CN101838162A - 干法生产沼气及有机肥新技术 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种干法生产沼气及有机肥新技术。它主要应用于城市生活垃圾、禽畜粪便、作物秸秆等生产沼气及有机肥的技术领域。其主要特征是:将生产过程分为三个阶段进行,预处理阶段、厌氧发酵阶段、后处理阶段。在预处理阶段,将原料的碳氮比调整至25-30∶1。厌氧发酵阶段,温度保持在55℃左右。厌氧发酵设备主要由耗氧舱(2)、厌氧舱(4)、出料舱(7)自上而下依次密封连接而成,厌氧舱内设有隔断门(6)、(6.2)、(6.3),出料舱侧面安装有排气管(9)及阀门(10)、排气泵(11),厌氧舱侧面安装有沼气输出管(12)及阀门(13)。本发明的优点是:工艺合理、设备结构独特、运行成本低、应用范围广。
Description
技术领域
本发明涉及一种干法生产沼气及有机肥新技术。它主要应用于城市生活垃圾、餐厨垃圾、禽畜粪便、作物秸秆等生产沼气和有机肥的技术领域。
背景技术
据调查,我国每年产出城市生活垃圾2.5亿吨,禽畜粪便30多亿吨,作物秸秆10亿吨。目前我国对这些有机废弃物的无害化、资源化的厌氧发酵处理方式有两种:
一是湿法厌氧发酵生产沼气及有机肥,该办法是用水将原料与空气隔绝,形成厌氧环境。这种方法比较成熟,一些地方也在应用。但是它最大的缺陷是要消耗大量的水资源,同时还要对沼渣、沼液进行二次处理。总建设项目投资大、占用资源多、维护困难。
二是间歇式干法厌氧发酵生产沼气和有机肥,该办法是利用密闭容器将原料与空气隔绝,形成厌氧环境。它不消耗水资源、不产生沼液、沼渣,无需二次无害化处理。但是这种方式在入料和出料时必须中断发酵过程,设备占用土地面积较大,操作人员劳动环境恶劣、劳动强度大。
发明内容
本发明的目的在于:研制出一种在生产过程中,不消耗水资源,不产生沼渣、沼液,无需二次处理,占地面积小且能够实现沼气和有机肥连续生产的新技术。
本发明从生产工艺及生产设备两个方面着手研究,根据连续化生产的技术要求,由设备的结构保证工艺要求的实现和工程化的实用性。
技术方案
为实现上述目的,本发明采用以下设计方案:
在工艺方面将生产过程分为三个阶段进行:预处理阶段、厌氧发酵阶段、后处理阶段。
1.预处理阶段:即原材料的筛选、粉碎、调整、搅拌并装入耗氧舱内的阶段。为保证沼气和有机肥的产出率和品质,将原料的碳氮比调整到25~30∶1,并加入菌种进行搅拌,充分混合后,装入耗氧舱内。
2.厌氧发酵阶段:即沼气和有机肥生产阶段。提高产气率是厌氧发酵阶段的关键环节。为了保证快速大量的产生沼气,采用智能温度调节装置保证发酵阶段的温度在55℃左右。在厌氧舱内按发酵周期要求逐级跌落行进,以保证连续化生产。
3.后处理阶段:即沼气和有机肥的收集、排出阶段。沼气通过舱内的输气管道,经过脱水、脱硫处理后,储存在储气罐内。有机肥通过出料舱排出舱外。同时,恢复出料舱内的厌氧状态。
工艺流程见图1.
