中加入发酵剂，高速搅拌使得混合发酵料与发酵剂均匀混合，得到沼气发酵用预发酵原料。本专利技术设计了一种能够对沼气发酵原料进行除杂、有效混料及预发酵的沼气发酵原料预处理装置，本专利技术将沼气发酵原料的湿料与干料分开处理，对干料进行沉砂、粉碎，提高干料的纯度及干料的细度，干料细度越均匀与菌种越能够均匀混合，能够有效提高干料的利用率；本专利技术将湿料进行沉砂处理后作为干料的润湿剂，能够提高干料的湿度，有助于干料进行堆沤处理，此外，发酵湿料能够为沼气发酵提供有机物，对沼气发酵起到了增产的作用；本专利技术预发酵装置能够对沼气发酵原料进行粉碎、混料、池外堆沤处理，实现了沼气发酵原料的系统化处理；当接种物用量小于10％或原料为风干粪、鲜人粪、羊粪、鲜禽粪时，在入池前必须进行堆沤，在堆沤过程中，可使发酵细菌大量生长繁殖，减缓酸化作用，还能防止料液入发酵池后干粪漂浮于上层而结壳或产酸过多，使发酵受阻，本专利技术通过对发酵原料短时间的堆沤处理，提高了发酵过程中的沼气速度；通过对沼气发酵原料的多次混料，解决了目前缺少对沼气原料处理的处理方法及处理装置，沼气发酵产气量低的问题。所述预发酵装置还包括水平放置的底座，粉碎机、混料罐、堆沤池均安装在底座上，混料罐、堆沤池采用形状及尺寸相同的槽体，所述槽体的顶面及底面均设有开口，槽体的顶面及底面均设有封堵开口的盖板，混料罐、堆沤池上的盖板与对应的混料罐、堆沤池可拆卸连接，混料罐、堆沤池在竖直方向上相互平行并且混料罐、堆沤池的竖直平分线重合，底座上安装有竖直放置的安装板，安装板位于混料罐、堆沤池的一侧，安装板靠近混料罐、堆沤池的板面上安装有转板，转板在安装板上旋转，混料罐、堆沤池分别通过水平放置的连接轴与转板连接固定。本专利技术中底座是整个装置的支撑体，粉碎机用于粉碎沼气发酵的固态原料，多种固态原料经过沉砂处理后在粉碎机中进行粉碎混合，混合后的固态原料置于混料罐中与液态发酵原料均匀混合，实现沼气发酵原料之间的均匀混合，随后通过开启混料罐底部使得盖板，能够将混料罐中的沼气发酵原料通入堆沤池内，堆沤池进行堆沤处理后，通过转动转板，交换混料罐与堆沤池之间的位置，开启堆沤池底部的盖板，能够将堆沤池内的混合发酵料转移至混料罐中，最后在混料罐中制备沼气发酵用沼气预发酵料；现有的混料罐与堆沤池之间没有任何的连接关系，混料罐与堆沤池之间物料转换，需要人工将物料从一个装置中取出后再装入另一个装置中，费时费力，成本高；本专利技术改变了现有混料罐与堆沤池的结构，混料罐与堆沤池的顶部及底部均设置有开口，利用转板交换混料罐与堆沤池之间的位置，就能够实现混料罐与堆沤池之间的物料转移，省时省力，能够系统化的对沼气发酵原料进行预处理。粉碎机的出料口与混料罐连通。粉碎机的出料口与混料罐连通，能够快速地将粉碎后的沼气固态原料通入进混料罐中，操作方便，加快沼气预处理速度。步骤S1中固态原料的烘干温度为30-50℃。太高的温度会破坏沼气发酵原料中的有效成分，因此，本专利技术利用30-50℃的温度对沼气固态原料进行烘干。连接轴与转板通过螺栓可拆卸连接，盖板与对应的混料罐、堆沤池通过螺栓可拆卸连接。可拆卸连接便于拆装。安装板上安装有驱动转板旋转的电机。电机控制安装板旋转，省力省时，操作方便。步骤S3中混合发酵料在堆沤池中进行池外堆沤处理时，当堆沤池中的温度到达50℃后，堆沤池每升高10℃需要对混合发酵料翻推、补水一次。堆沤处理时，温度会升高，沼气发酵原料中的水分会被蒸干，因此，需要定时对发酵原料进行补水，翻推，有助于发酵原料均匀发酵。步骤S4中的发酵剂包括巴氏芽孢杆菌菌粉、巨大芽孢杆菌菌粉、枯草芽孢杆菌菌粉、链霉菌菌粉、黑曲霉菌粉、里氏木霉菌粉、酵母菌菌粉。沼气发酵剂含有甲烷菌生长繁殖所需的营养物质和微量元素，利用其中的微量元素有效刺激甲烷菌，促使其快速繁殖；同时提高酶的活性和加快酶的反应速度，加速纤维素等大分子化合物的降解、分解过程；利用产品中所添加的菌种繁殖所必须的营养素，更好的使菌种生长；利用混合加入吸附剂增加菌种和原料的接触面积，同时利用吸附放热为甲烷菌升温，增加热量，以利沼气池快速产气。混料罐内安装有搅拌轴，搅拌轴的长度与混料罐内腔的长度相等，搅拌轴上设置多个叶片，所有叶片沿着搅拌轴的轴向方向均匀排列。