专利名称：干法生产沼气及有机肥新技术的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种干法生产沼气及有机肥新技术。它主要应用于城市生活垃圾、餐 厨垃圾、禽畜粪便、作物秸秆等生产沼气和有机肥的技术领域。
背景技术：
据调查，我国每年产出城市生活垃圾2. 5亿吨，禽畜粪便30多亿吨，作物秸秆10 亿吨。目前我国对这些有机废弃物的无害化、资源化的厌氧发酵处理方式有两种一是湿法厌氧发酵生产沼气及有机肥，该办法是用水将原料与空气隔绝，形成厌 氧环境。这种方法比较成熟，一些地方也在应用。但是它最大的缺陷是要消耗大量的水资 源，同时还要对沼渣、沼液进行二次处理。总建设项目投资大、占用资源多、维护困难。二是间歇式干法厌氧发酵生产沼气和有机肥，该办法是利用密闭容器将原料与空 气隔绝，形成厌氧环境。它不消耗水资源、不产生沼液、沼渣，无需二次无害化处理。但是这 种方式在入料和出料时必须中断发酵过程，设备占用土地面积较大，操作人员劳动环境恶 劣、劳动强度大。
发明内容
本发明的目的在于研制出一种在生产过程中，不消耗水资源，不产生沼渣、沼液， 无需二次处理，占地面积小且能够实现沼气和有机肥连续生产的新技术。本发明从生产工艺及生产设备两个方面着手研究，根据连续化生产的技术要求， 由设备的结构保证工艺要求的实现和工程化的实用性。技术方案为实现上述目的，本发明采用以下设计方案在工艺方面将生产过程分为三个阶段进行预处理阶段、厌氧发酵阶段、后处理阶 段。1.预处理阶段即原材料的筛选、粉碎、调整、搅拌并装入耗氧舱内的阶段。为保 证沼气和有机肥的产出率和品质，将原料的碳氮比调整到25 30 1，并加入菌种进行搅 拌，充分混合后，装入耗氧舱内。2.厌氧发酵阶段即沼气和有机肥生产阶段。提高产气率是厌氧发酵阶段的关键 环节。为了保证快速大量的产生沼气，采用智能温度调节装置保证发酵阶段的温度在55°C 左右。在厌氧舱内按发酵周期要求逐级跌落行进，以保证连续化生产。3.后处理阶段即沼气和有机肥的收集、排出阶段。沼气通过舱内的输气管道，经 过脱水、脱硫处理后，储存在储气罐内。有机肥通过出料舱排出舱外。同时，恢复出料舱内 的厌氧状态。工艺流程见图1.本发明涉及的设备是由耗氧舱、厌氧舱、出料舱、排气管等组成。其特征在于耗氧 舱密封盖、耗氧舱、厌氧舱上密封盖、厌氧舱、厌氧舱下密封盖、出料舱、出料舱下密封盖，依次自上而下密封联结。出料舱侧面安装有排气管、阀门和排气泵。沼气输出管、沼气输出管 阀门安装在厌氧舱侧面。厌氧舱隔断门组安装在厌氧舱内。本发明涉及的生产设备，由于各舱密封连接，耗氧舱与厌氧舱用厌氧舱上密封盖 隔绝，厌氧舱与出料舱用厌氧舱下盖隔绝，形成了打开厌氧舱上、下舱盖形成一个整体，关 闭厌氧舱上、下盖分成三个部分，进料后耗氧部分在耗氧舱进行，不影响厌氧舱沼气的产 生。发酵完成后，物料进入出料舱后期腐熟，由于厌氧舱下密封盖关闭，出料时不影响厌氧 舱沼气的生产。本发明的优点是工艺过程合理、设备结构独特、运行成本低、实现了干法沼气及 有机肥的连续生产。
图1本发明工艺流程2本发明设备示意2中所示耗氧舱密封盖(1)、耗氧舱(2)、厌氧舱上密封盖(3)、厌氧舱(4)、厌 氧舱下密封盖(5)、厌氧舱隔断门(6)、厌氧舱隔断门(6. 2)、厌氧舱隔断门(6. 3)、出料舱 (7)、出料舱密封盖(8)、排气管(9)、排气阀门(10)、排气泵(11)、沼气输出管(12)、沼气输 出管阀门(13)。