本发明涉及的设备是由耗氧舱、厌氧舱、出料舱、排气管等组成。其特征在于:耗氧舱密封盖、耗氧舱、厌氧舱上密封盖、厌氧舱、厌氧舱下密封盖、出料舱、出料舱下密封盖,依次自上而下密封联结。出料舱侧面安装有排气管、阀门和排气泵。沼气输出管、沼气输出管阀门安装在厌氧舱侧面。厌氧舱隔断门组安装在厌氧舱内。
本发明涉及的生产设备,由于各舱密封连接,耗氧舱与厌氧舱用厌氧舱上密封盖隔绝,厌氧舱与出料舱用厌氧舱下盖隔绝,形成了打开厌氧舱上、下舱盖形成一个整体,关闭厌氧舱上、下盖分成三个部分,进料后耗氧部分在耗氧舱进行,不影响厌氧舱沼气的产生。发酵完成后,物料进入出料舱后期腐熟,由于厌氧舱下密封盖关闭,出料时不影响厌氧舱沼气的生产。
本发明的优点是:工艺过程合理、设备结构独特、运行成本低、实现了干法沼气及有机肥的连续生产。
附图说明
图1本发明工艺流程图
图2本发明设备示意图
图2中所示:耗氧舱密封盖(1)、耗氧舱(2)、厌氧舱上密封盖(3)、厌氧舱(4)、厌氧舱下密封盖(5)、厌氧舱隔断门(6)、厌氧舱隔断门(6.2)、厌氧舱隔断门(6.3)、出料舱(7)、出料舱密封盖(8)、排气管(9)、排气阀门(10)、排气泵(11)、沼气输出管(12)、沼气输出管阀门(13)。
具体实施方式:
以下是一实施例的生产过程
1.设备初始状态:关闭耗氧舱密封盖(1)、出料舱密封盖(8)、沼气输出管阀门(13),打开厌氧舱上密封盖(3)、厌氧舱下密封盖(5)、厌氧舱隔断门(6)、厌氧舱隔断门(6.2)、厌氧舱隔断门(6.3)、排气阀门(10)。启动排气泵(11),由于本发明整体密封连接,因此,设备内的空气经排气管(9)、排气阀门(10)、排气泵(11)排出,当设备内部成微真空状态时,关闭厌氧舱上密封盖(3)、厌氧舱下密封盖(5)、厌氧舱隔断门(6)、厌氧舱隔断门(6.2)、厌氧舱隔断门(6.3)排气阀门(10)后,关闭排气泵(11)。
2.耗氧产酸阶段:打开耗氧舱密封盖(1),将调制好的物料装入耗氧舱(2),关闭耗氧舱密封盖(1),这时物料开始消耗装料时跟随进入耗氧舱(1)的空气中的氧气。
3.厌氧产沼气阶段:当耗氧舱(1)中的氧气被耗尽后,耗氧舱(1)中变为厌氧环境。打开厌氧舱上密封盖(3),物料在重力的作用下落入厌氧舱(4)最上层,被厌氧舱隔断门(6)承接。关闭厌氧舱上密封盖(3),此时厌氧舱(4)中并未有氧气进入,厌氧舱(4)保持厌氧环境。物料在厌氧舱内开始产生沼气,打开沼气输出管阀门(13),沼气通过沼气输出管(12)输出到沼气后处理设备。
打开厌氧舱隔断门(6),厌氧舱(4)的物料,落到厌氧舱隔断门(6.2)上,关闭厌氧舱隔断门(6),厌氧舱上层物料向下移动一层,厌氧舱隔断门的层数根据产量要求适当增减,一般不少于五层。
重复上述2、3的阶段过程,顺序打开厌氧舱隔断门(6.3)、(6.2)、(6),物料下落后关闭,形成连续的分层下落,直到物料下落到最底层。
4.出料阶段:打开厌氧舱下密封盖(5),厌氧舱(4)最底层的物料落入出料舱(7),关闭厌氧舱下密封盖(5),此时没有空气进入厌氧舱(4)。厌氧舱(4)保持厌氧环境,厌氧舱(4)内的物料继续发酵产生沼气。打开出料舱密封盖(8),发酵好的物料出舱。关闭出料舱密封盖(8),此时有大量氧气进入出料舱。为排除掉氧气,打开排气阀门(10)、排气泵(11)对出料舱进行排气,空气经排气管排出,当出料舱形成真空后关闭排气阀门(10)、排气泵(11)。
至此,完成干法连续生产沼气及有机肥的全过程。
Claims (2)
1.一种干法生产沼气及有机肥新技术,其特征是:将生产过程分为三个阶段进行,预处理阶段、厌氧发酵阶段、后处理阶段;原料按照沼气及有机肥的质量需求,通过预处理阶段的工艺处理,将原料的碳氮比调整为25-30∶1;厌氧发酵阶段在全密闭的发酵舱内进行,舱内温度保持在55℃左右。
2.根据权利要求1所述的一种干法生产沼气及有机肥新技术,其特征是:所述的全密闭发酵舱是由耗氧舱密封盖(1)、耗氧舱(2)、厌氧舱上密封盖(3)、厌氧舱(4)、厌氧舱下密封舱盖(5)、厌氧舱隔断门(6)、(6.2)、(6.3)、出料舱(7)、出料舱密封盖(8)、排气管(9)、排气阀门(10)、排气泵(11)、沼气输出管(12)、沼气输出管阀门(13)等组成。其特征是:耗氧舱(2)、厌氧舱(4)、出料舱(7)自上而下依次密封连接;厌氧舱隔断门(6)、(6.2)、(6.3)依次安装在厌氧舱内;出料舱侧面安装有排气管(9)、排气阀门(10)、排气泵(11);在厌氧舱侧面安装有沼气输出管(12)、沼气输出管阀门(13)。
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