一种高浓度秸秆沼气发酵方法技术

本发明专利技术属于沼气发酵技术领域，具体的说是一种高浓度秸秆沼气发酵方法，包括对沼气进行发酵的沼气发酵罐；该方法通过沼气发酵罐中的钢丝网运动带动其内部的发酵液循环流动，从而使得原料充分发酵，且同时破坏发酵液表面的结壳，有利于沼气的释放，提高高浓度秸秆沼气的发酵效果；且该方法中通过在连接轴表面间隔设置有螺纹与滑环，使得钢丝网上的网格能够对浮渣结壳进行更好的切割粉碎，减少沼气发酵液表面的浮渣结壳对发酵质量产生的影响，从而提高了高浓度秸秆沼气的发酵效果。

A method of biogas fermentation with high concentration straw

【技术实现步骤摘要】
一种高浓度秸秆沼气发酵方法
本专利技术属于沼气发酵
，具体的说是一种高浓度秸秆沼气发酵方法。
技术介绍
沼气是有机物质在厌氧条件下，经过微生物的发酵作用而生成的一种混合气体。沼气，顾名思义就是沼泽里的气体。人们经常看到，在沼泽地、污水沟或粪池里，有气泡冒出来，如果我们划着火柴，可把它点燃，这就是自然界天然发生的沼气。由于这种气体最先是在沼泽中发现的，所以称为沼气。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。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。经沼气装置发酵后排出的料液和沉渣，含有较丰富的营养物质，可用作肥料和饲料。农作物秸秆是农业生产中数量最大的副产品，是一种大量的永续性的宝贵资源，若进行综合利用，不仅能变废为宝，保护生态环境，促进农业生产的可持续发展，而且还可为肥料、畜牧、食用菌、能源、加工业等提供大量的廉价原料，从而带动农村产业结构乃至整个农村结构的变革，促进农民生活质量的提高和城乡环境的改善。以往农民认识不到秸秆是一种宝贵资源，将其抛弃或焚烧，不仅造成资源浪费，而且带来了严重的环境污染，引发交通安全等社会问题。秸秆焚烧现象虽然在相关政策的强制下有所减少，但秸秆的焚烧处罚措施只能在一定程度上遏制秸秆的浪费和环境的污染。加强秸秆综合利用不但能缓解资源紧缺、环境污染问题，而且在一定程度上增加了农民的收入，减少了农村劳动力过剩的问题。值得注意的是在秸秆综合利用时要立足长远发展，应变堵为疏，如秸秆发酵制沼气技术就是将农作物秸秆转化为清洁、高效、便捷的廉价能源，把“放错了位置的资源”利用技术的创新和推广变为真正有用的能源。从实验室的模型沼气池内可以看出，在不搅拌的情况下沼气池内明显地分为四层，从上到下依次为浮渣层、清液层、活性层和沉渣层。这样的分层分布，对微生物以及产气是很不利的。导致原料和微生物分布不均，大量的微生物集聚在底层活动，因为此处接种污泥多，厌氧条件好，但原料缺乏，尤其是秸秆富碳，容易漂浮到料液表层，不易被微生物吸收和分解，同时形成密实结壳，不利于沼气的释放，进而不利于高浓度秸秆沼气的发酵效果。鉴于此，本专利技术提供了一种高浓度秸秆沼气发酵方法，通过在沼气发酵罐中增加运动的钢丝网，使得发酵液循环流动的同时破坏发酵液表面的结壳，从而有效提高了高浓度秸秆沼气的发酵效果。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种高浓度秸秆沼气发酵方法，通过在沼气发酵罐中增加运动的钢丝网，使得发酵液循环流动的同时破坏发酵液表面的结壳，从而有效提高了高浓度秸秆沼气的发酵效果。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：本专利技术所述的一种高浓度秸秆沼气发酵方法，该方法包括以下步骤：S1：将秸秆原料粉碎长度为7-10cm，通过沼气发酵罐上盖入口投入到壳体内部，使内部秸秆与发酵液混合，钢丝网通过滑环穿过连接轴放入壳体内部，关闭上盖；S2：在S1中将上盖关闭后，通过时间控制器每隔2-3个月启动电磁铁开关，吸引环形磁铁带动钢丝网向下运动，关闭时间控制器后，弹簧带动钢丝网向上回弹，搅拌发酵液；S3：在S2中持续搅拌发酵液1-2个小时之后，静置7-10天后获得沼气；S4：在S3中获得的沼气通过出气管通入储气罐，经过提纯过滤获得高纯度的沼气后，输送到居民家中；其中，S1中使用的所述沼气发酵罐包括壳体、上盖、出气管、连接轴、钢丝网和连接块；所述上盖通过螺栓固定连接在壳体上端，所述上盖中部下表面设置有凸起部；所述壳体内部设置有空腔，且壳体由非铁磁材料制成；所述壳体外壁上滑动安装有环形磁铁，所述壳体外壁底端设有电磁铁；所述环形磁铁与电磁铁之间通过一号弹簧连接；所述一号弹簧套接在壳体外壁上；所述出气管通过连接块与上盖相连，所述出气管穿过上盖的凸起部与空腔内部连通；所述连接轴顶端连接在凸起