CN210596082U

CN210596082U - 一种增强秸秆与畜禽粪便协同厌氧消化性能的装置

Info

Publication number: CN210596082U
Application number: CN201921374443.1U
Authority: CN
Inventors: 吴福满; 安斌峰; 王建华; 付显利; 高彦宁; 王静静; 余敦耀
Original assignee: China Shipbuilding Industry Group Environmental Engineering Co Ltd
Current assignee: China Shipbuilding Industry Group Environmental Engineering Co Ltd
Priority date: 2019-08-22
Filing date: 2019-08-22
Publication date: 2020-05-22
Anticipated expiration: 2029-08-22

Abstract

一种增强秸秆与畜禽粪便协同厌氧消化性能的装置，属于农业固体废弃物处理技术领域。具体包括：预处理池(1)、混合池(2)、厌氧发酵罐(3)；所述混合池斜坡上面设有放液管、粪便挡板，通过控制粪便挡板的开合控制进料，通过控制放液管的进液速率和进液量来控制粪便的稀释率，放液管的进液为水或沼液。

Description

一种增强秸秆与畜禽粪便协同厌氧消化性能的装置

技术领域

本实用新型属于农业固体废弃物处理技术领域，具体说是一种增强秸秆与畜禽粪便协同厌氧消化性能的装置。

背景技术

中国作为农业大国，每年产生大量的农作物秸秆和畜禽粪便，大部分秸秆、畜禽粪便被直接丢弃，造成了严重的环境污染问题。秸秆、畜禽粪便是厌氧发酵的优质原料，利用厌氧发酵技术将其转化为沼气，可构建“环境效益+经济效益+社会效益”的多赢格局。一方面，畜禽粪便与秸秆混合发酵可有效缓解农村面源污染问题，改善农村人居环境；另一方面，利用厌氧发酵可以产生沼气，符合我国可再生能源中长期规划，且沼气可以通过销售等方式获得经济效益。

虽然畜禽粪便与秸秆混合发酵可以有效地弥补单一原料发酵的碳氮比失衡、易酸化、产气率低等缺点，同时还可解决沼气原料不稳定的问题。但是，秸秆还有大量纤维素、半纤维素、木质素，其难被普通微生物高效转化，而常用化学与物理的预处理方法存在操作复杂、成本高的问题。

根据研究显示，瘤胃微生物所分泌的胞外与胞内酶可将复杂的秸秆多聚体有机物分解成为中间体或单体(单糖、多糖、蛋白质等)，最终发酵成挥发性脂肪酸、乳酸和二氧化碳等。因而，瘤胃微生物预处理秸秆具有条件温和、便于连续操作、环境友好等优势，具有很好的应用前景。

实用新型内容

针对目前秸秆与畜禽粪便厌氧消化中秸秆难降解的问题，本申请提供了一种增强秸秆与畜禽粪便协同厌氧消化性能的装置，该装置操作简便、低能耗、能够缩短停留时间。

为实现上述目的，本申请的技术方案为一种增强秸秆与畜禽粪便协同厌氧消化性能的装置，具体包括：预处理池(1)、混合池(2)、厌氧发酵罐(3)；

预处理池(1)中设有在线温度计(1-1)、在线pH计(1-2)、在线液位计a(1-3)、搅拌器a(1-4)，同时预处理池(1)经由进料泵a(1-5)、流量计a(1-6)与厌氧发酵罐(3)进行管道连接；

混合池(2)设有搅拌器b(2-1)、在线液位计b(2-2)、放液管(2-3)、粪便挡板(2-4)，同时混合池(2)经由进料泵b(2-5)、流量计b(2-6)与厌氧发酵罐(3)管道连接；混合池(2)的上部侧面设有一个开口(2-7)，开口的外侧下面设有斜坡结构(2-8)，斜坡结构(2-8)与开口(2-7)下面固定连接处称为后端，则相对的一端为前端，斜坡结构(2-8)前端位置高于后端位置；开口(2-7)的上面设有一粪便挡板(2-4)，粪便挡板(2-4)垂直斜坡结构(2-8)，粪便挡板(2-4)可垂直斜坡结构移动，当粪便挡板末端与斜坡结构之间具有空隙时相当于打开可进料，当粪便挡板末端与斜坡结构之间接触封闭时相当于闭合停止进料；在粪便挡板(2-4)前面设有放液管(2-3)，放液管(2-3)出水的末端高于粪便挡板(2-4)的末端，用于稀释和搅拌粪便。

所述预处理池设有在线温度计、在线pH计、在线液位计a、搅拌器a，秸秆预处理后送至厌氧发酵罐；所述混合池中设有搅拌器b、液位计b、放液管和粪便挡板，粪便均质后泵入厌氧发酵罐；发酵罐前设置流量计，便于控制秸秆与粪便混合比例。

进一步的，所述预处理池内进入的秸秆尺寸为1-3cm。

进一步的，所述预处理池启动阶段接种有瘤胃微生物，瘤胃微生物接种量为预处理池有效容积的5％-10％，池内混合物固含量为10％-15wt％。

进一步的，所述预处理池预处理时的温度为35-40℃，pH为6.0-7.0，搅拌速度为100-150转/分钟。

进一步的，所述混合池内混合物固含量为10％-15wt％。

进一步的，斜坡结构，斜坡结构的坡面与水平面呈35-45°夹角。

进一步的，所述混合池斜坡上面设有放液管、粪便挡板，通过控制粪便挡板的开合控制进料，通过控制放液管的进液速率和进液量来控制粪便的稀释率，放液管的进液为水或沼液。

预处理池(1)设有沼液进管；预处理池(1)内或外设有蒸汽盘管用于加热。

本实用新型由于采用以上技术方案，能够取得如下的技术效果：本装置简单易行、绿色环保、运行管理方便。以瘤胃微生物为核心技术预处理秸秆协同畜禽粪便厌氧消化产甲烷，可以减小厌氧发酵罐的体积，提高厌氧消化的速率，厌氧发酵产气率能提高10％-15％，使秸秆与畜禽粪便得到资源化处理。

