CN114751193A - 一种全自动秸秆发酵工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种全自动秸秆发酵工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：粉碎后秸秆由进料皮带输送至发酵仓内，所述进料皮带在所述发酵仓内设有分料装置，由所述分料装置进行均匀分料，所述分料装置可以在发酵仓内往复运行；步骤二：所述分料装置均匀布料时，同时开启喷淋装置进行碱液和菌种喷洒，pH值要满足菌种适宜生长环境。本发明涉及制浆造纸行业、秸秆综合利用领域，具体地讲，涉及一种全自动秸秆发酵工艺。本发明要解决的技术问题是提供一种全自动秸秆发酵工艺，实现工业规模化全自动化生产要求，应用于制浆造纸行业、秸秆综合利用领域。
Description
技术领域
本发明涉及制浆造纸行业、秸秆综合利用领域，具体地讲，涉及一种全自动秸秆发酵工艺。
背景技术
生物制浆技术近年来已开始应用到工业生产中，目前主要包括生物化学制浆和生物机械制浆，两种制浆工艺特点前端都是采用生物处理工艺。随着生物前处理制浆技术越来越广泛使用，传统发酵池越来越不适用工业全自动化生产要求。
山东临沂某秸秆综合利用企业，以麦秸秆为原料，生产秸秆生物机械浆。前端为生物处理，采用传统发酵池，为保证发酵均匀性，内部分成若干个小的发酵池。发酵池内采用叉车堆料，发酵时间为72小时，发酵完成后叉车将发酵后秸秆运输到下一工序。由于发酵池面积比较大，发酵产生的气体不好收集，属无组织散发，异味很大。渗滤液满地流，难收集。叉车和工人在发酵区域来回走动，易引入其他杂菌且工作环境不好。秸秆与空气接触的面层会风干，温度也难保证，发酵效果不好，为改善面层发酵效果采用塑料薄膜进行覆盖，效果有一定改善，由于发酵过程需要喷碱液调节pH值(保持pH 10左右)和降温(保持温度55℃左右)，需要把塑料薄膜掀开，工人劳动强度大。采用叉车堆料，堆高超过4米操作有难度，如果采用抓斗式桥式起重机堆料，堆高高度可以提高，但厂房造价太高且其他问题依然没有解决。
针对发酵池存在的问题，工业生产迫切需要一款自动化程度高、发酵质量均匀、便于生产工艺调整、异味和发酵液易于收集和处理、工人劳动强度低且造价不高的发酵工艺来改变目前状况。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种全自动秸秆发酵工艺，实现工业规模化全自动化生产要求，应用于制浆造纸行业、秸秆综合利用领域。
本发明采用如下技术方案实现发明目的：
一种全自动秸秆发酵工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：粉碎后秸秆由进料皮带输送至发酵仓内，所述进料皮带在所述发酵仓内设有分料装置，由所述分料装置进行均匀分料，所述分料装置可以在发酵仓内往复运行；
步骤二：所述分料装置均匀布料时，同时开启喷淋装置进行碱液和菌种喷洒，pH值要满足菌种适宜生长环境；
步骤三：发酵过程中发酵渗滤液通过管道收集后进入滤液收集槽，所述滤液收集槽内设pH计，根据pH计显示数据，调整喷洒装置内碱液的比例；
步骤四：发酵过程通过使用喷洒装置进行氧气、碱液、菌种的调整和补充，所述喷洒装置为DN250不锈钢管内设DN50不锈钢管和温度计，当仪表检测到温度发生变化时，所述喷淋装置能自动调节水量；
步骤五：发酵过程中，发酵产生比空气轻的气体向上聚集，所述发酵仓顶部有风管，所述风管上有进气口，所述风管连着风机，将发酵产生气体进行收集处理；
步骤六：发酵时间满足要求后，由变螺距螺旋旋转出料，所述变螺距螺旋可以在发酵仓内往复运行，进料和出料时间差72小时；
步骤七：螺旋输送物料进入出料皮带后，由所述出料皮带输送到下一个工序。
作为本技术方案的进一步限定，所述发酵仓上部安装有所述进料皮带，所述进料皮带上方安装有所述分料装置，所述分料装置设置在所述发酵仓顶部，所述发酵仓上部安装有所述喷淋装置，所述喷淋装置沿发酵仓每隔一定间距布置一组，所述发酵仓内中部安装有所述喷洒装置，所述喷洒装置沿所述发酵仓每隔一定间距布置一根，所述发酵仓两侧分别固定连接一组均匀分布的侧板，所述发酵仓顶部设置有所述风管，所述发酵仓底部安装有所述出料皮带，所述发酵仓底部安装有驱动装置，所述驱动装置连接所述变螺距螺旋，所述发酵仓内安装有集液槽、稀释槽及碱液槽，所述集液槽内安装有集液泵，所述稀释槽内安装有稀释泵，所述碱液槽内安装有碱液泵。
