CN101318853A - 植物秸秆太阳能气化及废渣综合利用工艺及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种植物秸秆太阳能气化及废渣综合利用工艺及设备，本工艺流程是：一、预发酵，二、气化，三、出渣，四、废渣种植食用菌，五、菇渣施肥入田。实现本工艺的设备，包括太阳能温室、安装在温室内气化罐、安装在温室外的储气罐；太阳能温室内前部的低矮处为种植区，用于种植蔬菜、花卉。所述的气化罐为圆柱形钢制密封罐体；气化罐一端制作人孔。所述的人孔，包括焊接在气化罐端部的法兰盘、密封垫及人孔门，三者通过螺栓连接；气化罐的上部分别安装进料口、出料口和排气口，下部安装排水口，排水口通过阀与储肥箱连接。实现麦、稻秸秆的高效化、资源化和粪便无害化处理，废渣综合利用，提高经济效益和社会效益。

Description

植物秸秆太阳能气化及废渣综合利用工艺及设备
技术领域
本发明涉及一种植物秸秆气化工艺及设备，尤其涉及秸秆太阳能气化及气化后秸秆废渣综合利用的工艺及设备。
背景技术
在我国的广大农村，每年产生大量的秸秆，直接在田间焚烧。每到收获季节，由于焚烧秸秆造成的烟雾，使飞机不能降落，高速公路事故频发，空气严重污染，造成呼吸道疾病急增。为了禁烧秸秆，各级政府每年都花费了大量精力严查焚烧。国家每年都投入大量资金，推广秸秆气化和秸秆沼气技术。但是，由于建造秸秆气化站投资大、燃气含焦油多、热值低、效益差。大多数秸秆气化站不用植物秸秆造气，而是用稻壳、木材造气；由于目前在农村推广的一家一户沼气池，秸秆必需铡碎，出料口小，进出料困难，产气率低，每次换料都要购买菌种，增加了成本，使很多沼气池由于缺少发酵原料，不能产气。废渣利用率低。
发明内容
本发明的目的是提供一种植物秸秆太阳能气化及废渣综合利用工艺及设备，实现麦、稻秸秆的高效化、资源化和粪便无害化处理，废渣综合利用，提高经济效益和社会效益。
本发明是通过如下技术方案实现的：一种植物秸秆太阳能气化及废渣综合利用工艺，其特征在于：本工艺流程是：工步一、预发酵，工步二、气化，工步三、出渣，工步四、废渣种植食用菌，工步五、菇渣施肥入田；
所述的预发酵工步为：将植物秸秆、水、碳酸氢氨按1∶2∶0.01的重量比例掺匀，在平地上打堆后，并用塑料布密封，进行预发酵5-7天；
所述的气化工步为：将预发酵后的秸秆、碳酸氢氨、人畜粪便按1∶0.02∶4的重量比例，从人孔放入气化罐，再从进料口处注满水，秸秆及粪便在罐中气化100-120天；气化过程中产生的沼气通过排气口经管道送到储气罐；在气化过程中，随时从进料口补充人畜粪便及水；同时等量的、完全气化后的粪便、废水从排水口排到储肥池；
所述的出渣工步为：全部秸秆气化完成后，从排水口排出全部废水，打开人孔门，从人孔处将废渣全部取出；
所述的废渣种植食用菌工步为；将气化后秸秆废渣直接用于种植食用菌；
所述的菇渣施肥入田工步为；种植食用菌后的菇渣作为有机肥用到农田。
一种为实现植物秸秆太阳能气化及废渣综合利用工艺的设备，包括由基础、后墙、侧墙、保温被、透明板及排水沟组成的太阳能温室，还包括通过发酵罐支架水平安装在温室内靠后墙的气化罐和安装在温室外的储气罐；所述的气化罐为圆柱形钢制密封罐体；其特征在于：所述的太阳能温室内的前部低矮处为种植区，用于种植蔬菜、花卉；气化罐一端制作人孔；所述的人孔，包括焊接在气化罐端部的法兰盘、密封垫及人孔门，三者通过螺栓连接；气化罐的上部分别安装进料口、出料口和排气口；气化罐的下部安装排水口，排水口通过阀与储肥池连接。
本发明的积极效果是：
1、植物秸秆不需铡碎便能充分气化，设备投资少，产气效率高，产气热值高，产气焦油；气化罐方便机械进出料，彻底杜绝焚烧秸秆造成的空气污染。
2、经过太阳能气化罐的厌氧处理，可杀灭人畜粪便、秸秆中百分之九十五以上的寄生虫卵和病原体，达到国家粪便无害化处理的卫生标准。
3、秸秆废渣直接用于种植食用菌，之后又作为有机肥用到农田，达到植物秸秆综合利用，具有十分显著的经济效益和社会效益。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述。
图1为本发明气化装置结构示意图；
图2为图1的左视图；
图3为图1的俯视图；
图4为图3的A处局部放大图；
图中：1、基础，2、后墙，3、气化罐，4、保温被，5、透明板，6、种植区，7、排水沟，8、发酵罐支架，9、出料口，10、排气口，11、进料口，12、人孔，12-1、法兰盘，12-2、密封垫，12-3、人孔门，13、温室门，14、侧墙，15排水口，16、阀，17、储肥池，18、储气罐。
具体实施方式
一种植物秸秆太阳能气化及废渣综合利用工艺，其工艺流程是：工步一、预发酵，工步二、气化，工步三、出渣，工步四、废渣种植食用菌，工步五、菇渣施肥入田；
所述的预发酵工步为：将植物秸秆、水、碳酸氢氨按1∶2∶0.01的重量比例掺匀，在平地上打堆后，用塑料布密封，进行预发酵5-7天。
所述的气化工步为：将预发酵后的秸秆、碳酸氢氨、人畜粪便按1∶0.02∶4的重量比例掺匀，从人孔12处放入气化罐3中，再从进料口11处注满水，秸秆及粪便在罐中气化100-120天；气化过程中产生的沼气通过排气口10经管道送到储气罐18；在气化过程中，随时从进料口11处补充人畜粪便及水；气化过程中，同时等量的、完全气化后的粪便、废水从排水口15排到储肥池17。实践证明，经过气化罐的厌氧处理，可杀灭人畜粪便、秸秆中百分之九十五以上的寄生虫卵和病原体，达到国家粪便无害化处理的卫生标准。
所述的出渣工步为：全部秸秆气化完成后，从排水口15排出全部废水；打开人孔门12-3，从人孔12处将废渣全部取出。
所述的废渣种植食用菌工步为；将气化后秸秆废渣直接用于种植食用菌。所述的菇渣施肥入田工步为；种植食用菌后的菇渣作为有机肥用到农田。
如图1、2、3所示：一种为实现植物秸秆太阳能气化及废渣综合利用工艺的设备，包括由基础1、后墙2、侧墙14、保温被4、透明板5及排水沟7组成的太阳能温室，还包括通过发酵罐支架8，水平安装在温室内靠后墙的气化罐3和安装在温室外的储气罐18；所述的气化罐3为圆柱形钢制密封罐体；其特征在于：所述的太阳能温室，前部的低矮处为种植区6，用于种植蔬菜、花卉；气化罐3一端制作人孔12；所述的人孔12，包括焊接在气化罐3端部的法兰盘12-1、密封垫12-2及人孔门12-3，三者通过螺栓连接；气化罐3的上部分别安装进料口11、出料口9和排气口10，下部安装排水口15，排水口15通过阀16与储肥池17连接。
以本发明人2007年建造的植物秸秆太阳能气化设备为例，对本发明作进一步的经济效益和社会效益分析如下：
(一)设备：
太阳能温室面积：120平方米，
其中种植区面积45平方米。
气化罐容积：50立方米。
储气罐容积：10立方米。
(二)生产能力：一次加料气化期为116天，每年三个周期。
年处理麦、稻秸秆7500公斤，相当于18～20亩农田双季生产秸秆收获总量。
年处理人畜水冲粪便30吨。
年产沼气3750立方米。
年产白色双胞蘑菇7500公斤。
年产有机肥7000公斤，可满足10亩农田施肥。
一年多来，彻底杜绝周边地区焚烧秸秆造成的空气污染。使用种植食用菌后的废渣作为有机肥用到农田，提高了土壤质量，减少农药、化肥用量，提高了农产品质量。

