CN104513833A - 一种农业有机固废的生态循环处理利用工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种农业有机固废的生态循环处理利用工艺。农业有机固废一部分先进行青储/黄储，经水解、一级发酵、二级发酵后产生沼气，沼气经净化处理，一部分沼气直接对外使用，另一部分沼气通过蒸汽发生器产生高温高压蒸汽对HPS反应釜供热；另一部分难于通过青储/黄储发酵的农业固废物，经粉碎后与经过二级发酵后的沼渣一起在HPS系统的反应釜中反应，反应产物经固液分离，加入微生物菌，制成固态高级有机肥和液态高级有机肥，最后返回农业使用。本发明的工艺加速了农业有机固废的自然分解速度，并把分解过程产生的沼气加以利用，实现自然分解过程的可控性并产生循环效应；整套工艺配置合理，对环境无二次污染，真正能实现循环型农业。

Description

一种农业有机固废的生态循环处理利用工艺
技术领域
本发明属于技术领域，涉及一种农业有机固废的生态循环处理利用工艺。
背景技术
当前转变传统农业模式，发展循环型农业是实现环境与经济协调发展的重要途径。而研究开发一种农业有机固废的生态循环处理利用工艺是实现这个转变的关键。
现有的农业有机固废生态循环处理工艺，通常是将单纯沼气发酵后的沼渣、沼液直接作为有机肥使用，沼渣、沼液中存在的有害细菌不能完全清除，沼渣在土壤表层堆积，降解较慢。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可将沼渣、沼液中的有害菌完全清除，使沼渣在土壤表层更容易降解的农业有机固废的生态循环处理利用工艺。
本发明的技术方案如下：
一种农业有机固废的生态循环处理利用工艺，方法如下：
农业产生的大量有机固废中，可通过青储/黄储发酵的那部分农业有机固废物，先进行青储/黄储兼氧发酵，再经过水解、一级发酵、二级发酵后产生沼气；沼气经过净化处理，一部分沼气直接对外使用；另一部分沼气通过蒸汽发生器产生高温高压蒸汽，对HPS亚临界水处理系统的反应釜进行供热；
农业产生的大量有机固废中，难于通过青储/黄储发酵的那部分农业有机固废物，经粉碎后与经过二级发酵后的沼渣一起在HPS的反应釜中反应，反应后的产物经固液分离、加入微生物菌等措施，制成固态高级有机肥和液态高级有机肥，最后返回农业使用。
进一步的工艺方案如下：
农业用土地产生的大量农业有机固废中，可通过青储/黄储发酵的那部分农业有机固废物，先经青储/黄储兼氧发酵设备进行青储/黄储兼氧发酵，再经中温水解预处理罐进行水解，之后，依次经过一级中温厌氧发酵产气罐、二级常温厌氧发酵产气罐进行一级中温厌氧发酵、二级常温厌氧发酵后产生沼气；此时的沼气中含有一部分的硫化氢等气体杂质，该沼气经沼气净化罐进行净化处理后，一部分沼气直接输送到沼气用户对外使用，另一部分沼气直接通过蒸汽发生器产生高温高压蒸汽，高温高压蒸汽进入此工艺的核心技术HPS(亚临界水处理)系统，对HPS系统的反应釜进行加热；
农业用土地产生的大量有机固废中，另一部分难于通过青储/黄储再利用的农业固废物，经粉碎设备粉碎后与经过二级发酵后的沼渣一起在HPS系统的反应釜中反应，反应后的产物在有机肥加工厂经固液分离、加入微生物菌等措施，制成固态高级有机肥和液态高级有机肥，最后返回农业使用(可与N、P、K等无机肥混合使用)。
上述工艺中的较佳操作条件为：青储/黄储兼氧发酵：常温，25-35天；水解：35℃，2-3小时；一级发酵：35℃，40-60天；二级发酵：常温，10天以上；HPS反应釜温度：200-214℃，压力1.6-2MPa，处理时间60分钟。
本发明的有益效果：
本发明的农业有机固废的生态循环处理利用工艺，此工艺的本质是加速了农业有机固废的自然分解速度，并把分解过程产生的沼气加以利用，实现自然分解过程的可控性并产生循环效应。与现有技术相比，本发明的农业有机固废生态循环处理利用工艺，经过本工艺核心技术HPS处理后，沼渣、沼液中存在的有害细菌能够完全清除，沼渣在土壤表层也更容易降解。
本发明的农业有机固废的生态循环处理利用工艺，整套工艺配置合理，对环境没有二次污染，是真正能实现循环型农业的关键工艺，对环境与经济的协调发展有着重要意义。
附图说明
图1是本发明一种农业有机固废的生态循环处理利用工艺的流程示意图；
图2是本发明的一个实例工程。
图中：1、农业用土地  2、青储/黄储兼氧发酵设备  3、中温水解预处理罐  4、一级中温厌氧发酵产气罐  5、二级常温厌氧发酵产气罐  6、沼气净化罐  7、沼气用户  8、蒸汽发生器  9、HPS系统  10、粉碎设备11、有机肥加工厂
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
如图1所示，本发明一种农业有机固废的生态循环处理利用工艺如下：
农业用土地1产生的大量农业有机固废，一部分先经过青储/黄储兼氧发酵设备2进行青储/黄储兼氧发酵，再经过中温水解预处理罐3进行水解，之后，依次经过一级中温厌氧发酵产气罐4、二级常温厌氧发酵产气罐5进行一级中温厌氧发酵、二级常温厌氧发酵后产生沼气；此时的沼气中含有一部分的硫化氢等气体杂质，该沼气经过沼气净化罐6进行净化处理后，一部分沼气直接输送到沼气用户7对外使用，另一部分沼气直接通过蒸汽发生器8产生高温高压蒸汽，高温高压蒸汽进入此工艺的核心技术HPS系统9，对HPS系统的反应釜进行加热；
农业产生的大量有机固废中，另一部分难于通过青储/黄储再利用的农业固废物，经粉碎设备10粉碎后与经过二级发酵后的沼渣一起在HPS系统9的反应釜中反应，反应后的产物在有机肥加工厂11经固液分离，加入微生物菌，制成固态高级有机肥和液态高级有机肥，最后返回农业使用。
上述工艺的核心为HPS系统9，为充分利用热能，HPS系统配有节能装置。
上述工艺中一级中温厌氧发酵所用设备由并联的两个一级中温厌氧发酵产气罐4组成。
上述工艺中用到的沼气二次发酵装置，它包括顺序相连的黄储/青储兼氧发酵设备2、中温水解预处理罐3、一级中温厌氧发酵产气罐4和二级常温厌氧发酵产气罐5；其中，中温水解预处理罐3罐顶配备搅拌设备，一级中温厌氧发酵产气罐4配备侧搅拌设备、热水加温设备和双膜气柜，二级常温厌氧发酵产气罐5配备双膜气柜。该沼气二次发酵装置中，二级发酵罐，只做保温，不设热水加温和搅拌设备，这样，既能充分利用沼气的发酵原料，也能充分利用一级发酵中的余温，并且，使沼气发酵罐的容积产气率在保持比较高的同时使沼气原料的产气率由一般的65％提高到85％。
实施例2
图2是本发明的一个实例工程。如图2所示，沼气工程每天处理15.1吨的水稻、麦秸秆，加上5吨的畜禽粪便，即先经过青储/黄储兼氧发酵设备进行青储/黄储兼氧发酵28天，再经过中温水解预处理罐在35℃下进行水解3小时，之后，依次经过一级中温厌氧发酵产气罐在35℃下进行一级发酵50天、经过二级常温厌氧发酵产气罐在常温下进行二级发酵10天以上，最后总共产生每天约4000立方米的沼气，其中2400立方米的沼气送入锅炉产生高温高压蒸汽，供HPS系统反应釜作为加热源使用，剩余的1600立方米的沼气用来发电，可以产生128KW的电力供工厂自己使用；HPS系统每天处理33.8吨的沼渣、沼液和约14吨的其他难用于沼气发酵的农业固体废弃物(油菜秸秆、树枝树叶)，HPS反应釜温度：200-214℃，压力1.6-2MPa，处理时间60分钟，经HPS处理后，每天可得到约12吨的固态有机基肥和约6吨的液态有机基肥，送入生物菌肥厂，可制成固态高级有机肥和液态高级有机肥，最后返回农业使用。

