CN109971794A - 一种高效的秸秆水解酸化工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高效的秸秆水解酸化工艺，包括以下步骤：秸秆粉碎干燥、蒸汽爆破、秸秆水解酸化、沼渣收集、制备脱水泥饼和造粒；本发明的工艺更加的科学合理，结合目前已有的技术，实现通过控制水温及水解含氧量来提高水解酸化率，缩短停留时间，提高秸秆水解酸化的效率；而且本发明的工艺中通过将水解酸化厌氧后排出的沼渣与池塘污泥混合，加入无机盐通过脱水干燥后制得的泥粒可用于农作物肥料，废物再利用，可以达到节能环保的效果，值得推广。

Description

一种高效的秸秆水解酸化工艺
技术领域
本发明涉及水解酸化工艺技术领域，具体为一种高效的秸秆水解酸化工艺。
背景技术
目前秸秆厌氧预处理技术主要为水解酸化技术，常规水解酸化一般依靠加入弱碱物质来促进水解酸化过程，但此种方法在工程应用中成本较高，不宜长期使用；且常规水解方式主要是在常温下进行的，水解效率低；而且现有技术中水解酸化后的排出的沼渣回收利用率较低；为此，我们提出一种高效的秸秆水解酸化工艺。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高效的秸秆水解酸化工艺，以解决背景技术提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高效的秸秆水解酸化工艺，包括以下步骤：
步骤一：准备好待处理的秸秆，将秸秆放入粉碎机内进行粉碎，粉碎机出料口处设有孔径为20目-50目的筛网，将经过筛网筛分后的秸秆放置在通风处干燥备用，干燥时间为48-96小时；
步骤二：将干燥后的秸秆通入蒸汽锅内，通过高温高压蒸汽进行蒸汽爆破处理之后，在秸秆未冷却时放入水解酸化罐中；
步骤三：步骤二的水解酸化罐中事先加入回流沼液，秸秆加入后与回流沼液充分混合并搅拌均匀，控制水解酸化罐中水解温度在30-35摄氏度，水解含氧量控制在3-5％之间，停留时间控制在48小时以内，即可完成秸秆水解酸化，水解酸化后加入厌氧罐中进行厌氧发酵，控制厌氧罐中温度为35-38 摄氏度，发酵时间为三十天；
步骤四：将厌氧发酵后产生的固液混合物排到厌氧罐外部，将固液混合物经过螺旋式固液分离机进行固定分离，得到沼渣；
步骤五：准备池塘污泥，将步骤四中得到的沼渣与池塘污泥混合并搅拌均匀，搅拌时同时添加无机盐和高分子混凝剂，继续搅拌10-20分钟，得到沼渣、污泥的混合物；
步骤六：向沼渣、污泥的混合物中加入脱水助剂搅拌，搅拌均匀后投入到压滤机中施压，使污泥浆发生固液分离并形成脱水泥饼；
步骤七：将脱水泥饼均匀堆放，自然干化3-7天，然后将泥饼投入到热风干燥机中干燥48-72小时，取出得到干燥泥饼，将干燥泥饼投入造粒机中进行造粒，得到直径为2-5μm的泥粒，用于农作物肥料。
优选的，所述步骤一中经过筛网筛分后的秸秆长度在0.2-0.5cm范围内，经过干燥后秸秆的含水率为55％-65％。
优选的，所述步骤三中秸秆与回流沼液的固液质量比为1：10或1:20。
优选的，所述步骤五中沼渣与池塘污泥的添加比为1:0.5，所述无机盐与沼渣、池塘污泥混合物的分量配比为1：10，所述高分子混凝剂与渣、池塘污泥混合物的分量配比为1:8。
优选的，所述步骤六中脱水助剂为粘土、膨润土、滑石粉或云母的任意一种。
优选的，所述步骤七中干燥泥饼的含水率为35-45％。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的工艺更加的科学合理，结合目前已有的技术，实现通过控制水温及水解含氧量来提高水解酸化率，缩短停留时间，提高秸秆水解酸化的效率；而且本发明的工艺中通过将水解酸化厌氧后排出的沼渣与池塘污泥混合，加入无机盐通过脱水干燥后制得的泥粒可用于农作物肥料，废物再利用，可以达到节能环保的效果，值得推广。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
一种高效的秸秆水解酸化工艺，包括以下步骤：
