一种秸秆与畜禽粪污预处理及联合厌氧发酵装置包括粉碎装置、传送装置、立式酶解罐、保温系统和卧式厌氧发酵罐。粉碎装置将农作物秸秆粉碎，再利用振动筛网筛选粒径≤2cm的秸秆。秸秆经传送装置被输送至立式酶解罐，在立式酶解罐内对秸秆进行水热+复合菌剂联合预处理，然后泵入卧式厌氧发酵罐，卧式厌氧发酵罐内的畜禽粪污和秸秆充分混合后再进行厌氧发酵产沼气。根据本实用新型专利技术设计的一种秸秆与畜禽粪污预处理及联合厌氧发酵装置，可有效提高秸秆和畜禽粪污中的木质纤维素材料的水解程度，缩短厌氧发酵时间，提高厌氧体系稳定性与产气率。装置一体化程度好，极大提升了发酵原料的利用率，避免了资源浪费。避免了资源浪费。避免了资源浪费。
【技术实现步骤摘要】
一种秸秆与畜禽粪污预处理及联合厌氧发酵装置
[0001]本技术涉及有机废弃物处理
，具体涉及一种秸秆与畜禽粪污预处理及联合厌氧发酵装置。
技术介绍
[0002]厌氧发酵技术是实现畜禽粪污减量化、资源化和无害化的重要处理方式。受养殖种类、养殖模式、饲料种类、粪污清运方式等影响，畜禽粪污含固率常存在较大差异，同时往往具有较高的含砂量，畜禽粪污在厌氧发酵产气前，要进行均质和除砂预处理。此外，畜禽粪污C/N比普遍较低，易导致畜禽粪污处理效果差和厌氧发酵产气率低，例如鸡粪、猪粪在厌氧发酵过程中易产生氨抑制，从而严重影响厌氧发酵过程。为了避免这一现象，需将C/N比调至适合厌氧发酵微生物生长代谢的范围内，从而实现稳定、高效的厌氧发酵产气性能。
[0003]农作物秸秆因其富含碳源、产量高、易获得等优势成为调节厌氧发酵C/N比的重要原材料。但秸秆中半纤维素、纤维素和木质素含量占干物质总量的80%以上，这导致在厌氧发酵过程中，大分子结构复杂而难以降解，厌氧微生物发酵困难，发酵系统启动慢，产气效率低。因此，需对秸秆进行预处理，使半纤维素、纤维素和木质素降解为可溶性低聚物或单体，这种方式可以提高秸秆厌氧发酵效率，实现秸秆规模化能源及物质转化。
[0004]相关研究表明，将畜禽粪污和秸秆混合后进行厌氧发酵产沼气，具有增加有机质含量、充分利用反应器的体积调节C/N比、增强厌氧反应过程稳定性、提高厌氧发酵效果等诸多优点。
[0005]为了解决上述问题，本技术提供了一种秸秆与畜禽粪污预处理及联合厌氧发酵装置，该装置解决了秸秆难降解和畜禽粪污厌氧发酵产气性能低的问题，加快了秸秆降解速率，提高了秸秆的降解率，实现了秸秆和畜禽粪污的稳定、高效的厌氧发酵产气性能。
技术实现思路
[0006]本技术要解决的技术问题是克服现有技术的缺点，提供一种秸秆与畜禽粪污预处理及联合厌氧发酵装置。
[0007]为了解决上述技术问题，本技术是通过以下技术方案实现的：
[0008]本技术所述的一种秸秆与畜禽粪污预处理及联合厌氧发酵装置包括粉碎装置、传送装置、立式酶解罐、保温系统和卧式厌氧发酵罐。
[0009]所述的粉碎装置包括进料口一、破碎刀头、振动筛网、出料口一、出料口二、基座一、防尘罩、传送带和出料口三，粉碎装置的出料口二位于传送带的正上方，粉碎后的秸秆经传送带输送至传送装置。
[0010]所述的传送装置设有进料口二、绞龙、出料口四和基座二，粉碎后的秸秆经传送装置输送至立式酶解罐进料口三。
[0011]所述的立式酶解罐顶部设有进料口三和电机一，罐体内部设有喷淋头、中轴一，中轴一上安装有耙式消泡器和旋转刀头，罐体侧壁上设有传感器一、挡板、溶氧电极、温度电
极一和pH电极一，罐体底部设有出料口五、排砂口一和基座三，立式酶解罐外部的设有保温系统、曝气系统和增温、增压系统，立式酶解罐的出料口五通过泵二连接至卧式厌氧发酵罐的进料口四。
[0012]所述的保温系统设有热水器和阀门，分别在立式酶解罐中设有蛇形管一、进水口一和出水口一，在卧式厌氧发酵罐中设有蛇形管二、出水口二和进水口二。
[0013]所述的卧式厌氧发酵罐内部设有中轴二，在中轴二上安装有电机二和搅拌桨，罐体的上部设有进料口四、排气孔、进料口五、传感器三，罐体下部设有基座四、集砂池、温度电极二、pH电极二、排砂口二和出料口六，罐体外侧设有保温装置，厌氧发酵产生的沼气经过排气孔排出，厌氧发酵产气结束后，残余物（沼液、沼渣）通过出料口六排出。
[0014]优选的，所述的粉碎装置内部的振动筛网安装在破碎刀头的下方，与水平地面夹角呈6
°
。
[0015]优选的，所述的振动筛网的孔径为2cm粒径。
[0016]优选的，所述的曝气系统设有通气管、曝气管、除菌过滤器和曝气风机，曝气管设于立式酶解罐底部一周，曝气管与除菌过滤器相连，除菌过滤器与曝气风机相连，曝气风机设于立式酶解罐外部一侧。
