CN2567226Y

CN2567226Y - 固态发酵过程的气体循环耦合系统

Info

Publication number: CN2567226Y
Application number: CN 02245658
Authority: CN
Inventors: 陈洪章; 李佐虎
Original assignee: Institute of Process Engineering of CAS
Current assignee: Institute of Process Engineering of CAS
Priority date: 2002-08-09
Filing date: 2002-08-09
Publication date: 2003-08-20
Anticipated expiration: 2012-08-09

Abstract

本实用新型涉及一种固态发酵过程的气体循环耦合系统。它包括：固态发酵反应器、两台气体循环机；一台气体循环机通过气管安置在固态发酵反应器的上部，并与大棚或温室的底部进气口相通；另一台气体循环机通过管道安装在反应器的下部，并与大棚或温室上部的排气口相连通。该耦合循环方法是采用汽爆秸秆或蔬菜、苗木废弃物固态发酵产生的CO₂肥和热量，通过空气循环机供给大棚蔬菜或苗木所需的CO₂肥和热量；再由空气循环机将大棚中的蔬菜或苗木产生的氧气提供给秸秆固态发酵，形成一个耦合循环；固态发酵后的秸秆再制备成大棚用的有机肥料。该方法减低了大棚栽培所需CO₂和保温的费用；同时又降低了生产成本；实现了物质与能量循环的有效利用。

Description

固态发酵过程的气体循环耦合系统

技术领域

本实用新型涉及发酵装置领域，特别涉及到以汽爆秸秆或蔬菜苗木废弃物为原料的固态发酵所制备CO₂肥和热量供给用于大棚或温室的固态发酵过程的气体循环耦合系统。

背景技术

大气中二氧化碳平均浓度一般为300-330mg/L，变幅较小。大棚蔬菜种植中，特别在冬春蔬菜生产中，为了保温，设施经常处于密闭状态，缺少内外气体交换，二氧化碳深度变幅较大，中午设施内二氧化碳浓度下降，接近甚至低于补偿点，二氧化碳处于亏缺状态。日出后，随着蔬菜光合作用的加速，棚内二氧化碳浓度急剧下降，有时会降至二氧化碳补偿点一下，蔬菜作物几乎不能进行正常的光合作用，影响了蔬菜的生长发育，造成病害和减产。在此情况下，采用人工方法适量补充二氧化碳是一项必要的措施。

大棚、温室内补充二氧化碳的方法常用的主要有三种。(1)、燃烧法：通过二氧化碳发生器燃烧液化石油气、丙烷气、天然气、白煤油等产生二氧化碳。当前欧美国家的设施栽培以采用燃烧天然气增施二氧化碳较普遍，而日本较多地采用燃烧白煤油增施二氧化碳。(2)、化学反应法：即用酸和碳酸盐类发生化学反应产生二氧化碳。目前较多采用稀硫酸和碳酸氢铵，在简易的气肥发生装置内产生二氧化碳气体，通过管道将其施放于设施内。每亩标准大棚(容积约1300立方米)使用2.5kg碳酸氢铵可使二氧化碳浓度达900mg/L左右。该法成本较低，二氧化碳浓度容易控制，目前在我国的设施栽培中运用较多。(3)、施用颗粒有机生物气肥法：将颗粒有机生物气肥按一定间距均匀施入植株行间，施入深度为3cm，保持穴位土壤有一定水份，使其相对湿度在80％左右，利用土壤微生物发酵产生二氧化碳。(4)施用双微二氧化碳颗粒气肥，只需在大棚中穴播，深度3CM左右，每次每亩10公斤，一次有效期长达一个月。上述几种传统方法，都存在着效果不佳、成本高，以及浪费能源等弊病。

发明内容

本实用新型的目的之一克服传统装置的效果不佳、成本高的问题。目的之二是充分利用秸秆或蔬菜、苗木废弃物固态发酵生产有机肥料过程中产生的CO₂肥和热量转送到大棚或温室中满足蔬菜或苗木需要。

本实用新型的另一目的是利用大棚、温室的蔬菜或苗木光合作用产生的O₂，为秸秆或蔬菜、苗木废弃物固态发酵过程提供所需的供氧，实现农作物秸秆残渣的综合利用，如加工有机肥料。

