CN105647976B - 利用杭白菊废弃物产生沼气的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种利用杭白菊废弃物产生沼气的方法。它解决了现有杭白菊废弃物浪费，并产生环境污染等技术问题。本利用杭白菊废弃物产生沼气的方法，该该方法包括以下步骤：a、收集杭白菊废弃物，利用收集装置将杭白菊的根、茎和叶收集起来，将泥土、杂草等杂物去除掉；b、制作一个沼气发酵装置；c、装入发酵所需要的物品；将杭白菊废弃物加入到上空腔内，加入腐熟剂和氮素；通过腐熟剂对杭白菊废弃物进行酸化腐熟，该过程可形成酸化液，酸化液从隔板上的过滤孔中流到壳体的下空腔中，通过输送泵将酸化液输送到密封罐中，在密封罐中进行厌氧发酵产生沼气。本发明能使杭白菊废弃物变成沼气，减少污染，提高经济收益。

Description

利用杭白菊废弃物产生沼气的方法
技术领域
本发明涉及一种利用杭白菊废弃物产生沼气的方法。
背景技术
当前我国农业废弃物处理方式较为粗放，以燃料、饲料、肥料等方式为主，甚至随意堆弃成为普遍存在的现象，没有实现农业废弃物向资源的高效转化，导致农业生产环境恶化，作物稻秆直接焚烧产生大量的N2O、SO2、CH4及烟尘，进一步的加剧了农村及城乡结合处大气环境恶化。此外，大量生产性农业废弃物的随意堆弃及焚烧也加剧了农业面源污染。
浙江省作为全国唯一现代生态循环农业发展建设示范点，提出力争通过3年(2015-2017)左右时间的努力，全面推进“一控两减三基本”目标实现，即农业用水总量控制，化肥、农药施用总量减少，畜禽养殖粪便与死亡动物、农作物杭白菊废弃物、农业投入品废弃物基本实现资源化利用或无害化处理，形成现代生态循环农业发展体系和农业可持续发展长效机制。
据统计，2014年桐乡杭白菊种植面积5.34万亩，平均每亩产鲜茎叶2000公斤，年产茎叶10.68万吨。早年杭白菊茎干多用作燃料，如今农村多用煤气、天然气，因此大量茎叶废弃田头或者被焚烧，成为一大农业污染。
沼气，化学名为甲烷，顾名思义就是沼泽里的气体。沼气是各种有机物质，在隔绝空气(还原条件)，并在适宜的温度、PH值下，经过微生物的发酵作用产生的一种可燃烧气体。
如果能将杭白菊根茎叶发酵成为沼气，那么不但能解决因为燃烧导致污染的问题，又能增加农民的收入，一举两得。
经检索，未发现有将杭白菊的废弃物发酵成沼气的方法，因此，设计出利用杭白菊废弃物产生沼气的方法是十分有必要的。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种利用杭白菊废弃物产生沼气的方法，该方法具有能将杭白菊废弃物发酵成沼气的特点。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：利用杭白菊废弃物产生沼气的方法，该该方法包括以下步骤：a、收集杭白菊废弃物，利用收集装置将杭白菊的根、茎和叶收集起来，将泥土、杂草等杂物去除掉；b、制作一个沼气发酵装置；沼气发酵装置包括内部具有空腔的壳体和密封罐，密封罐处于壳体内，壳体上部具有开口，壳体上部处还设置有能将所述开口封闭住的盖板，密封罐上部具有内开口，密封罐上部具有顶板，壳体内部设置有隔板，隔板将壳体的空腔分隔成上空腔和下空腔，所述的密封罐下部固定在隔板上，隔板上还开设有若干过滤孔，壳体下部处开设有出液口，出液口处于隔板下方，在壳体外设置有输送管，输送管一端与出液口密封连通，输送管上设置有输送泵，密封罐由上至下设置有一根进液管，进液管下端处于密封罐下部处，进液管上端由密封罐的顶板穿出，进液管上端与输送管的另一端相连通，密封罐处还设置有出液管，出液管下端处于密封罐内，且出液管下端位于进液管下端的上方，出液管上端由密封罐的顶板穿出与一根回液管的中部相连通，回液管与出液管相垂直，回液管两端处均连接有喷头，喷头的喷口向下设置；所述密封罐采用金属材料制成，所述的密封罐上部还连接有沼气排出管，沼气排出管能与一沼气存储装置相连通；c、装入发酵所需要的物品；将杭白菊废弃物加入到上空腔内，加入腐熟剂和氮素；通过腐熟剂对杭白菊 