[0017]优选的，所述的增温、增压系统包括高温蒸汽口、蒸汽管、蒸汽发生器、蒸汽加压设备和蒸汽加压调控系统。
[0018]优选的，所述的立式酶解罐的中轴二安装有耙式消泡器，其位置比传感器二高5cm，可以打碎气泡，防止逃逸，提高罐体的利用率。
[0019]优选的，所述的保温系统由阀门控制分流。一支通过泵一从立式酶解罐罐体下侧的进水口一将热水器内的热水输送至蛇形管一，热水从罐体上侧的出水口一回流至热水器，另一支通过泵三从卧式厌氧发酵罐罐体下侧的进水口二将热水器内的热水输送至蛇形管二，热水从罐体上侧出水口二回流至热水器。
[0020]优选的，所述的立式酶解罐内的秸秆预处理方式为水热+复合菌剂预处理，预处理所用的复合菌剂为沼液+复合菌剂混合液。
[0021]优选的，所述的卧式厌氧发酵罐设有两个进料口，进料口四用于投加预处理后的农作物秸秆，进料口五用于投加畜禽粪污。
[0022]优选的，所述的卧式厌氧发酵罐为密封罐，卧式厌氧发酵罐中心轴线与水平地面夹角为8
°
。
[0023]优选的，所述的搅拌桨桨叶侧面为开锋刀头。
[0024]本技术工作原理如下：
[0025]（1）农作物秸秆通过进料口一投入粉碎装置进行粉碎，利用振动筛网筛选出粒径≤2cm的秸秆，然后利用传送装置输送至立式酶解罐内部进行酶解，而被筛分出的粒径＞2cm的秸秆重新投入粉碎装置进行再次粉碎。
[0026]（2）农作物秸秆通过传送装置投入立式酶解罐的过程中，喷淋头同时开启，当原料的高度到达传感器一的位置，停止进料，关闭喷淋头和进料口三；搅拌设备从原料投入一直运行到水热预处理结束，搅拌模式设定为转速15r/min的连续搅拌模式；利用高温蒸汽对整个立式酶解罐进行蒸汽加热预处理，其温度为150
‑
200℃，压力为0.8
‑
2.0MPa，保温保压20
‑
40min；加热预处理结束后，迅速打开罐体，使温度和压力瞬间下降，得到加热预处理后的产
物。
[0027]（3）利用曝气系统使产物温度快速冷却至30
‑
35℃后，打开进水口一，向蛇形管一注入热水，使立式酶解罐内的温度保持在30
‑
35℃；将沼液和复合菌剂混合液接种到立式酶解罐中；搅拌模式设定为每小时搅拌15min、转速为15r/min间歇搅拌模式；启动曝气风机，使通风量控制在1.0
‑
2.0L/min；打开喷淋头，当水位达到高液位传感器二的位置，喷淋头关闭；整个酶解过程pH控制在4.5左右，酶解时间为24
‑
48h。
[0028]（4）在立式酶解罐对农作物秸秆进行预处理的同时，卧式厌氧发酵罐对畜禽粪污进行了破碎、均质和除砂预处理；经过加热+菌剂联合预处理之后的产物通过泵二输送入卧式厌氧发酵罐内，设定搅拌装置转速为15r/min的连续搅拌模式，使预处理完毕的玉米皮、秸秆等物料与本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种秸秆与畜禽粪污预处理及联合厌氧发酵装置，其特征在于包括粉碎装置、传送装置、立式酶解罐、保温系统和卧式厌氧发酵罐；所述的粉碎装置包括进料口一、破碎刀头、振动筛网、出料口一、出料口二、基座一、防尘罩、传送带和出料口三，粉碎装置的出料口二位于传送带的正上方，粉碎后的秸秆经传送带输送至传送装置；所述的传送装置设有进料口二、绞龙、出料口四和基座二，粉碎后的秸秆经传送装置输送至立式酶解罐的进料口三；所述的立式酶解罐顶部设有进料口三和电机一，罐体内部设有喷淋头、中轴一，中轴一上安装有耙式消泡器和旋转刀头，罐体侧壁上设有传感器一、挡板、溶氧电极、温度电极一和pH电极一，罐体底部设有出料口五、排砂口一和基座三，立式酶解罐外部的设有保温系统、曝气系统和增温、增压系统，立式酶解罐的出料口五通过泵二连接至卧式厌氧发酵罐的进料口四；所述的保温系统设有热水器和阀门，分别在立式酶解罐中设有蛇形管一、进水口一和出水口一，在卧式厌氧发酵罐中设有蛇形管二、出水口二和进水口二；所述的卧式厌氧发酵罐内部设有中轴二，在中轴二上安装有电机二和搅拌桨，罐体的上部设有进料口四、排气孔、进料口五、传感器三，罐体下部设有基座四、集砂池、温度电极二、pH电极二、排砂口二和出料口六，罐体外侧设有保温装置，厌氧发酵产生的沼气...
【专利技术属性】
技术研发人员：闫茂鲁，孙艳，王丽，李鹏芳，郑云珠，刘辉，
申请(专利权)人：山东生态家园环保股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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