本实用新型的第三个目的实现秸秆或蔬菜、苗木废弃物利用与大棚、温室生产之间的物质、能量有效循环；从而提供一种有效制备CO₂肥和热量的固态发酵耦合系统。

本实用新型提供的固态发酵过程的气体循环耦合系统，包括：固态发酵反应器，其特征在于：还包括至少两台气体循环机，其中一台气体循环机通过气管安置在固态发酵反应器的上部，并与大棚或温室的底部进气口相通；另一台气体循环机通过管道安装在反应器的下部，该管道的一端口与固态发酵反应器内的三个空气分布管的两根通气管连通；另一端口并与大棚或温室上部的排气口相连通。

所述的固态发酵反应器为立式结构的堆集式固态发酵反应器，罐体高径比为3-5，两端为快速法兰结构盖，利用装料和卸料；在罐体内，同心均匀放置三个空气分布管(在图3中用C、D、E表示)，有两根通气管与其相连通。

所述的空气分布器的直径(在图2中用H到J表示)与罐体直径(在图2中用G到K表示)比为1.5-2，气体分布管上的小孔开孔率为0.2-0.5；

所述的空气循环机是指吹吸两用气泵；

所述的大棚是指用于蔬菜、苗木、花卉等栽培的塑料大棚或温室。

本实用新型从好氧固态发酵、大棚温室两个方面的特性研究着手，基于好氧固态发酵需氧、产生CO₂和热量，而大棚温室需CO₂肥和热量、光合产生O₂的互补性，提出了制备CO₂肥和热量的固态发酵耦合系统和方法。

本实用新型的优点在于：(1)本实用新型的系统采用固态发酵反应器通过管道与大棚相通，可使秸秆或蔬菜、苗木废弃物在反应器内固态发酵产生的CO₂和热量，并输送到温室、大棚内，满足大棚蔬菜或苗木需要；同时利用大棚蔬菜或苗木光合作用产生的O₂再输送到固态发酵反应器内用于秸秆好氧固态发酵；这样同时又减低了大棚栽培所需CO₂和保温的费用；而秸秆或蔬菜、苗木废弃物固态发酵后可直接制备成大棚有机肥料，降低了整套系统的生产成本；本实用新型克服了传统装置成本高的问题，实现物质与能量循环有效利用，并且该系统易于推广。

附图说明图1本实用新型的固态发酵过程的气体循环耦合系统图2本实用新型的堆集式固态发酵反应器结构横切示意图。图3本实用新型的堆集式固态发酵反应器纵切结构示意图。

图面说明：固态发酵反应器1；气体循环机2、4；大棚或温室3；空气分布管5；通气管6；气管7；管道8；固体发酵料9；

具体实施方式

实施例1.

按图1制备一本实用新型的回收利用固态发酵中的副产物的耦合循环系统，固态发酵反应器1为立式结构，罐体高径比为3-5，两端为快速法兰结构盖，利用装料和卸料；在罐体内，同心均匀放置三个空气分布管(C-D-E)5，有两根通气管6相连。其中空气分布管的直径(H-J)与罐体直径(G-K)比为1.5-2，气体分布管5上的小孔开孔率0.2-0.5；；固体发酵料9装料高度(B-F)为罐体高度(A-F)的70-85％；两台气体循环机2为吹吸两用气泵，其中一台气体循环机2通过气管7安置在固态发酵反应器1的上部，并与大棚或温室3的底部进气口相通；另一台气体循环机2通过管道8安装在反应器1的下部，该管道8的一端口与固态发酵反应器内的三个空气分布管的两根通气管6连通；另一端口与大棚或温室3上部的排气口相连通。

Claims

1.一种固态发酵过程的气体循环耦合系统，包括：固态发酵反应器1，其特征在于：还包括至少两台气体循环机2、4；其中一台气体循环机2通过气管7安置在固态发酵反应器1的上部，并与大棚或温室3的底部进气口相通；另一台气体循环机2通过管道8安装在反应器1的下部，该管道8的一端口与固态发酵反应器内的三个空气分布管的两根通气管6连通；另一端口与大棚或温室3上部的排气口相连通。

2.如权利要求1固态发酵过程的气体循环耦合系统，其特征在于：所述的空气循环机是指吹吸两用气泵。

3.如权利要求1固态发酵过程的气体循环耦合系统，其特征在于：所述的固态发酵反应器1为立式结构堆集式，罐体高径比为3-5，两端为快速法兰结构盖；在罐体内，同心均匀放置三个空气分布管5，有两根通气管6与其相连通。

4.如权利要求3固态发酵过程的气体循环耦合系统，其特征在于：所述的空气分布管5的直径与罐体直径比为1.5-2，气体分布管上的小孔开孔率0.2-0.5。