作为本技术方案的进一步限定，所述侧板为垂直设计，采用摩擦系数小，抛光度Ra为0.8的光滑材料。
作为本技术方案的进一步限定，为顺利把发酵渗滤液收集和回用，所述发酵仓底板向出料皮带侧倾斜，坡度1：100。
作为本技术方案的进一步限定，所述收集风管对发酵过程产生有异味气体进行收集，异味处理各企业根据自身情况进行不同工艺处理。
作为本技术方案的进一步限定，所述发酵仓内上部安装有防爆的电气和照明设备。
作为本技术方案的进一步限定，所述发酵仓顶部设有可燃气体检测和报警装置，可燃气体达到一定浓度，开启与所述收集风管相连风机。
作为本技术方案的进一步限定，所述出料皮带一侧有人通行，为防止有害气体积聚，要加强通风，设有强制排风风机，停产时开启通风换气门。
作为本技术方案的进一步限定，所述步骤四发酵过程中，通过在所述喷洒装置的DN250钢管内通入压缩空气，实现有氧发酵。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：
1、采用皮带输送机自动上料和布料，保证上料和布料均匀性，解决了叉车上料带来的对生产工艺的影响，减少了发酵车间工人数量且改善了工作环境，减少了发酵池占地面积。
2、变螺距螺旋对发酵后物料自动出料，保证出料均匀、顺畅，不发生堵塞现象。
3、侧板的垂直布置，避免了物料架桥。
4、发酵仓底板向出料皮带侧倾斜，坡度1：100，方便发酵渗滤液收集和回用。
5、采用连续发酵，上面进料下面出料，实现了物料先进先出，进料和出料时间差72小时，物料发酵时间一致、均匀，不存在面层物料发酵效果不好。
6、发酵工艺(包括温度、pH、时间、含氧量等)方便调整和控制，通过测温计和pH计测量，温度升高，可增大喷淋温度低的渗滤液流量，pH值变化，可调整喷淋碱液加入量。
7、方便对发酵产生气体进行收集和处理，减少对周围环境的污染。发酵产生比空气轻的气体向上“跑”，发酵仓顶部有风管，风管上有进气口，风管连着抽风机，将发酵产生气体进行收集处理。
本工艺实现自动上料、自动堆料和自动出料，发酵质量更均匀，效率也更高，发酵渗滤液进行收集和循环使用，节约碱液和菌种。发酵过程中通过控制菌种添加量和碱液量及温度，可方便控制发酵时pH值变化和发酵产生的温度升高，也可根据不同菌种添加需要营养物质。同时对发酵产生气体进行收集和处理，工人劳动环境和强度得到了极大改善，符合工业化生产要求。
附图说明
图1为本发明的剖面结构示意图。
图2为本发明的平面、立面结构示意图。
图3为本发明的出料螺旋和驱动装置结构示意图。
图4为本发明的分料装置结构示意图。
图5为本发明的集液槽结构示意图。
图6为本发明的稀释槽及碱液槽结构示意图。
图7为本发明的稀释泵及碱液泵结构示意图。
图8为本发明的侧板结构示意图。
图9为本发明的喷淋装置结构示意图。
图10为本发明的喷洒装置结构示意图。
图中：1、进料皮带，2、分料装置，3、喷淋装置，4、侧板，5、喷洒装置，6、出料螺旋，7、驱动装置，8、出料皮带，9、风管，10、集液槽，11、集液泵，12、稀释槽，13、稀释泵，14、碱液槽，15、碱液泵，16、发酵仓。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
如图1-图10所示，本发明包括以下步骤：
步骤一：粉碎后秸秆由进料皮带1输送至发酵仓16内，所述进料皮带1在所述发酵仓16内设有分料装置2，由所述分料装置2进行均匀分料，所述分料装置2可以在发酵仓内往复运行；
步骤二：所述分料装置2均匀布料时，同时开启喷淋装置3进行碱液和菌种喷洒，pH值要满足菌种适宜生长环境；
步骤三：发酵过程中发酵渗滤液通过管道收集后进入滤液收集槽10，所述滤液收集槽10内设pH计，根据pH计显示数据，调整喷洒装置5内碱液的比例；
步骤四：发酵过程通过使用喷洒装置5进行氧气、碱液、菌种的调整和补充，所述喷洒装置5为DN250不锈钢管内设DN50不锈钢管和温度计，当仪表检测到温度发生变化时，所述喷淋装置3能自动调节水量；