废弃物进行酸化腐熟，该过程可形成酸化液，酸化液从隔板上的过滤孔中流到壳体的下空腔中，通过输送泵将酸化液输送到密封罐中，在密封罐中进行厌氧发酵产生沼气，而密封罐内过多的沼液从回液管输出到喷头中，通过喷头将沼液输回到壳体中；其中，酸化腐熟产生的热量被密封罐充分利用，实现其自动升温，保证连续稳定产气的同时，实现能量的循环利用，产气效果好；d、收集沼气；沼气从沼气排出管输出到沼气存储装置中，沼气存储装置为一存储袋。
所述收集装置包括收集箱，收集箱上部具有收集口，在收集箱内设置有筛选网，筛选网下部设置有振动电机。将杭白菊的根、茎、叶投入到收集口中，在振动电机的作用下，泥土、小石头等可以和杭白菊的根、茎、叶分离开。
所述的输送管上还设置有过滤网，过滤网处于出液口和输送泵之间。
采用以上结构，通过过滤网可对输送管中的酸化液进行过滤，避免其出现堵塞，过滤方便。
所述的壳体内壁处固定有保温层。
采用以上结构，通过保温层可避免壳体内的热量散失，保温效果好。
采用以上结构，通过存储袋可将沼气进行收集，方便其运输。
所述的隔板通过一升降定位结构设置在壳体内壁处，所述升降定位结构包括定位板一和定位板二，定位板一固定在壳体其中一内壁上，定位板二固定在壳体另外一对应的内壁上，定位板一处开设有滑槽一，定位板二处开设有滑槽二，所述的隔板一端设置在滑槽一中，隔板另一端设置在滑槽二中，在隔板中部的下方设置有升降气缸，升降气缸的缸体固定在壳体内底板上，升降气缸的活塞杆竖直向上，升降气缸的活塞杆与隔板下部相固定，在隔板下部还固定有液位传感器，液位传感器处于密封罐的正下方， 液位传感器通过线路与一控制器相连接，所述的控制器固定在盖板下部处，所述的升降气缸通过线路与所述的控制器相连接。
当下空腔的使用空间不足时，液位传感器检测到下空腔内的液位过高，液位传感器将信号传递给控制器，控制器控制升降气缸动作，升降气缸的活塞杆带动隔板向上移动，随着隔板的向上移动，可将下空腔的空间调大，调节方便。
所述过滤孔的孔径为1-3cm。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、本发明利用沼气发酵装置将杭白菊废弃物变成沼气，减少污染，提高经济收益。
2、酸化腐熟产生的热量可被密封罐充分利用，实现其自动升温，保证连续稳定产气的同时，实现能量的循环利用，产气效果好。
3、壳体和密封罐中的物质可循环流动，采用该一体循环发酵的方式，节约空间，管理方便。
4、杭白菊废弃物酸化腐熟后，无需处理即是优质的有机肥，在固体发酵状态下，进出料方便。
5、采用两相发酵，厌氧发酵原料为液态酸化液，沼渣残留少；沼液被循环用于酸化淋洗，外排少，减少对环境的污染，环境污染小；沼液中的氮素可循环流动，减少酸化中氮素和水的补充次数，资源利用率高。
6、通过收集装置去掉杭白菊废弃物中的杂质，提高产气效率。
附图说明
图1是本发明中沼气发酵装置的剖视图。
图中，1、壳体；2、定位板一；3、液位传感器；4、隔板；4a、过滤孔；5、升降气缸；6、过滤网；7、输送泵；8、输送管；9、定位板二；10、密封罐；11、进液管；12、出液管；13、盖板； 14、顶板；15、沼气排出管；16、存储袋；17、控制器；18、回液管；19、喷头。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
利用杭白菊废弃物产生沼气的方法，该该方法包括以下步骤：a、收集杭白菊废弃物，利用收集装置将杭白菊的根、茎和叶收集起来，将泥土、杂草等杂物去除掉,收集装置包括收集箱，收集箱上部具有收集口，在收集箱内设置有筛选网，筛选网下部设置有振动电机,将杭白菊的根、茎、叶投入到收集口中，在振动电机的作用下，泥土、小石头等可以和杭白菊的根、茎、叶分离开。b、制作一个沼气发酵装置；c、装入发酵所需要的物品；将杭白菊废弃物加入到上空腔内，加入腐熟剂和氮素；d、收集沼气。
