【技术实现步骤摘要】
一种秸秆干式厌氧发酵装置和方法
[0001]本专利技术涉及利用农牧业有机废弃物厌氧发酵产生沼气
，是一种可资源化、无害化、减量化处置农作物秸秆、畜禽粪便(污)而不再产生沼液的工艺技术。具体说是一种秸秆干式厌氧发酵处理装置及方法。
技术介绍
[0002]我国秸秆类有机废弃物产量巨大，包括水稻秸秆、一些能源作物、玉米秸秆、小麦秸秆等，目前多采用焚烧和粉碎还田处理，焚烧造成了大气污染，粉碎还田造成土壤杂菌和虫卵过度繁殖，影响农作物产量。因而，将秸秆中丰富的有机质转化为沼气的厌氧发酵技术作为低碳能源的重要制备方式，得到国家和相关行业的重视与发展。然而，其推广应用受到了一定限制：
⑴
.秸秆中的纤维素分解难度大、时间长；
⑵
.产生大量沼液(高铵氮含量、高COD含量液体)无法处理；
⑶
.秸秆流动性差，功耗大。
[0003]因此，如何利用秸秆进行厌氧发酵和减少沼液产生成为了一个重要的研究方向。目前研究主要围绕以下3点：
⑴
.秸秆干式厌氧发酵技术。
⑵
.增加厌氧发酵水力停留时间。
⑶
.兼氧水解技术。
[0004]本专利技术采用秸秆干式厌氧发酵生产沼气技术，针对目前秸秆厌氧发酵存在的问题提出了以下解决方案：
⑴
.通过在水解混合工艺阶段添加纤维素水解酶解决了秸秆中的纤维素分解难度大、时间长的难点；
⑵
.由于本技术主要原料是农作物秸秆，沼液不会产生NH
4+
富...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种秸秆干式厌氧发酵装置，其特征在于，粪污储池
①
经由第四泵(1
‑
4)与混合水解罐
④
相连；秸秆料斗
②
经由螺旋输送机与秸秆粉碎机
③
相连，秸秆粉碎机
③
的出口与水解混合装置
④
连接，水解混合装置
④
经由第五泵(1
‑
5)与第一固液分离机
⑤
相连，第一固液分离机
⑤
的固体出口与制浆机
⑥
入料口连接，制浆机
⑥
经由第六泵(1
‑
6)与干式厌氧发酵罐
⑦
相连；干式厌氧发酵罐
⑦
出料口通过第七泵(1
‑
7)与第二固液分离机
⑨
相连，第二固液分离机
⑨
液体出口经由第八泵(1
‑
8)与水解混合装置
④
连接；第一固液分离机
⑤
的液体出口与水解混合装置
④
连接，第二固液分离机
⑨
固体出口直接排沼渣；混合水解罐
④
上部连接有用于添加纤维素分解的功能菌剂的管道；干式厌氧发酵罐
⑦
上设有沼气排气口和正负压保护器
⑧
。2.按照权利要求1所述的一种秸秆干式厌氧发酵装置，其特征在于，粪污储池
①
：用于粪污储存和含水率调配；粪污储池
①
设有加热保温装置，通过第一泵(1
‑
1)向加热保温装置输送热水进行加热保温。3.按照权利要求1所述的一种秸秆干式厌氧发酵装置，其特征在于，秸秆粉碎机
③
：用于秸秆粉碎；采用相互垂直的两级剪切粉碎形式，使得秸秆能经过揉丝、粉碎后长度在5～15mm、宽度2mm～3mm的范围，且保证原料粉碎后粒径的均匀性。4.按照权利要求1所述的一种秸秆干式厌氧发酵装置，其特征在于，混合水解罐
④
：用于秸秆水解酸化；混合水解罐
④
设有管道泵用于添加纤维素分解的功能菌剂；混合水解罐
④
设有加热装置和隔热保温层，通过第二泵(1
‑
2)向加热装置输送热水加热，以保证罐内恒温，使得混合水解罐的温度保持在20～25℃；混合水解罐
④
底部设有曝气装置。根据每天添加的物料量，调整曝气量，使发酵罐保持恒定的溶氧量，溶解氧控制在0.5～0.8mg/l之间；混合水解罐
④
在顶部和底部均设有搅拌装置，顶部是机械搅拌，底部是涡流搅拌，在罐内形成紊流状态；防止顶部结壳、秸秆水解均匀充分、出料方便。5.按照权利要求1所述的一种秸秆干式厌氧发酵装置，其特征在于，制浆机
⑥
：用于水解秸秆纤维素剥离、制浆；秸秆制浆机采用双轴双螺距螺旋结构，长螺距侧进料，然后进入短螺距侧通过高压揉挤，剥离并进一步撕短纤维，同时制浆过程中温度增加起到破坏纤维结构作用；制浆机
⑥
进料侧或进料前还设有挤压排气装置，用于挤出进料侧的空气，防空气进入干式厌氧发酵罐
⑦
。6.按照权利要求1所述的一种秸秆干式厌氧发酵装置，其特征在于，干式厌氧发酵罐
⑦
：用于原料厌氧发酵生产沼气，制浆机出料口直接与干式厌氧发酵罐
⑦
入料口连接；罐内设有多段加热装置或/和罐壁加热装置，或/和采用对物料加热的加热装置，加热装置可通过第三泵(1
‑
3)向加热装置输送热水进行加热保温；干式厌氧发酵罐同时还设有温度变送器、压力变送器、物位计、料位计等检测仪表，罐顶设正负压保护器，干式厌氧发酵罐
⑦
的内部压力通过正负压保护装置
⑧
调节，压力范围2.5kpa～3.0kpa。7.按照权利要求1
‑
6任一项所述的一种秸秆干式厌氧发酵装置，其特征在于，所有加热装置的管道上均设有阀门，用于控制热水的流量；沼气管道分为两支，一支经由第一阀门(2
‑
1)与火柜连接，另一支经由第二阀门(2
‑
1)与气柜连接；第七泵(1
‑
7)前后即对应进口端和出口端设有第三阀门(2
‑
3)和第四阀门(2
‑
4)；第八泵(1
‑
8)前后即对应进口端和出口端设有第六阀门(2
‑
6)和第五阀门(2
‑
5)；
上述所有阀门和泵均可与控制器连接，控制器用于控制对应阀门和泵的开启和关闭。8.采用按照权利要求1
‑
6任一项所述的一种秸秆干式厌氧发酵装置进行秸秆干式厌氧发酵的方法，其特征在于，包括以下步骤：外部运输车辆将粪污卸入粪污储池
①
暂存，通过第四泵将粪污输送到混合水解罐
④
；装载工具把秸秆原料装入秸秆料斗
②
，再经由螺旋输送机将秸秆输送到秸秆粉碎机
③
进行粉碎，粉碎后的秸秆落入混合水解罐
④
；完成水解酸化的物料通过第五泵(1
‑
5)输送到第一固液分离机
⑤
，第一固液分离机
⑤
分离后的高含固部分落入制浆机
⑥
入料口，其中高含固部分的...
【专利技术属性】
技术研发人员：王志永，高彦宁，李建，黄丹，李有丹，张琛，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团环境工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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