步骤五：发酵过程中，发酵产生比空气轻的气体向上聚集，所述发酵仓16顶部有风管9，所述风管9上有进气口，所述风管9连着风机，将发酵产生气体进行收集处理；
步骤六：发酵时间满足要求后，由变螺距螺旋6旋转出料，所述变螺距螺旋6可以在发酵仓内往复运行，进料和出料时间差72小时；
步骤七：螺旋输送物料进入出料皮带8后，由所述出料皮带8输送到下一个工序。
所述发酵仓16上部安装有所述进料皮带1，所述进料皮带1上方安装有所述分料装置2，所述分料装置2设置在所述发酵仓16顶部，所述发酵仓16上部安装有所述喷淋装置3，所述喷淋装置3沿发酵仓16每隔一定间距布置一组，所述发酵仓16内中部安装有所述喷洒装置5，所述喷洒装置5沿所述发酵仓16每隔一定间距布置一根，所述发酵仓16两侧分别固定连接一组均匀分布的侧板4，所述发酵仓16顶部设置有所述风管9，所述发酵仓16底部安装有所述出料皮带8，所述发酵仓16底部安装有驱动装置7，所述驱动装置7连接所述变螺距螺旋6，所述发酵仓16内安装有集液槽10、稀释槽12及碱液槽14，所述集液槽10内安装有集液泵11，所述稀释槽12内安装有稀释泵13，所述碱液槽14内安装有碱液泵15。
所述侧板4为垂直设计，采用摩擦系数小，抛光度Ra为0.8的光滑材料。所述侧板4的垂直布置，避免了物料架桥。
为顺利把发酵渗滤液收集和回用，所述发酵仓16底板向出料皮带8侧倾斜，坡度1：100。
所述收集风管9对发酵过程产生有异味气体进行收集，异味处理各企业根据自身情况进行不同工艺处理。
所述发酵仓16内上部安装有防爆的电气和照明设备。
所述发酵仓16顶部设有可燃气体检测和报警装置，可燃气体达到一定浓度，开启与所述收集风管9相连风机。
所述出料皮带8一侧有人通行，为防止有害气体积聚，要加强通风，设有强制排风风机，停产时开启通风换气门。
所述步骤四发酵过程中，通过在所述喷洒装置5的DN250钢管内通入压缩空气，实现有氧发酵。
所述分料装置2的型号为TDSX-1200。
所述出料螺旋6的型号为XXLX-700。
所述驱动装置7的型号为YE3-355M2-4。
所述集液泵11的型号为ZE125-400。
所述稀释泵13的型号为ZE100-350。
所述碱液泵15的型号为ACP32-200.6S。
本发明的工作流程为：粉碎后秸秆由进料皮带1输送至发酵仓16内，进料皮带1在发酵仓16内设有分料装置2，由分料装置2进行均匀分料，分料装置2可以在发酵仓内往复运行。采用皮带输送机自动上料和布料，保证上料和布料均匀性，解决了叉车上料带来的对生产工艺的影响，减少了发酵车间工人数量且改善了工作环境，减少了发酵池占地面积。
分料装置2均匀布料时，同时开启喷淋装置3进行碱液和菌种喷洒，pH值要满足菌种适宜生长环境。
发酵过程中发酵渗滤液通过管道收集后进入滤液收集槽10，滤液收集槽10内设pH计，根据pH计显示数据进行调整喷洒装置5内碱液的比例。
发酵过程通过使用喷洒装置5进行氧气、碱液、菌种的调整和补充，喷洒装置5为DN250不锈钢管内设DN50不锈钢管和温度计，当仪表检测到温度发生变化时，喷淋装置3能自动调节水量。
发酵过程中，发酵产生比空气轻的气体向上聚集，发酵仓16顶部有风管9，风管9上有进气口，风管9连着风机，将发酵产生气体进行收集处理。方便发酵产生气体进行收集和处理，减少对周围环境的污染。发酵产生比空气轻的气体向上“跑”，发酵仓16顶部有风管9，风管9上有进气口，风管9连着抽风机，将发酵产生气体进行收集处理。
发酵到满足要求后，由变螺距螺旋6旋转出料，变螺距螺旋6可以在发酵仓内往复运行，进料和出料时间差72小时。变螺距螺旋6对发酵后物料自动出料，保证出料均匀，出料顺畅，不发生堵塞现象。
螺旋输送物料进入出料皮带8后，由出料皮带8输送到下一个工序。
采用连续发酵，上面进料下面出料，实现了物料先进先出，进料和出料时间差72小时，发酵时间均匀不存在面层物料发酵效果不好。
发酵工艺(包括温度、pH、时间、含氧量等)方便调整和控制，通过测温计和pH计测量，温度升高，可增大喷淋温度低的渗滤液流量，pH值变化，可调整喷淋碱液加入量。
