专利名称：一种食用菌菌渣资源化利用的处理装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种食用菌菌渣资源化利用的处理装置，可以同时解决废弃菌渣资源浪费和环境污染问题，属于农业技术领域。
背景技术：
目前，我国已成为世界上食用菌生产第一大国，2009年全国食用菌总产量达到 2. 02X 107t,占全球总产量的70%以上，山东省食用菌总产量达到206万t，占全国食用菌总产量的10. 2%。伴随着食用菌产业的蓬勃发展，每年有大量的食用菌菌渣产生，按食用菌生物学效率平均40%计算，2009年全国食用菌菌渣总产量约5. 05X 107t，山东省食用菌菌渣总量达到515万t，数量巨大。据了解，山东省栽培食用菌主要以棉子壳、玉米芯、酒糟为主料，棉子壳所含营养比较全面，吸水性强，透气性好，便于发菌出菇，主要用于栽培金针菇，而干玉米芯含水分 8.7%,有机质91. 3 %，其中粗蛋白2. 0 %，粗脂肪0. 7 %，粗纤维观.2 %，可溶性碳水化合物 58.4%,粗灰分2. 0%，钙0. 1 %，磷0. 08%，主要适合于栽培平菇，酒糟也是一种很好的食用菌栽培原料，其营养成分适合鸡腿菇菌丝的生长，既可以降低鸡腿菇生产成本，又可防止污染环境。这些原料因其特有的性质而被菇农广泛使用。然而如何对食用菌菌渣进行环保有效的处理，一直没有得到很好的解决。每年除少量菌渣被作为肥料外，大量的菌渣随意丢弃，这不仅造成了农业有机资源的巨大浪费，还造成了周围环境的恶化，造成细菌繁殖，疾病传播，给附近居民生活环境造成了严重影响， 也给附近食用菌产业造成了巨大危害。近年来，我国的农业废弃物厌氧处理工艺发展十分迅速，各种新工艺、新方法不断出现，如全混式厌氧反应器(CSTR)、升流式固体反应器(USR)、上流式厌氧污泥床反应器 (UASB)和内循环厌氧反应器(IC)等，都取得了显著的效果。全混式厌氧反应器(CSTR)主要用于处理养殖场粪便，发酵原料的固形物(TS)浓度能达到8-12%，设置搅拌系统，升流式固体反应器(USR)主要适用固形物(化)浓度5-8%的畜禽粪污，内部设置布水系统，上流式厌氧污泥床反应器(UASB)和内循环厌氧反应器(IC)主要用来处理高浓度有机废水，如酒精、糖蜜、柠檬酸等生产废水，也可以处理中等浓度有机废水，如啤酒、屠宰、软饮料等生产废水，还可以处理低浓度有机废水，如生活污水、城市污水等，但固形物(化)浓度不宜过尚ο因食用菌菌渣物料的特性，若用目前常用的厌氧反应器(如普通全混式厌氧反应器)或水压式户用沼气池(10-30m3)等厌氧消化装置厌氧发酵，存在进料难，厌氧发酵过程中容易结壳，厌氧发酵后出料难等问题。对于一种新的适用于处理食用菌菌渣的厌氧发酵生产沼气的，即能方便进出料、防止结壳，又能保证冬季正常运转的厌氧反应器装置，目前尚无报道。
发明内容[0007]针对现有技术的不足，本实用新型提供一种食用菌菌渣资源化利用的处理装置， 实现食用菌菌渣资源化利用。术语说明红泥塑料一种沼气厌氧反应器装置顶部覆盖材料，主要由抗老化剂、抗氧化剂的红泥高强纤维复合组成，具有吸热性好，抗腐蚀，抗紫外线，抗老化等优点，能充分吸收太阳能量，厌氧发酵温度高，沼气产气量大，市售产品，有多种规格型号，均可使用于本实用新型。砖混结构砖混结构是混合结构的一种，是采用砖墙来承重，钢筋混凝土梁柱板等构件构成的混合结构体系。搪瓷钢板结构搪瓷钢板是钛合金专用钢板，厚度可达到20mm，常用钢板厚度 3-8mm，钢板表面含油、含锈、含氧化皮，经过酸洗、碱洗、打砂等前处理工艺，将钢板表面处理干净；再在电炉里经900高温二次搪瓷，在钢板的内外两面涂上0. 