CN113149736A - 一种有机肥制备用高中温干湿混合厌氧发酵系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及厌氧发酵技术领域，具体为一种有机肥制备用高中温干湿混合厌氧发酵系统，包括好样堆肥发酵系统和高温干湿混合厌氧发酵系统，所述好样堆肥发酵系统包括干秸秆粉碎、混合器混合、好氧发酵、温度监控、螺旋输送，所述高温干湿混合厌氧发酵系统包括厌氧发酵、生成物分离、螺旋出料，本发明由于厌氧反应器采取了干、湿混合式的发酵反应，单位容积负荷率远高于湿式反应器，同时由于沼液泵的持续运转，沼液中的菌种与干物料的混合良好；另外由于采取高温反应，其反应速度同样远高于中温反应器。如此，生产同样多的沼气，反应器的容积可大幅缩小，这样可以大幅节省建设成本。
Description
技术领域
本发明涉及厌氧发酵技术领域，具体为一种有机肥制备用高中温干湿混合厌氧发酵系 统。
背景技术
有机肥料是指由动物的排泄物或动植物残体等富含有机质的副产品资源为主要原料， 经发酵腐熟后而成的肥料，在农业生产活动中，每年随着农作物的收割和畜牧养殖往往会 产生大量如秸秆和畜牧粪便等产物，秸秆缺少一种有效简便的回收利用方式，且通常会对 其进行焚烧处理以便肥田，但会对大气环境起到破坏效果，畜牧粪便在小型养殖场内往往 未经无害化处理而直接排放，容易对周边生态环境造成污染，所以采用厌氧发酵技术进行 有机肥的制备，但现有的厌氧发酵系统一般采取干式的发酵系统，采取单一的干式的发酵 方式，其发酵的效率较低，成本较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种有机肥制备用高中温干湿混合厌氧发酵系统，以解决上述 背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种有机肥制备用高中温干湿混合厌氧 发酵系统，包括好样堆肥发酵系统和高温干湿混合厌氧发酵系统，所述好样堆肥发酵系统 包括干秸秆粉碎、混合器混合、好氧发酵、温度监控、螺旋输送，所述高温干湿混合厌氧 发酵系统包括厌氧发酵、生成物分离、螺旋出料。
优选的，所述混合器混合包括添加畜禽粪污、调节CN比、添加秸秆腐熟菌剂和沼液、 调节水分至60％。
优选的，所述温度监控包括温度掌控、控制螺旋送料机，所述温度掌控控制好氧发酵 的温度升温至60℃，再进行下一步操作，所述控制螺旋送料机先接收温度监控的指令，在 对送料机发生指令，进行送料。
优选的，所述厌氧发酵包括温度观察、温度控制、监控反应速度、沼液与秸秆比掌控、 控制进料速率，所述温度观察对厌氧发酵器中的温度进行掌控。
优选的，所述生成物分离包括沼气输送、沼液输送、输送泵运行、沼渣沉积，所述沼气输送将厌氧发酵器中产生的沼气向外输送。
优选的，所述螺旋出料包括挤压脱水、斜筛螺旋输出，所述挤压脱水对厌氧发酵器中 产生的沼渣进行脱水处理。
优选的，所述调节CN比控制添加的畜禽粪污的量，进而调节与秸秆的比例大小，所述调节水分至60％通过控制加入的水量，进而控制混合器混合中的水分比重。
优选的，所述温度控制通过监控反应速度反应的发酵速率，对发酵器中的温度进行控 制，所述沼液与秸秆比掌控根据监控反应速度的反馈，得出一个最佳的沼液与秸秆的比重， 所述控制进料速率根据沼液与秸秆比掌控的反馈进行调节沼液与秸秆的进料速度。
优选的，所述沼液输送将厌氧发酵器中产生的沼液根据需求，进行合理地分配，所述 输送泵运行根据沼液输送的分配进行输送沼液。
优选的，所述斜筛螺旋输出将脱水完后的沼渣准确的运送处发酵器外，供人们使用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、由于厌氧反应器采取了干、湿混合式的发酵反应，单位容积负荷率远高于湿式反 应器，同时由于沼液泵的持续运转，沼液中的菌种与干物料的混合良好；另外由于采取高 温反应，其反应速度同样远高于中温反应器。如此，生产同样多的沼气，反应器的容积可大幅缩小，这样可以大幅节省建设成本。
2、将堆肥反应的温度控制在60℃，如此高温度秸秆物料被螺旋输送机送至混合器2， 之后被沼液循环泵输送至高温厌氧干湿混合反应器中发酵，整个系统如保温良好，可能无 需外界的热源消耗。