本工艺实现自动上料、自动堆料和自动出料，发酵质量更均匀，效率也更高，发酵渗滤液进行收集和循环使用，节约碱液和菌种。发酵过程中通过控制菌种添加量和碱液量及温度，可方便控制发酵时pH值变化和发酵产生的温度升高，也可根据不同菌种添加需要营养物质。同时对发酵产生气体进行收集和处理，工人劳动环境和强度得到了极大改善，符合工业化生产要求。
以上公开的仅为本发明的具体实例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种全自动秸秆发酵工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：粉碎后秸秆由进料皮带(1)输送至发酵仓(16)内，所述进料皮带(1)在所述发酵仓(16)内设有分料装置(2)，由所述分料装置(2)进行均匀分料，所述分料装置(2)可以在发酵仓内往复运行；
步骤二：所述分料装置(2)均匀布料时，同时开启喷淋装置(3)进行碱液和菌种喷洒，pH值要满足菌种适宜生长环境；
步骤三：发酵过程中发酵渗滤液通过管道收集后进入滤液收集槽(10)，所述滤液收集槽(10)内设pH计，根据pH计显示数据，调整喷洒装置(5)内碱液的比例；
步骤四：发酵过程通过使用喷洒装置(5)进行氧气、碱液、菌种的调整和补充，所述喷洒装置(5)为DN250不锈钢管内设DN50不锈钢管和温度计，当仪表检测到温度发生变化时，所述喷淋装置(3)能自动调节水量；
步骤五：发酵过程中，发酵产生比空气轻的气体向上聚集，所述发酵仓(16)顶部有风管(9)，所述风管(9)上有进气口，所述风管(9)连着风机，将发酵产生气体进行收集处理；
步骤六：发酵时间满足要求后，由变螺距螺旋(6)旋转出料，所述变螺距螺旋(6)可以在发酵仓内往复运行，进料和出料时间差72小时；
步骤七：螺旋输送物料进入出料皮带(8)后，由所述出料皮带(8)输送到下一个工序。
2.根据权利要求1所述的全自动秸秆发酵工艺，其特征在于：所述发酵仓(16)上部安装有所述进料皮带(1)，所述进料皮带(1)上方安装有所述分料装置(2)，所述分料装置(2)设置在所述发酵仓(16)顶部，所述发酵仓(16)上部安装有所述喷淋装置(3)，所述喷淋装置(3)沿发酵仓(16)每隔一定间距布置一组，所述发酵仓(16)内中部安装有所述喷洒装置(5)，所述喷洒装置(5)沿所述发酵仓(16)每隔一定间距布置一根，所述发酵仓(16)两侧分别固定连接一组均匀分布的侧板(4)，所述发酵仓(16)顶部设置有所述风管(9)，所述发酵仓(16)底部安装有所述出料皮带(8)，所述发酵仓(16)底部安装有驱动装置(7)，所述驱动装置(7)连接所述变螺距螺旋(6)，所述发酵仓(16)内安装有集液槽(10)、稀释槽(12)及碱液槽(14)，所述集液槽(10)内安装有集液泵(11)，所述稀释槽(12)内安装有稀释泵(13)，所述碱液槽(14)内安装有碱液泵(15)。
3.根据权利要求2所述的全自动秸秆发酵工艺，其特征在于：所述侧板(4)为垂直设计，采用摩擦系数小，抛光度Ra为0.8的光滑材料。
4.根据权利要求2所述的全自动秸秆发酵工艺，其特征在于：为顺利把发酵渗滤液收集和回用，所述发酵仓(16)底板向出料皮带(8)侧倾斜，坡度1：100。
5.根据权利要求2所述的全自动秸秆发酵工艺，其特征在于：所述收集风管(9)对发酵过程产生有异味气体进行收集，异味处理各企业根据自身情况进行不同工艺处理。
6.根据权利要求2所述的全自动秸秆发酵工艺，其特征在于：所述发酵仓(16)内上部安装有防爆的电气和照明设备。
7.根据权利要求2所述的全自动秸秆发酵工艺，其特征在于：所述发酵仓(16)顶部设有可燃气体检测和报警装置，可燃气体达到一定浓度，开启与所述收集风管(9)相连风机。
8.根据权利要求2所述的全自动秸秆发酵工艺，其特征在于：所述出料皮带(8)一侧有人通行，为防止有害气体积聚，要加强通风，设有强制排风风机，停产时开启通风换气门。
9.根据权利要求2所述的全自动秸秆发酵工艺，其特征在于：所述步骤四发酵过程中，通过在所述喷洒装置(5)的DN250钢管内通入压缩空气，实现有氧发酵。
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