如图1所示，沼气发酵装置，包括内部具有空腔的壳体1和密封罐10，密封罐10处于壳体1内，壳体1上部具有开口，壳体1上部处还设置有能将开口封闭住的盖板13，密封罐10上部具有内开口，密封罐10上部具有顶板14，壳体1内部设置有隔板4，隔板4将壳体1的空腔分隔成上空腔和下空腔，密封罐10下部固定在隔板4上，密封罐10的下部通过螺栓连接的方式固定在隔板4上；隔板4上还开设有若干过滤孔4a，过滤孔4a的孔径为1-3cm，在本实施例中，过滤孔4a的数量为三十个，过滤孔4a的孔径为2cm；壳体1下部处开设有出液口，出液口处于隔板4下方，在壳体1外设置有输送管8，输送管8一端与出液口密封连通，输送管8的一端通过螺纹连接的方式与出液口密封连通；输送管8上设置有输送泵7，密封罐10由上至下设置有一根进液管11，进液管11下端处于密封罐10下部处，进液管11上端由密封罐10的顶板14穿出，进液管11上端与输送管8的另一端相 连通，进液管11的上端通过螺纹连接的方式与输送管8的另一端相连通，且输送管8的另一端穿入壳体1内；密封罐10处还设置有出液管12，出液管12下端处于密封罐10内，且出液管12下端位于进液管11下端的上方，出液管12上端由密封罐10的顶板14穿出与一根回液管18的中部相连通，回液管18与出液管12相垂直，回液管18两端处均连接有喷头19，喷头19的喷口向下设置；密封罐10采用金属材料制成，在本实施例中，密封罐10的材料为紫铜，可使密封罐10具有较好的导热性能；密封罐10上部还连接有沼气排出管15，沼气排出管15能与一沼气存储装置相连通；沼气存储装置为一存储袋16，在本实施例中，存储袋16采用市场上可以买到的现有产品；采用该结构，通过存储袋16可将沼气进行收集，方便其运输；在本实施例中，采用两相发酵，厌氧发酵原料为液态酸化液，沼渣残留少；沼液被循环用于酸化淋洗，外排少，减少对环境的污染，环境污染小；沼液中的氮素可循环流动，减少酸化中氮素和水的补充次数，资源利用率高；壳体1内壁处固定有保温层，在本实施例中，保温层的材料为珍珠岩；采用该结构，通过保温层可避免壳体1内的热量散失，保温效果好。
如图1所示，输送管8上还设置有过滤网6，过滤网6处于出液口和输送泵7之间，采用该结构，通过过滤网6可对输送管8中的酸化液进行过滤，避免其出现堵塞，过滤方便。
如图1所示，隔板4通过一升降定位结构设置在壳体1内壁处，升降定位结构包括定位板一2和定位板二9，定位板一2固定在壳体1其中一内壁上，定位板一2通过螺栓连接的方式固定在壳体1其中一内壁上；定位板二9固定在壳体1另外一对应的内壁上，定位板二9通过螺栓连接的方式固定在壳体1另外一对应的内壁上；定位板一2处开设有滑槽一，定位板二9处开设有滑槽二，隔板4一端设置在滑槽一中，隔板4另一端设置在滑槽 二中，在隔板4中部的下方设置有升降气缸5，升降气缸5的缸体固定在壳体1内底板上，升降气缸5的缸体通过螺栓连接的方式固定在壳体1内底板上；升降气缸5的活塞杆竖直向上，升降气缸5的活塞杆与隔板4下部相固定，升降气缸5的活塞杆通过螺栓连接的方式与隔板4下部相固定；在隔板4下部还固定有液位传感器3，在隔板4下部通过螺栓连接的方式固定有液位传感器3，液位传感器3采用市场上可以买到的现有产品；液位传感器3处于密封罐10的正下方，液位传感器3通过线路与一控制器17相连接，控制器17固定在盖板13下部处，控制器17通过螺栓连接的方式固定在盖板13下部处；升降气缸5通过线路与控制器17相连接，在本实施例中，控制器17采用市场上可以买到的单片机，单片机控制气缸和传感器的程序为现有，其程序不需要重新编辑。