附图说明

图1为一种增强秸秆与畜禽粪便协同厌氧消化性能的装置结构示意图。

图中序号说明：1、预处理池，1-1、在线温度计，1-2、在线pH计，1-3、在线液位计a，1-4、搅拌器a，1-5、进料泵a，1-6、流量计a；2、混合池，2-1、搅拌器b，2-2、在线液位计b，2-3、放液管，2-4、粪便挡板，2-5、进料泵b，2-6、流量计b，2-7、开口，2-8斜坡结构；3、厌氧发酵罐。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细的描述：以此为例对本申请做进一步的描述说明。但本实用新型并不限于以下实施例。

实施例1

本实施例提供一种增强秸秆与畜禽粪便协同厌氧消化性能的装置，其特征在于，具体包括：预处理池、在线温度计、在线pH计、在线液位计a、搅拌器a、进料泵a、流量计a；混合池、搅拌器b、在线液位计b、放液管、粪便挡板、进料泵b、流量计b、开口；厌氧发酵罐。所述预处理池设有在线温度计、在线pH计、在线液位计a、搅拌器a，秸秆预处理后送至厌氧发酵罐；所述混合池中设有搅拌器b、液位计b、放液管和粪便挡板，粪便均质后泵入厌氧发酵罐；发酵罐前设置流量计，便于控制秸秆与粪便混合比例。

为便于理解，下面结合附图1和具体实施例对本实用新型进一步说明。

上述装置的工作过程具体包括秸秆预处理和粪便混合。

秸秆预处理：秸秆在进入预处理池前需破碎至1-3cm，秸秆螺旋输送至预处理池；通过液位计调节回流沼液量，控制池内秸秆的含固率至10％-15％；利用蒸汽盘管加热至预处理温度(35-40℃)；将沼液与秸秆的混合物pH控制在6.0-7.0水平；搅拌速度为100-150转/分钟；池内接种池容积5％-10％的瘤胃微生物；预处理池后的进料泵将秸秆输送至厌氧发酵罐。

粪便混合：收粪车将畜禽粪便倾倒至斜坡结构上自然滑落至混合池中；通过在线液位计控制沼液量初步稀释畜禽粪便，控制含固率为10％-15％；利用搅拌器搅拌沼液和粪便在混合池中充分混合呈流态；混合池后的进料泵将粪便送至厌氧发酵罐。

本装置可以减小厌氧发酵罐的体积，精确控制反应条件，提高厌氧消化的速率，厌氧发酵产气率可提高10％-15％。

以上所述，仅为本实用新型创造较佳的具体实施方式，但本实用新型创造的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型创造披露的技术范围内，根据本实用新型创造的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型创造的保护范围之内。

Claims

1.一种增强秸秆与畜禽粪便协同厌氧消化性能的装置，其特征在于，具体包括：预处理池(1)、混合池(2)、厌氧发酵罐(3)；

2.按照权利要求1所述的一种增强秸秆与畜禽粪便协同厌氧消化性能的装置，其特征在于，所述预处理池设有在线温度计、在线pH计、在线液位计a、搅拌器a，秸秆预处理后送至厌氧发酵罐；所述混合池中设有搅拌器b、液位计b、放液管和粪便挡板，粪便均质后泵入厌氧发酵罐；发酵罐前设置流量计，便于控制秸秆与粪便混合比例。

3.按照权利要求1所述的一种增强秸秆与畜禽粪便协同厌氧消化性能的装置，其特征在于，所述预处理池内进入的秸秆尺寸为1-3cm。

4.按照权利要求1所述的一种增强秸秆与畜禽粪便协同厌氧消化性能的装置，其特征在于，预处理池启动阶段接种有瘤胃微生物，瘤胃微生物接种量为预处理池有效容积的5％-10％，池内混合物固含量为10％-15wt％。

5.按照权利要求1所述的一种增强秸秆与畜禽粪便协同厌氧消化性能的装置，其特征在于，所述预处理池预处理时的温度为35-40℃，pH为6.0-7.0，搅拌速度为100-150转/分钟。

6.按照权利要求1所述的一种增强秸秆与畜禽粪便协同厌氧消化性能的装置，其特征在于，所述混合池内混合物固含量为10％-15wt％。

7.按照权利要求1所述的一种增强秸秆与畜禽粪便协同厌氧消化性能的装置，其特征在于，斜坡结构，斜坡结构的坡面与水平面呈35-45°夹角。

8.按照权利要求1所述的一种增强秸秆与畜禽粪便协同厌氧消化性能的装置，其特征在于，所述混合池斜坡上面设有放液管、粪便挡板，通过控制粪便挡板的开合控制进料，通过控制放液管的进液速率和进液量来控制粪便的稀释率，放液管的进液为水或沼液。

9.按照权利要求1所述的一种增强秸秆与畜禽粪便协同厌氧消化性能的装置，其特征在于，预处理池(1)设有沼液进管；预处理池(1)内或外设有蒸汽盘管用于加热。