CN101838162B - 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

干法生产沼气及有机肥新技术
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的方法，其特征是：整个生产过程分为三个阶段，即预处理阶段、厌氧发酵阶段、后处理阶段，整个生产过程在全密闭的发酵舱内进行；在预处理阶段，要进行原材料的筛选、粉碎、调整、搅拌及装料，物料的碳氮比需调整到25-30∶1，加入菌种进行搅拌，充分混合后，装入耗氧舱内；厌氧发酵阶段，即沼气和有机肥生产阶段，采用智能温度调节装置，发酵温度在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；后处理阶段，是沼气的收集和有机肥的排出，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。
2.根据权利要求1所述的一种干法生产沼气及有机肥方法所用的全密闭发酵舱，其特征在于：全密闭发酵舱由耗氧舱密封盖、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。
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