在壳体1的上空腔内预先加入杭白菊废弃物、腐熟剂和氮素，通过腐熟剂对杭白菊废弃物进行酸化腐熟，该过程可形成酸化液，酸化液从隔板4上的过滤孔4a中流到壳体1的下空腔中，通过输送泵7将酸化液输送到密封罐10中，在密封罐10中进行厌氧发酵产生沼气，沼气从沼气排出管15输出到存储袋16中，而密封罐10内过多的沼液从回液管18输出到喷头19中，通过喷头19将沼液输回到壳体1中；其中，酸化腐熟产生的热量被密封罐10充分利用，实现其自动升温，保证连续稳定产气的同时，实现能量的循环利用，产气效果好；当下空腔的使用空间不足时，液位传感器3检测到下空腔内的液位过高，液位传感器3将信号传递给控制器17，控制器17控制升降气缸5动作，升降气缸5的活塞杆带动隔板4向上移动，随着隔板4的向上移动，可将下空腔的空间调大。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例 做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (1)

1.利用杭白菊废弃物产生沼气的方法，该方法包括以下步骤：a、收集杭白菊废弃物，利用收集装置将杭白菊的根、茎和叶收集起来，将泥土、杂草等杂物去除掉；b、制作一个沼气发酵装置；沼气发酵装置包括内部具有空腔的壳体和密封罐，密封罐处于壳体内，壳体上部具有开口，壳体上部处还设置有能将所述开口封闭住的盖板，密封罐上部具有内开口，密封罐上部具有顶板，壳体内部设置有隔板，隔板将壳体的空腔分隔成上空腔和下空腔，所述的密封罐下部固定在隔板上，隔板上还开设有若干过滤孔，壳体下部处开设有出液口，出液口处于隔板下方，在壳体外设置有输送管，输送管一端与出液口密封连通，输送管上设置有输送泵，密封罐由上至下设置有一根进液管，进液管下端处于密封罐下部处，进液管上端由密封罐的顶板穿出，进液管上端与输送管的另一端相连通，密封罐处还设置有出液管，出液管下端处于密封罐内，且出液管下端位于进液管下端的上方，出液管上端由密封罐的顶板穿出与一根回液管的中部相连通，回液管与出液管相垂直，回液管两端处均连接有喷头，喷头的喷口向下设置；所述密封罐采用金属材料制成，所述的密封罐上部还连接有沼气排出管，沼气排出管能与一沼气存储装置相连通；c、装入发酵所需要的物品；将杭白菊废弃物加入到上空腔内，加入腐熟剂和氮素；通过腐熟剂对杭白菊废弃物进行酸化腐熟，该过程可形成酸化液，酸化液从隔板上的过滤孔中流到壳体的下空腔中，通过输送泵将酸化液输送到密封罐中，在密封罐中进行厌氧发酵产生沼气，而密封罐内过多的沼液从回液管输出到喷头中，通过喷头将沼液输回到壳体中；其中，酸化腐熟产生的热量被密封罐充分利用，实现其自动升温，保证连续稳定产气的同时，实现能量的循环利用，产气效果好；d、收集沼气；沼气从沼气排出管输出到沼气存储装置中，沼气存储装置为一存储袋；所述的隔板通过一升降定位结构设置在壳体内壁处，所述升降定位结构包括定位板一和定位板二，定位板一固定在壳体其中一内壁上，定位板二固定在壳体另外一对应的内壁上，定位板一处开设有滑槽一，定位板二处开设有滑槽二，所述的隔板一端设置在滑槽一中，隔板另一端设置在滑槽二中，在隔板中部的下方设置有升降气缸，升降气缸的缸体固定在壳体内底板上，升降气缸的活塞杆竖直向上，升降气缸的活塞杆与隔板下部相固定，在隔板下部还固定有液位传感器，液位传感器处于密封罐的正下方，液位传感器通过线路与一控制器相连接，所述的控制器固定在盖板下部处，所述的升降气缸通过线路与所述的控制器相连接；所述收集装置包括收集箱，收集箱上部具有收集口，在收集箱内设置有筛选网，筛选网下部设置有振动电机；所述的输送管上还设置有过滤网，过滤网处于出液口和输送泵之间；所述的壳体内壁处固定有保温层；所述过滤孔的孔径为1-3cm。
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