步骤一：准备好待处理的秸秆，将秸秆放入粉碎机内进行粉碎，粉碎机出料口处设有孔径为30目的筛网，将经过筛网筛分后的秸秆放置在通风处干燥备用，干燥时间为48小时；
步骤二：将干燥后的秸秆通入蒸汽锅内，通过高温高压蒸汽进行蒸汽爆破处理之后，在秸秆未冷却时放入水解酸化罐中；
步骤三：步骤二的水解酸化罐中事先加入回流沼液，秸秆加入后与回流沼液充分混合并搅拌均匀，控制水解酸化罐中水解温度在32摄氏度，水解含氧量控制在3.5％，停留时间控制在42小时，即可完成秸秆水解酸化，水解酸化后加入厌氧罐中进行厌氧发酵，控制厌氧罐中温度为35摄氏度，发酵时间为三十天；
步骤四：将厌氧发酵后产生的固液混合物排到厌氧罐外部，将固液混合物经过螺旋式固液分离机进行固定分离，得到沼渣；
步骤五：准备池塘污泥，将步骤四中得到的沼渣与池塘污泥混合并搅拌均匀，搅拌时同时添加无机盐和高分子混凝剂，继续搅拌10分钟，得到沼渣、污泥的混合物；
步骤六：向沼渣、污泥的混合物中加入脱水助剂搅拌，搅拌均匀后投入到压滤机中施压，使污泥浆发生固液分离并形成脱水泥饼；
步骤七：将脱水泥饼均匀堆放，自然干化4天，然后将泥饼投入到热风干燥机中干燥48小时，取出得到干燥泥饼，将干燥泥饼投入造粒机中进行造粒，得到直径为2μm的泥粒，用于农作物肥料。
进一步地，步骤一中经过筛网筛分后的秸秆长度在0.3cm，经过干燥后秸秆的含水率为55％。
进一步地，步骤三中秸秆与回流沼液的固液质量比为1：10。
进一步地，步骤五中沼渣与池塘污泥的添加比为1:0.5，无机盐与沼渣、池塘污泥混合物的分量配比为1：10，高分子混凝剂与沼渣、池塘污泥混合物的分量配比为1:8。
进一步地，步骤六中脱水助剂为膨润土。
进一步地，步骤七中干燥泥饼的含水率为35％。
实施例二：
一种高效的秸秆水解酸化工艺，包括以下步骤：
步骤一：准备好待处理的秸秆，将秸秆放入粉碎机内进行粉碎，粉碎机出料口处设有孔径为40目的筛网，将经过筛网筛分后的秸秆放置在通风处干燥备用，干燥时间为72小时；
步骤二：将干燥后的秸秆通入蒸汽锅内，通过高温高压蒸汽进行蒸汽爆破处理之后，在秸秆未冷却时放入水解酸化罐中；
步骤三：步骤二的水解酸化罐中事先加入回流沼液，秸秆加入后与回流沼液充分混合并搅拌均匀，控制水解酸化罐中水解温度在33摄氏度，水解含氧量控制在4％，停留时间控制在38小时，即可完成秸秆水解酸化，水解酸化后加入厌氧罐中进行厌氧发酵，控制厌氧罐中温度为36摄氏度，发酵时间为三十天；
步骤四：将厌氧发酵后产生的固液混合物排到厌氧罐外部，将固液混合物经过螺旋式固液分离机进行固定分离，得到沼渣；
步骤五：准备池塘污泥，将步骤四中得到的沼渣与池塘污泥混合并搅拌均匀，搅拌时同时添加无机盐和高分子混凝剂，继续搅拌15分钟，得到沼渣、污泥的混合物；
步骤六：向沼渣、污泥的混合物中加入脱水助剂搅拌，搅拌均匀后投入到压滤机中施压，使污泥浆发生固液分离并形成脱水泥饼；
步骤七：将脱水泥饼均匀堆放，自然干化5天，然后将泥饼投入到热风干燥机中干燥64小时，取出得到干燥泥饼，将干燥泥饼投入造粒机中进行造粒，得到直径为4μm的泥粒，用于农作物肥料。
进一步地，步骤一中经过筛网筛分后的秸秆长度在0.4cm，经过干燥后秸秆的含水率为60％。
进一步地，步骤三中秸秆与回流沼液的固液质量比为1:20。
进一步地，步骤五中沼渣与池塘污泥的添加比为1:0.5，无机盐与沼渣、池塘污泥混合物的分量配比为1：10，高分子混凝剂与渣、池塘污泥混合物的分量配比为1:8。
进一步地，步骤六中脱水助剂为滑石粉。
进一步地，步骤七中干燥泥饼的含水率为40％。
实施例三：
一种高效的秸秆水解酸化工艺，包括以下步骤：
步骤一：准备好待处理的秸秆，将秸秆放入粉碎机内进行粉碎，粉碎机出料口处设有孔径为50目的筛网，将经过筛网筛分后的秸秆放置在通风处干燥备用，干燥时间为96小时；
步骤二：将干燥后的秸秆通入蒸汽锅内，通过高温高压蒸汽进行蒸汽爆破处理之后，在秸秆未冷却时放入水解酸化罐中；
步骤三：步骤二的水解酸化罐中事先加入回流沼液，秸秆加入后与回流沼液充分混合并搅拌均匀，控制水解酸化罐中水解温度在35摄氏度，水解含氧量控制在5％，停留时间控制在48小时，即可完成秸秆水解酸化，水解酸化后加入厌氧罐中进行厌氧发酵，控制厌氧罐中温度为38摄氏度，发酵时间为三十天；