Claims (9)

1.一种农业有机固废的生态循环处理利用工艺，其特征在于，它包括：
农业产生的大量有机固废中，可通过青储/黄储发酵的那部分农业有机固废物，先进行青储/黄储兼氧发酵，再经过水解、一级发酵、二级发酵后产生沼气；沼气经过净化处理，一部分沼气直接对外使用；另一部分沼气通过蒸汽发生器产生高温高压蒸汽，对HPS亚临界水处理系统的反应釜进行供热；
农业产生的大量有机固废中，难于通过青储/黄储发酵的那部分农业有机固废物，经粉碎后与经过二级发酵后的沼渣一起在HPS反应釜中反应，反应后的产物经固液分离，加入微生物菌，制成固态高级有机肥和液态高级有机肥，最后返回农业使用。
2.如权利要求1所述的农业有机固废的生态循环处理利用工艺，其特征在于，可通过青储/黄储发酵的那部分农业有机固废物，先经青储/黄储兼氧发酵设备进行青储/黄储兼氧发酵，再经中温水解预处理罐进行水解，之后，依次经过一级中温厌氧发酵产气罐、二级常温厌氧发酵产气罐进行一级中温厌氧发酵、二级常温厌氧发酵后产生沼气。
3.如权利要求1或2所述的农业有机固废的生态循环处理利用工艺，其特征在于，青储/黄储兼氧发酵时间：25-35天；水解条件：35℃，2-3小时。
4.如权利要求1或2所述的农业有机固废的生态循环处理利用工艺，其特征在于，一级发酵条件：35℃，40-60天；二级发酵条件：常温，10天以上。
5.如权利要求3所述的农业有机固废的生态循环处理利用工艺，其特征在于，青储/黄储兼氧发酵时间：28天。
6.如权利要求4所述的农业有机固废的生态循环处理利用工艺，其特征在于，一级发酵条件：35℃，50天。
7.如权利要求1或2所述的农业有机固废的生态循环处理利用工艺，其特征在于，HPS反应釜温度：200-214℃，压力1.6-2MPa，处理时间60分钟。
8.如权利要求2所述的农业有机固废的生态循环处理利用工艺，其特征在于，一级中温厌氧发酵所用设备由并联的两个一级中温厌氧发酵产气罐组成。
9.如权利要求2所述的农业有机固废的生态循环处理利用工艺，其特征在于，所述中温水解预处理罐罐顶配备搅拌设备，所述一级中温厌氧发酵产气罐配备侧搅拌设备、热水加温设备和双膜气柜，所述二级常温厌氧发酵产气罐配备双膜气柜。
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