部底端，且连接轴另一端连接在壳体底壁上；所述钢丝网偏心安装在连接轴上；所述壳体内设有控制器，所述控制器控制沼气发酵罐的自动运行；工作时，在秸秆沼气进行发酵的过程中，容易在发酵罐中产生原料上浮与料液分层结壳的现象，形成的密实结壳不利于沼气的释放与发酵物料的排除，进而不利于高浓度秸秆沼气的发酵效果；此专利技术中的沼气发酵罐运行时，控制器通过控制电磁铁的通电对顶部的环形磁铁进行吸引，从而使得环形磁铁受力向下运动的同时吸动壳体内部的钢丝网同步向下滑动，当控制器控制电磁铁断电使其不再对环形磁铁施加外力时，此时环形磁铁在一号弹簧的反弹力作用下带动钢丝网进行复位，从而使得来回运动的钢丝网对壳体内部发酵的浮渣结壳进行切割，且能促进发酵液的循环流动，减少发酵液表面浮渣结壳对沼气发酵质量造成的影响；采用此专利技术的有益效果为：通过发酵罐中钢丝网的上下运动带动其内部的发酵液循环流动，使得浮渣层、清液层、沉渣层和活性层的微生物均匀分布，从而使得原料充分发酵，且同时破坏发酵液表面的结壳，有利于沼气的释放，提高高浓度秸秆沼气的发酵效果。优选的，所述连接轴表面间隔设置有至少五组螺纹，且每组螺纹至少四圈；所述连接轴底端对称设置有凸块，所述壳体底面上设置有凸台；所述凸台设置有凹槽，所述凹槽内设有限制凸块旋转的限位槽；所述限位槽侧壁与凸块之间通过弧形的二号弹簧连接；所述连接轴与钢丝网连接处设有滑环；所述滑环设置有内螺纹；所述钢丝网外环与壳体内壁之间设有1-3cm的间隙；工作时，当钢丝网网格大小固定不变时，钢丝网网格不能充分对结壳进行有效的粉碎切割，此时通过在连接轴上设置间隔螺纹，使得滑环经过连接轴上的螺纹时对其产生相应的扭矩力，使得连接轴底部的凸块于限位槽内转动并产生摩擦，从而使得转动的连接轴对钢丝网中部进行旋转拉扯，并使其网格强行向中部聚拔，且同时钢丝网外部的网格在环形磁铁的吸引力作用下弹性伸张，使得钢丝网的网格大小由外向内逐渐缩小，进而使得钢丝网上运动的网格能够对浮渣结壳进行更好的切割粉碎，减少沼气发酵液表面的浮渣结壳对发酵质量产生的影响，从而提高了高浓度秸秆沼气的发酵效果。优选的，所述壳体内壁固定安装有限位卡块，所述限位卡块与水平面夹角呈120°-145°，所述限位卡块的位置设置为壳体底壁向上距钢丝网四分之一处；工作时，设置的限位卡块能够对钢丝网的运动位置进行限位，减少钢丝网上下移动的过程中对底部沉渣层的稳定性造成破坏；且钢丝网向下运动时与限位卡块相互接触撞击，长久运动会造成限位卡块的磨损破坏，通过设置限位卡块的角度使得钢丝网在与限位卡块接触撞击的过程中，钢丝网的网格首先落到限位卡块的顶端，通过借助网格的韧性，降低钢丝网对限位卡块的冲击，增强限位卡块的使用寿命与使用效果，从而进一步提高了高浓度秸秆沼气的发酵效果。优选的，所述限位卡块外端通过扭簧与壳体内壁连接；工作时，当钢丝网向下运动至与限位卡块接触时，此时限位卡块的端部卡在钢丝网的网格内，在钢丝网继续向下压动限位卡块的过程中，以扭簧连接的限位卡块受力转动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高浓度秸秆沼气发酵方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：/nS1：将秸秆原料粉碎长度为7-10cm，通过沼气发酵罐上盖入口投入到壳体内部，使内部秸秆与发酵液混合，钢丝网通过滑环穿过连接轴放入壳体内部，关闭上盖；/nS2：在S1中将上盖关闭后，通过时间控制器每隔2-3个月启动电磁铁开关，吸引环形磁铁带动钢丝网向下运动，关闭时间控制器后，弹簧带动钢丝网向上回弹，搅拌发酵液；/nS3：在S2中持续搅拌发酵液1-2个小时之后，静置7-10天后获得沼气；/nS4：在S3中获得的沼气通过出气管通入储气罐，经过提纯过滤获得高纯度的沼气后，输送到居民家中；/n其中，S1中使用的所述沼气发酵罐包括壳体(1)、上盖(2)、出气管(3)、连接轴(4)、钢丝网(7)和连接块(31)；所述上盖(2)通过螺栓固定连接在壳体上端，所述上盖(2)中部下表面设置有凸起部；所述壳体(1)内部设置有空腔，且壳体(1)由非铁磁材料制成；所述壳体(1)外壁上滑动安装有环形磁铁(5)，所述壳体(1)外壁底端设有电磁铁(6)；所述环形磁铁(5)与电磁铁(6)之间通过一号弹簧(11)连接；所述一号弹簧(11)套接在壳体(1)外壁上；所述出气管(3)通过连接块(31)与上盖(2)相连，所述出气管(3)穿过上盖(2)的凸起部与空腔内部连通；所述连接轴(4)顶端连接在凸起部底端，且连接轴(4)另一端连接在壳体(1)底壁上；所述钢丝网(7)偏心安装在连接轴(4)上；所述壳体(1)内设有控制器，所述控制器控制沼气发酵罐的自动运行。/n...