步骤四：将厌氧发酵后产生的固液混合物排到厌氧罐外部，将固液混合物经过螺旋式固液分离机进行固定分离，得到沼渣；
步骤五：准备池塘污泥，将步骤四中得到的沼渣与池塘污泥混合并搅拌均匀，搅拌时同时添加无机盐和高分子混凝剂，继续搅拌20分钟，得到沼渣、污泥的混合物；
步骤六：向沼渣、污泥的混合物中加入脱水助剂搅拌，搅拌均匀后投入到压滤机中施压，使污泥浆发生固液分离并形成脱水泥饼；
步骤七：将脱水泥饼均匀堆放，自然干化7天，然后将泥饼投入到热风干燥机中干燥72小时，取出得到干燥泥饼，将干燥泥饼投入造粒机中进行造粒，得到直径为5μm的泥粒，用于农作物肥料。
进一步地，步骤一中经过筛网筛分后的秸秆长度在0.5cm，经过干燥后秸秆的含水率为65％。
进一步地，步骤三中秸秆与回流沼液的固液质量比为1：10。
进一步地，步骤五中沼渣与池塘污泥的添加比为1:0.5，无机盐与沼渣、池塘污泥混合物的分量配比为1：10，高分子混凝剂与渣、池塘污泥混合物的分量配比为1:8。
进一步地，步骤六中脱水助剂为粘土。
进一步地，步骤七中干燥泥饼的含水率为45％。
以上三组实施例均为秸秆水解酸化工艺，并且本发明的工艺更加的科学合理，结合目前已有的技术，实现通过控制水温及水解含氧量来提高水解酸化率，缩短停留时间，提高秸秆水解酸化的效率；而且本发明的工艺中通过将水解酸化厌氧后排出的沼渣与池塘污泥混合，加入无机盐通过脱水干燥后制得的泥粒可用于农作物肥料，废物再利用，可以达到节能环保的效果，值得推广。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种高效的秸秆水解酸化工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：准备好待处理的秸秆，将秸秆放入粉碎机内进行粉碎，粉碎机出料口处设有孔径为20目-50目的筛网，将经过筛网筛分后的秸秆放置在通风处干燥备用，干燥时间为48-96小时；
步骤二：将干燥后的秸秆通入蒸汽锅内，通过高温高压蒸汽进行蒸汽爆破处理之后，在秸秆未冷却时放入水解酸化罐中；
步骤三：步骤二的水解酸化罐中事先加入回流沼液，秸秆加入后与回流沼液充分混合并搅拌均匀，控制水解酸化罐中水解温度在30-35摄氏度，水解含氧量控制在3-5％之间，停留时间控制在48小时以内，即可完成秸秆水解酸化，水解酸化后加入厌氧罐中进行厌氧发酵，控制厌氧罐中温度为35-38摄氏度，发酵时间为三十天；
步骤四：将厌氧发酵后产生的固液混合物排到厌氧罐外部，将固液混合物经过螺旋式固液分离机进行固定分离，得到沼渣；
步骤五：准备池塘污泥，将步骤四中得到的沼渣与池塘污泥混合并搅拌均匀，搅拌时同时添加无机盐和高分子混凝剂，继续搅拌10-20分钟，得到沼渣、污泥的混合物；
步骤六：向沼渣、污泥的混合物中加入脱水助剂搅拌，搅拌均匀后投入到压滤机中施压，使污泥浆发生固液分离并形成脱水泥饼；
步骤七：将脱水泥饼均匀堆放，自然干化3-7天，然后将泥饼投入到热风干燥机中干燥48-72小时，取出得到干燥泥饼，将干燥泥饼投入造粒机中进行造粒，得到直径为2-5μm的泥粒，用于农作物肥料。
2.根据权利要求1所述的一种高效的秸秆水解酸化工艺，其特征在于：所述步骤一中经过筛网筛分后的秸秆长度在0.2-0.5cm范围内，经过干燥后秸秆的含水率为55％-65％。
3.根据权利要求1所述的一种高效的秸秆水解酸化工艺，其特征在于：所述步骤三中秸秆与回流沼液的固液质量比为1：10或1:20。
4.根据权利要求1所述的一种高效的秸秆水解酸化工艺，其特征在于：所述步骤五中沼渣与池塘污泥的添加比为1:0.5，所述无机盐与沼渣、池塘污泥混合物的分量配比为1：10，所述高分子混凝剂与渣、池塘污泥混合物的分量配比为1:8。
5.根据权利要求1所述的一种高效的秸秆水解酸化工艺，其特征在于：所述步骤六中脱水助剂为粘土、膨润土、滑石粉或云母的任意一种。
6.根据权利要求1所述的一种高效的秸秆水解酸化工艺，其特征在于：所述步骤七中干燥泥饼的含水率为35-45％。
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