3、由于采用好氧堆肥发酵反应，堆肥发酵在产热阶段的嗜热性微生物和细菌大量繁 殖，秸秆的半纤维素、纤维素、木质素、腊质、蛋白质等逐步分解，破坏了秸秆原来的致密外表面结构，为之后的厌氧发酵反应创造了有利条件。
4、由于原料使用干秸秆(含水率15％左右)，在堆肥反应之前，要加菌剂和沼液将原料的含水率调至60％左右；另外在斜筛脱水机排出反应器的沼渣(含水率50％左右)同样会带出部分水分，预计该系统不仅无有沼液排出，可能还需要另补充水分以满足系统的运行需要。
5、该系统排出的沼渣是经过了挤压脱水过程的，并有55℃的温度，后期制有机肥的 过程可简化。
附图说明
图1为本发明系统流程图；
图2为本发明混合器混合流程示意图；
图3为本发明温度监控流程示意图；
图4为本发明厌氧发酵流程示意图；
图5为本发明生成物分离流程示意图；
图6为本发明螺旋出料流程示意图。
图中：1、好样堆肥发酵系统；2、干秸秆粉碎；3、混合器混合；4、好氧发酵；5、 温度监控；6、螺旋输送；7、高温(或中温)干湿混合厌氧发酵系统；8、厌氧发酵；9、 生成物分离；10、螺旋出料；11、添加畜禽粪污；12、调节CN比；13、添加秸秆腐熟菌 剂和沼液；14、调节水分至60％；15、温度掌控；16、控制螺旋送料机；17、温度观察； 18、温度控制；19、监控反应速度；20、沼液与秸秆比掌控；21、控制进料速率；22、沼 气输送；23、沼液输送；24、输送泵运行；25、沼渣沉积；26、挤压脱水；27、斜筛螺旋 输出。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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
请参阅图1-6，图示中的：本实施例为本技术方案中一种优选实施方式，一种有机肥 制备用高中温干湿混合厌氧发酵系统，包括好样堆肥发酵系统1和高温或中温干湿混合厌 氧发酵系统7，所述好样堆肥发酵系统1包括干秸秆粉碎2、混合器混合3、好氧发酵4、 温度监控5、螺旋输送6，所述高温或中温干湿混合厌氧发酵系统7包括厌氧发酵8、生成 物分离9、螺旋出料10；
所述混合器混合3包括添加畜禽粪污11、调节CN比12、添加秸秆腐熟菌剂和沼液13、调节水分至60％14，所述调节CN比12控制添加的畜禽粪污的量，进而调节与秸秆 的比例大小，所述调节水分至60％14通过控制加入的水量，进而控制混合器混合3中的 水分比重；通过CN比的调节和调节水分比例至60％，使得反应可以进行到一个最佳的状 态，保证了反应的速率。
所述温度监控5包括温度掌控15、控制螺旋送料机16，所述温度掌控15控制好氧发酵4的温度升温至60℃，再进行下一步操作，所述控制螺旋送料机16先接收温度监控5 的指令，在对送料机发生指令，进行送料；如此高温度秸秆物料被螺旋输送机送至厌氧发 酵装置，整个系统如保温良好，可能无需外界的热源消耗，节约能源。
所述厌氧发酵8包括温度观察17、温度控制18、监控反应速度19、沼液与秸秆比掌控20、控制进料速率21，所述温度观察17对厌氧发酵器中的温度进行掌控，所述温度控 制18通过监控反应速度19反应的发酵速率，对发酵器中的温度进行控制，所述沼液与秸 秆比掌控20根据监控反应速度19的反馈，得出一个最佳的沼液与秸秆的比重，所述控制 进料速率21根据沼液与秸秆比掌控20的反馈进行调节沼液与秸秆的进料速度；通过控制 温度和进料速率，使得反应可以保持最大的效率，使得反应效果最佳。
所述生成物分离9包括沼气输送22、沼液输送23、输送泵运行24、沼渣沉积25，所述沼气输送22将厌氧发酵器中产生的沼气向外输送，所述沼液输送23将厌氧发酵器中产生的沼液根据需求，进行合理地分配，所述输送泵运行24根据沼液输送23的分配进行输 送沼液；由于厌氧反应器采取了干、湿混合式的发酵反应，单位容积负荷率远高于湿式反 应器，同时由于沼液泵的持续运转，沼液中的菌种与干物料的混合良好；
所述螺旋出料10包括挤压脱水26、斜筛螺旋输出27，所述挤压脱水26对厌氧发酵器中产生的沼渣进行脱水处理，所述斜筛螺旋输出27将脱水完后的沼渣准确的运送处发酵器外，供人们使用；该系统排出的沼渣是经过了挤压脱水26过程的，并有55℃的温度， 后期制有机肥的过程可简化；