【技术特征摘要】
1.一种高浓度秸秆沼气发酵方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
S1：将秸秆原料粉碎长度为7-10cm，通过沼气发酵罐上盖入口投入到壳体内部，使内部秸秆与发酵液混合，钢丝网通过滑环穿过连接轴放入壳体内部，关闭上盖；
S2：在S1中将上盖关闭后，通过时间控制器每隔2-3个月启动电磁铁开关，吸引环形磁铁带动钢丝网向下运动，关闭时间控制器后，弹簧带动钢丝网向上回弹，搅拌发酵液；
S3：在S2中持续搅拌发酵液1-2个小时之后，静置7-10天后获得沼气；
S4：在S3中获得的沼气通过出气管通入储气罐，经过提纯过滤获得高纯度的沼气后，输送到居民家中；
其中，S1中使用的所述沼气发酵罐包括壳体(1)、上盖(2)、出气管(3)、连接轴(4)、钢丝网(7)和连接块(31)；所述上盖(2)通过螺栓固定连接在壳体上端，所述上盖(2)中部下表面设置有凸起部；所述壳体(1)内部设置有空腔，且壳体(1)由非铁磁材料制成；所述壳体(1)外壁上滑动安装有环形磁铁(5)，所述壳体(1)外壁底端设有电磁铁(6)；所述环形磁铁(5)与电磁铁(6)之间通过一号弹簧(11)连接；所述一号弹簧(11)套接在壳体(1)外壁上；所述出气管(3)通过连接块(31)与上盖(2)相连，所述出气管(3)穿过上盖(2)的凸起部与空腔内部连通；所述连接轴(4)顶端连接在凸起部底端，且连接轴(4)另一端连接在壳体(1)底壁上；所述钢丝网(7)偏心安装在连接轴(4)上；所述壳体(1)内设有控制器，所述控制器控...

【专利技术属性】
技术研发人员：周乾松，汪通鲜，叶淑源，
申请(专利权)人：周乾松，
类型：发明
国别省市：广东;44