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自循环中温二步法发酵的双水压秸秆粪便二用沼气池制造技术

技术编号:6674131 阅读:255 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种自循环中温二步法发酵的双水压秸秆粪便二用沼气池,特征是:玻璃钢、塑料或钢板制成的长方体双水压沼气池,池体放置地面闷晒实现中温发酵,水压间兼做酸化池,储气室设倾斜池底实现酸化液的自动循环,设加料推板强制出料解决了秸秆沼渣的出料困难,可高浓度秸秆、粪便单独产气,也可混合产气。有益效果是:可将我国沼气池的适宜户提高至100%且永久使用,有助于沼气池节能减排的规模扩大及永久坚持,有助于我国农村生活能源实现自给自足,并且,由提高产气效率高而缩小了池体容积、降低了沼气池的成本,有助于国家为全国农户免费提供沼气池,便于运输,便于移动,可自行安装。(*该技术在2020年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本技术属于户用沼气池
,一种可以用高浓度秸秆或粪便单独产生沼 气,也可二者混合产生沼气的自循环中温二步法发酵的双水压秸秆粪便二用沼气池
技术介绍
根据国家标准GB/T4750-2002《户用沼气池标准图集》和农业部行业标准NY/ T1699-2009《玻璃纤维增强塑料户用沼气池技术条件》,我国现有的4000万台户用沼气池全 部都是埋入地下的双水压式沼气池,它主要由椭球形的发酵池以及在发酵池两侧安装而构 成双水压结构的进料间、进料口,出料间、出料口构成。沼气池的双水压结构是我国的独创, 是国家及行业标准规定的唯一的沼气池品种,其主要作用是处理粪便并产生沼气,其主要 优点是结构简单,特别是在以粪便为主要原料时它的进出料过程连续而简便,因此,我国现 有这4000万台沼气池全部是粪便沼气池,必须以粪便为主要原料。每个沼气池每年大约能 够沼气化处理粪便6 8吨,秸秆0 1吨(在用牛马粪时不加秸秆),因此,这些沼气池在 治理我国农村粪便污染方面作用显著,与此同时也为我国创造了大规模的节能、减排成果。 但是,在目前家庭养殖剧减的情况下,这数千万台沼气池的粪便来源已经实实在在的成为 了难题,这已经严重的影响了沼气池的正常使用乃至停用。但粪便剧减而秸秆巨多。目前, 沼气池用粪便能够自给自足的农户越来越少,但秸秆却家家成堆,且粮食/秸秆1 2的产 生比例更古不变,用之不竭,因此,能够大量、乃至全部使用秸秆产生沼气的秸秆、粪便二用 沼气池必然能够被人们永久使用,当然这也是国家节能减排的永久需求。多年前,农业部以 当时农村家庭养殖粪便的实有数量为基数进行的计算,我国农村使用户用沼气池的“适宜 户”为观%,并由此制定了全国8000万台沼气池建设的规划,依此计算,上述这种秸秆、粪 便二用沼气池的“适宜户”就一定是100% 了! 一个户用沼气池每年可节煤2 3吨、减排二氧化碳6 8吨、减排二氧化硫......这诸多的节能减排效果都是实实在在的,如果我国3亿户农民能够90%以沼气作为生活能源,每年就可以为国家节约煤炭6亿吨,减排二氧化碳15亿吨,减排二氧化硫500万吨......“中国十几亿农民生活能源能够自给自足,不向国家要煤炭了”,这个前景当然是国家梦寐以求!真若如此,沼气也将成为“国家能源安全的 基石”之一,十亿农民也都将会成为国家能源安全的护卫者。因此说,户用沼气池与其他节 能减排措施一样,最大的受益者是国家,大力扶持秸秆沼气池的研制,实实在在的推广、扩 大秸秆、粪便二用沼气池的使用规模,是个功在千秋,惠及万代的好措施,利国利民。由此就 提出了现有双水压沼气池不能大量、更无法全部使用秸秆产生沼气的缺点,究其原因如下 ①在现有双水压沼气池中,粪便原料是在同一个发酵池内完成水解、酸化、产沼气的三个过 程,这就是所谓的“一步法发酵”,其虽然具有结构简单的优点但产气效率最低,特别是对于 难于发酵的秸秆来说,水解、酸化与产生沼气的二个过程分别在二个容器内完成的“二步法 发酵”则更有利于秸秆的发酵;②进料间内的粪便和出料间内的沼液各自独立,互不连通, 无法循环,实际也不大需要循环。而“二步法发酵”则必须要二个容器之间设置循环泵来实 现料液的循环;③在出料间掏出沼液的“出料”,以及随之补充粪便入池的“进料”,这个出、进料过程完全是依靠是低浓度(5 10% )沼液的“液态流动”完成。而高浓度的、充满木 质纤维的秸秆沼渣则无法在现有双水压沼气池中实现流动状态的进、出料——虽然秸秆已 经轧成5公分长的短节,但它仍然是一团乱麻状态;④由于沼气池深埋地下就被限制为只 能是20°C以下的低温发酵,这也不适于秸秆发酵,而且低温发酵的容积效率最低,由此必然 造成沼气池体积大,造价高。