Claims (2)

1、一种植物秸秆太阳能气化及废渣综合利用工艺，其特征在于：本工艺流程是：工步一、预发酵，工步二、气化，工步三、出渣，工步四、废渣种植食用菌，工步五、菇渣施肥入田；
所述的预发酵工步为：将植物秸秆、水、碳酸氢氨按1∶2∶0.01的重量比例掺匀，在平地上打堆后，并用塑料布密封，进行预发酵5-7天；
所述的气化工步为：将预发酵后的秸秆、碳酸氢氨、人畜粪便按1∶0.02∶4的重量比例，从人孔(12)放入气化罐(3)，再从进料口(11)处注满水，秸秆及粪便在罐中气化100-120天；气化过程中产生的沼气通过排气口(10)经管道送到储气罐(18)；在气化过程中，随时从进料口(11)补充人畜粪便及水；同时等量的、完全气化后的粪便、废水从排水口(15)排到储肥池(17)；
所述的出渣工步为：全部秸秆气化完成后，从排水口(15)排出全部废水，打开人孔门(12-3)，从人孔(12)处将废渣全部取出；
所述的废渣种植食用菌工步为；将气化后秸秆废渣直接用于种植食用菌；
所述的菇渣施肥入田工步为；种植食用菌后的菇渣作为有机肥用到农田。
2、一种为实现植物秸秆太阳能气化及废渣综合利用工艺的设备，包括由基础(1)、后墙(2)、侧墙(14)、保温被(4)、透明板(5)及排水沟(7)组成的太阳能温室，还包括通过发酵罐支架(8)水平安装在温室内靠后墙(2)的气化罐(3)和安装在温室外的储气罐(18)；所述的气化罐(3)为圆柱形钢制密封罐体；其特征在于：所述的太阳能温室内的前部低矮处为种植区(6)，用于种植蔬菜、花卉；气化罐(3)一端制作人孔(12)；所述的人孔(12)，包括焊接在气化罐(3)端部的法兰盘(12-1)、密封垫(12-2)及人孔门(12-3)，三者通过螺栓连接；气化罐(3)的上部分别安装进料口(11)、出料口(9)和排气口(10)；气化罐(3)的下部安装排水口(15)，排水口(15)通过阀(16)与储肥池(17)连接。
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