搅拌轴混料均匀。本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：1、本专利技术一种用于制取沼气的原料预处理方法能够对沼气发酵原料进行除杂、有效混料及预发酵，解决了目前缺少对沼气原料处理的处理方法及处理装置，沼气发酵产气量低的问题；2、本专利技术一种用于制取沼气的原料预处理方法改变了现有混料罐与堆沤池的结构，混料罐与堆沤池的顶部及底部均设置有开口，利用转板交换混料罐与堆沤池之间的位置，就能够实现混料罐与堆沤池之间的物料转移，省时省力，能够系统化的对沼气发酵原料进行预处理；3、本专利技术一种用于制取沼气的原料预处理方法将湿料进行沉砂处理后作为干料的润湿剂，能够提高干料的湿度，有助于干料进行堆沤处理。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。在附图中：图1为本专利技术结构示意图。附图中标记及对应的零部件名称：1-粉碎机，2-混料罐，3-堆沤池，4-底座，5-盖板，6本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于制取沼气的原料预处理方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、获取用于沼气发酵的固态原料，固态原料在烘干装置中进行烘干，烘干后在沉砂池内进行沉砂处理，除去固态原料中的砂石，固态原料除砂后干燥；S2、在预发酵装置中对步骤S1中除砂后干燥的固态原料进行粉碎、混料，预发酵装置包括粉碎机(1)、混料罐(2)，固态原料在粉碎机(1)中粉碎后转移至混料罐(2)中，粉碎后的固态原料与除砂后的液态发酵原料在混料罐(2)中均匀混合，液态发酵原料将固态原料充分润湿，获得湿润的混合发酵料；S3、预发酵装置还包括堆沤池(3)，步骤S2中的混合发酵料在堆沤池(3)中进行池外堆沤处理，堆沤处理2‑4天，进行预发酵，收集沼气；S4、将步骤S3中堆沤处理后的混合发酵料转移至混料罐(2)中，在混料罐(2)中加入发酵剂，高速搅拌使得混合发酵料与发酵剂均匀混合，得到沼气发酵用预发酵原料。

【技术特征摘要】
1.一种用于制取沼气的原料预处理方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、获取用于沼气发酵的固态原料，固态原料在烘干装置中进行烘干，烘干后在沉砂池内进行沉砂处理，除去固态原料中的砂石，固态原料除砂后干燥；S2、在预发酵装置中对步骤S1中除砂后干燥的固态原料进行粉碎、混料，预发酵装置包括粉碎机(1)、混料罐(2)，固态原料在粉碎机(1)中粉碎后转移至混料罐(2)中，粉碎后的固态原料与除砂后的液态发酵原料在混料罐(2)中均匀混合，液态发酵原料将固态原料充分润湿，获得湿润的混合发酵料；S3、预发酵装置还包括堆沤池(3)，步骤S2中的混合发酵料在堆沤池(3)中进行池外堆沤处理，堆沤处理2-4天，进行预发酵，收集沼气；S4、将步骤S3中堆沤处理后的混合发酵料转移至混料罐(2)中，在混料罐(2)中加入发酵剂，高速搅拌使得混合发酵料与发酵剂均匀混合，得到沼气发酵用预发酵原料。2.根据权利要求1所述的一种用于制取沼气的原料预处理方法，其特征在于，所述预发酵装置还包括水平放置的底座(4)，粉碎机(1)、混料罐(2)、堆沤池(3)均安装在底座(4)上，混料罐(2)、堆沤池(3)采用形状及尺寸相同的槽体，所述槽体的顶面及底面均设有开口，槽体的顶面及底面均设有封堵开口的盖板(5)，混料罐(2)、堆沤池(3)上的盖板与对应的混料罐(2)、堆沤池(3)可拆卸连接，混料罐(2)、堆沤池(3)在竖直方向上相互平行并且混料罐(2)、堆沤池(3)的竖直平分线重合，底座(4)上安装有竖直放置的安装板(6)，安装板(6)位于混料罐(2)、堆沤池(3)的一侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：佘强，
申请(专利权)人：乐山力朴能源环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51