以上种种都造成了现有双水压沼气池不能大量采用秸秆产生 沼气。在现有技术中有将秸秆磨成粉末后加入双水压沼气池的,目的为解决出料困难和改 进发酵。其缺点是明显的,磨粉必然要用电,加大成本,增加二氧化碳排放,而且使用过程中 产生的秸秆飞尘污染更是令人厌恶。为此而提出秸秆产生沼气的条件应该是①中、高温发 酵,35°C左右的中温发酵或55°C左右的高温发酵;②高浓度发酵,20%的固体含量;③秸秆 酸化液能够自动循环的二步法发酵;④如果要保留、利用双水压结构的优点,就还要解决高 纤维、高浓度的秸秆沼渣在双水压沼气池中出料的困难,就要创新双水压沼气池池体的结 构以及相应的出料方法。本专利技术人认为,上述第1个条件的实现只能依赖太阳,要变现有沼 气池的躲避阳光为利用阳光;第2、第3个条件的实现要依赖于沼气池结构的创新;第4个 条件的实现则要在创新的双水压沼气池基础上再创造一个新的出料方法、一个能够在新的 双水压结构中让那团“乱麻”能够顺利排出发酵池的出料的方法。
技术实现思路
本技术提供一种自循环中温二步法发酵的双水压秸秆粪便二用沼气池,较好 的解决了现有技术的上述一系列问题,实现了高浓度秸秆、粪便单独产生沼气,也可混合产 生沼气。一种自循环中温二步法发酵的双水压秸秆粪便二用沼气池,由发酵池(1),进料口 0),出料口(8)构成,其特征是底部带有大圆角(1 的发酵池(1)为长方体发酵池,池口 处扣接有上开口的水压间(6),在这个扣接处通过螺栓(9)、密封料(10)及各自的法兰(11) 将发酵池(1)和水压间(6)密封连接成一个上开口的长方形池体并放置于地面之上,长方 体的储气室(4)在水压间(6)的底部分隔而出,储气室的左、右竖直壁与水压间(6)的 左、右竖直壁具有一定的间距并由此间距构成进料口( 和出料口(8),而且其间距可以让 推板C3)能够自由的上下推、拉移动,储气室(4)的顶盖上均部有5个横置的筋板(5),储气 室的底部左低右高,低的一侧位于进料口(2)侧,高的一侧位于出料口(8)侧,储气室 (4)的底部由一块弧顶朝上的弧形隔板(7)构成,在隔板(7)的平面上还钻有很多的通孔 (13),并且,上述结构之间的衔接部位全部是密封连接。本技术是依据专利技术人的一种能 够解决秸秆沼渣出料困难的强制出料方法设计的,这个强制出料方法是将轧制成5公分 长且已怄制好的秸秆、粪便、沼液、7K,按18 2 20 60的含量由左侧的进料口(2)和 右侧的出料口(8)同时向发酵池(1)装满,其后并同样将水压间(6)装满,在发酵池(1)内 的秸秆完成发酵、产气而只剩难于发酵的乱麻状沼渣时,再用推板(3)由右向左将水压间 (6)内储存的半发酵的秸秆由右侧的出料口(8)处集中推置于左侧的进料口(2)处并将秸 秆顺着进料口( 由上向下强行推入发酵池(1),利用这个新推入发酵池(1)内的秸秆的推 力,将发酵池⑴内乱麻状沼渣顺着大圆角(12)、隔板(7)、出料口⑶被强行推出发酵池 (1)而进入水压间(6)的右侧。综上所述,本专利技术通过以下3个技术措施实现了“自循环中 温二步法发酵”,并保留和利用了“双水压结构”的优点①沼气池放置地面接受太阳闷晒,春、夏、秋三季的温度可提高至30°C乃至以上,由此实现中温发酵;②在水压间(6)中放入 予处理过的秸秆以实现秸秆的水解和酸化。继而,发酵池(1)及储气室内中温一步法 发酵所产生的沼气沿着隔板(7)弧顶的通孔(1 上升并储存在储气室(4)的上部,与此本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种自循环中温二步法发酵的双水压秸秆粪便二用沼气池,由发酵池(1),进料口(2),出料口(8)构成,其特征是:底部带有大圆角(12)的发酵池(1)为长方体发酵池,池口处扣接有上开口的水压间(6),在这个扣接处通过螺栓(9)、密封料(10)及各自的法兰(11)将发酵池(1)和水压间(6)密封连接成一个上开口的长方形池体并放置于地面之上,长方体的储气室(4)在水压间(6)的底部分隔而出,储气室(4)的左、右竖直壁与水压间(6)的左、右竖直壁具有一定的间距并由此间距构成进料口(2)和出料口(8),而且其间距可以让推板(3)能够自由的上下推、拉移动,储气室(4)的顶盖上均部有5个横置的筋板(5),储气室(4)的底部左低右高,低的一侧位于进料口(2)侧,高的一侧位于出料口(8)侧,储气室(4)的底部由一块弧顶朝上的弧形隔板(7)构成,在隔板(7)的平面上还钻有很多的通孔(13),并且,上述结构之间的衔接部位全部是密封连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:季忠铁
申请(专利权)人:季忠铁
类型:实用新型
国别省市:13

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