具体实施例方式以下是一实施例的生产过程1.设备初始状态关闭耗氧舱密封盖(1)、出料舱密封盖(8)、沼气输出管阀门 (13)，打开厌氧舱上密封盖(3)、厌氧舱下密封盖(5)、厌氧舱隔断门(6)、厌氧舱隔断门 (6. 2)、厌氧舱隔断门(6. 3)、排气阀门(10)。启动排气泵(11)，由于本发明整体密封连接， 因此，设备内的空气经排气管(9)、排气阀门(10)、排气泵(11)排出，当设备内部成微真空 状态时，关闭厌氧舱上密封盖(3)、厌氧舱下密封盖(5)、厌氧舱隔断门(6)、厌氧舱隔断门 (6. 2)、厌氧舱隔断门(6.3)排气阀门(10)后，关闭排气泵(11)。2.耗氧产酸阶段打开耗氧舱密封盖(1)，将调制好的物料装入耗氧舱(2)，关闭 耗氧舱密封盖(1)，这时物料开始消耗装料时跟随进入耗氧舱(1)的空气中的氧气。3.厌氧产沼气阶段当耗氧舱(1)中的氧气被耗尽后，耗氧舱(1)中变为厌氧环 境。打开厌氧舱上密封盖(3)，物料在重力的作用下落入厌氧舱(4)最上层，被厌氧舱隔断 门(6)承接。关闭厌氧舱上密封盖(3)，此时厌氧舱(4)中并未有氧气进入，厌氧舱(4)保 持厌氧环境。物料在厌氧舱内开始产生沼气，打开沼气输出管阀门(13)，沼气通过沼气输出 管(12)输出到沼气后处理设备。打开厌氧舱隔断门(6)，厌氧舱(4)的物料，落到厌氧舱隔断门(6.2)上，关闭厌 氧舱隔断门(6)，厌氧舱上层物料向下移动一层，厌氧舱隔断门的层数根据产量要求适当增 减，一般不少于五层。重复上述2、3的阶段过程，顺序打开厌氧舱隔断门(6. 3)、(6. 2)、(6)，物料下落后 关闭，形成连续的分层下落，直到物料下落到最底层。4.出料阶段打开厌氧舱下密封盖(5)，厌氧舱 (4)最底层的物料落入出料舱(7)，关闭厌氧舱下密封盖(5)，此时没有空气进入厌氧舱(4)。厌氧舱(4)保持厌氧环境， 厌氧舱(4)内的物料继续发酵产生沼气。打开出料舱密封盖(8)，发酵好的物料出舱。关闭 出料舱密封盖(8)，此时有大量氧气进入出料舱。为排除掉氧气，打开排气阀门(10)、排气 泵(11)对出料舱进行排气，空气经排气管排出，当出料舱形成真空后关闭排气阀门(10)、 排气泵(11)。 至此，完成干法连续生产沼气及有机肥的全过程。
权利要求
一种干法生产沼气及有机肥新技术，其特征是将生产过程分为三个阶段进行，预处理阶段、厌氧发酵阶段、后处理阶段；原料按照沼气及有机肥的质量需求，通过预处理阶段的工艺处理，将原料的碳氮比调整为25-30∶1；厌氧发酵阶段在全密闭的发酵舱内进行，舱内温度保持在55℃左右。
2.根据权利要求1所述的一种干法生产沼气及有机肥新技术，其特征是所述的全密 闭发酵舱是由耗氧舱密封盖(1)、耗氧舱(2)、厌氧舱上密封盖(3)、厌氧舱(4)、厌氧舱下密 封舱盖(5)、厌氧舱隔断门(6)、(6.2)、(6. 3)、出料舱(7)、出料舱密封盖(8)、排气管(9)、 排气阀门(10)、排气泵(11)、沼气输出管(12)、沼气输出管阀门(13)等组成。其特征是耗 氧舱(2)、厌氧舱(4)、出料舱(7)自上而下依次密封连接；厌氧舱隔断门(6)、(6. 2)、(6. 3) 依次安装在厌氧舱内；出料舱侧面安装有排气管(9)、排气阀门(10)、排气泵(11)；在厌氧 舱侧面安装有沼气输出管(12)、沼气输出管阀门(13)。
全文摘要
本发明涉及一种干法生产沼气及有机肥新技术。它主要应用于城市生活垃圾、禽畜粪便、作物秸秆等生产沼气及有机肥的技术领域。其主要特征是将生产过程分为三个阶段进行，预处理阶段、厌氧发酵阶段、后处理阶段。在预处理阶段，将原料的碳氮比调整至25-30∶1。厌氧发酵阶段，温度保持在55℃左右。厌氧发酵设备主要由耗氧舱(2)、厌氧舱(4)、出料舱(7)自上而下依次密封连接而成，厌氧舱内设有隔断门(6)、(6.2)、(6.3)，出料舱侧面安装有排气管(9)及阀门(10)、排气泵(11)，厌氧舱侧面安装有沼气输出管(12)及阀门(13)。本发明的优点是工艺合理、设备结构独特、运行成本低、应用范围广。
文档编号C05F17/02GK101838162SQ20091011956
公开日2010年9月22日 申请日期2009年3月16日 优先权日2009年3月16日
发明者刘克锋, 刘永光, 张鹏辉, 李旭, 李爱和, 玉红, 王红利, 石爱平, 赵彰荣, 陈学珍, 黄友诚 申请人:北京农学院