作为本发明的一种优选方案，所述温度掌控15和温度控制18对发酵器中的温度进行 控制，使其保持在一个最佳的温度状态，所述输送泵运行24使得厌氧反应器中一直保持一个干、湿混合式的发酵反应，单位容积负荷率远高于湿式反应器，同时由于沼液泵的持续运转，沼液中的菌种与干物料的混合良好；另外由于采取高温反应，其反应速度同样远高于中温反应器。如此，生产同样多的沼气，反应器的容积可大幅缩小，这样可以大幅节 省建设成本。
以上内容是结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明，不能认定本发明具体实施 只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的构 思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明所提交的权利要 求书确定的保护范围。
Claims (10)
1.一种有机肥制备用高中温干湿混合厌氧发酵系统，包括好样堆肥发酵系统(1)和高温(或中温)干湿混合厌氧发酵系统(7)；
其特征在于：
所述好样堆肥发酵系统(1)包括干秸秆粉碎(2)、混合器混合(3)、好氧发酵(4)、温度监控(5)、螺旋输送(6)，所述高温(或中温)干湿混合厌氧发酵系统(7)包括厌氧发酵(8)、生成物分离(9)、螺旋出料(10)。
2.根据权利要求1所述的一种有机肥制备用高中温干湿混合厌氧发酵系统，其特征在于：所述混合器混合(3)包括添加畜禽粪污(11)、调节CN比(12)、添加秸秆腐熟菌剂和沼液(13)、调节水分至60％(14)。
3.根据权利要求1所述的一种有机肥制备用高中温干湿混合厌氧发酵系统，其特征在于：所述温度监控(5)包括温度掌控(15)、控制螺旋送料机(16)，所述温度掌控(15)控制好氧发酵(4)的温度升温至60℃，再进行下一步操作，所述控制螺旋送料机(16)先接收温度监控(5)的指令，在对送料机发生指令，进行送料。
4.根据权利要求1所述的一种有机肥制备用高中温干湿混合厌氧发酵系统，其特征在于：所述厌氧发酵(8)包括温度观察(17)、温度控制(18)、监控反应速度(19)、沼液与秸秆比掌控(20)、控制进料速率(21)，所述温度观察(17)对厌氧发酵器中的温度进行掌控。
5.根据权利要求1所述的一种有机肥制备用高中温干湿混合厌氧发酵系统，其特征在于：所述生成物分离(9)包括沼气输送(22)、沼液输送(23)、输送泵运行(24)、沼渣沉积(25)，所述沼气输送(22)将厌氧发酵器中产生的沼气向外输送。
6.根据权利要求1所述的一种有机肥制备用高中温干湿混合厌氧发酵系统，其特征在于：所述螺旋出料(10)包括挤压脱水(26)、斜筛螺旋输出(27)，所述挤压脱水(26)对厌氧发酵器中产生的沼渣进行脱水处理。
7.根据权利要求2所述的一种有机肥制备用高中温干湿混合厌氧发酵系统，其特征在于：所述调节CN比(12)控制添加的畜禽粪污的量，进而调节与秸秆的比例大小，所述调节水分至60％(14)通过控制加入的水量，进而控制混合器混合(3)中的水分比重。
8.根据权利要求4所述的一种有机肥制备用高中温干湿混合厌氧发酵系统，其特征在于：所述温度控制(18)通过监控反应速度(19)反应的发酵速率，对发酵器中的温度进行控制，所述沼液与秸秆比掌控(20)根据监控反应速度(19)的反馈，得出一个最佳的沼液与秸秆的比重，所述控制进料速率(21)根据沼液与秸秆比掌控(20)的反馈进行调节沼液与秸秆的进料速度。
9.根据权利要求5所述的一种有机肥制备用高中温干湿混合厌氧发酵系统，其特征在于：所述沼液输送(23)将厌氧发酵器中产生的沼液根据需求，进行合理地分配，所述输送泵运行(24)根据沼液输送(23)的分配进行输送沼液。
10.根据权利要求1所述的一种有机肥制备用高中温干湿混合厌氧发酵系统，其特征在于：所述斜筛螺旋输出(27)将脱水完后的沼渣准确的运送处发酵器外，供人们使用。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210723 |
|
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