3mm搪瓷涂层。搪瓷涂层和钢板之间具有很强的结合力。搪瓷涂层不仅能阻止罐体腐蚀，而且具有抗强酸，强碱的功能。并具有极强的抗磨损性。北京盈和瑞环保设备有限公司有售。本实用新型的技术方案是一种食用菌菌渣资源化利用的处理装置，包括厌氧反应器装置、沼气脱水脱硫器、 储气装置和沼气利用装置，其特征在于，所述的厌氧反应器装置包括厌氧反应器、暖棚、太阳能集热装置；厌氧反应器上方覆盖红泥塑料顶盖，厌氧反应器内部设有斜置式搅拌器和内热管道，内热管道连通若干根贴近池壁的环状管，该环状管布满厌氧反应器池壁；厌氧反应器外面建有暖棚，太阳能集热装置置于暖棚外，太阳能集热装置底部有太阳能供热管道与厌氧反应器内热管道进水端相连，厌氧反应器内热管道出水端通过回水管与太阳能集热装置顶部入水口接通；厌氧反应器顶部有沼气出口连通沼气出气管。所述的厌氧反应器装置大小可根据食用菌生产区原料情况选择，可制作为 8-200m3，可以为每家每户1个，也可以为工厂化生产食用菌区。所述的太阳能集热装置可根据厌氧反应器大小及冬季物料温度要求选择，市场有售，例如山东桑乐太阳能有限公司产售。厌氧反应器通过沼气出气管可以与沼气脱水脱硫系统、储气装置依次相连，然后与沼气发电机或家用沼气灶连接，供用户使用。脱水脱硫系统是通用产品，市场有售。(例如东莞市康达环保热能有限公司产售)，根据每天产气量可选择不同的型号，本领域技术人员均可选择。对于每家每户使用的食用菌菌渣资源化利用的处理装置，容积为8-30m3，可以为全地下砖混结构，不配套沼渣沼液储存池、沼液调配池和沼渣处理场，沼渣沼液农户可自行施入农田。对于工厂化生产食用菌区，厌氧反应器装置容积为30-200m3，可以为半地下式搪瓷钢板结构，需配套沼渣沼液储存池、沼液调配池和沼渣处理场，沼液调配成水果、蔬菜专用肥，沼渣制成有机肥。脱硫器是农村户用沼气输气系统中一种仪器。脱硫器由压力表、开关、脱硫瓶和脱硫剂组成。户用脱硫瓶容积一般是1.6升，脱硫瓶内装脱硫剂。脱硫剂有两种一种为固体脱硫剂；另一种为液体脱硫剂。市场有售。[0020]根据本实用新型的上述装置，优选如下所述的厌氧反应器为全地下或圆柱体半地下式搪瓷钢板结构。所述的暖棚材料为双层阳光板，市场有售。所述的太阳能供热装置管道和厌氧反应器内管道均为水介质传热管。上述装置在进出料时打开红泥塑料顶盖，将料液从厌氧反应器清出，新的食用菌菌渣发酵原料一次性进入，每隔2-3个月换料1次。冬季(12月-3月)尽量不要换料。所述的厌氧反应器上方的红泥塑料顶盖，由抗老化剂、抗氧化剂的红泥高强纤维复合组成，市售，有多种规格型号，因为食用菌菌渣木质、纤维素含量高，且不具有流动性， 混合发酵料液比较难降解，存在进出料难的问题，使用的红泥塑料顶盖可以直接打开，进出料方便。所述的厌氧反应器为全地下或圆柱体半地下式结构，上方建有阳光板暖棚，内部设有厌氧反应器内管道，通过太阳能供热装置供热，这些措施在冬季可以保证厌氧反应器内料液达到10°c以上。所述的厌氧反应器内的斜置式搅拌器，主要是在混合搅拌过程中可将浆液附近的浮渣打入发酵液中，防止浮渣硬化，起到破壳作用。与上述装置配套的设施还包括预处理场、沼渣沼液储存池、沼液调配池和沼渣处理场等设施，这些部分都是本领域技术人员熟知的。所述的沼渣沼液储存池、沼液调配池均为地下砖混结构，沼渣沼液储存池用于食用菌菌渣厌氧反应器发酵后沼渣沼液的储存。沼液调配池用于沼渣沼液经固液分离后，沼液进入沼液调配池，通过加入微量元素调制成蔬菜或水果专用液体肥。所述的预处理场和沼渣处理场主要是地上水泥面场地，预处理场用于食用菌菌渣和农作物秸秆、养殖场粪便的混合堆怄预处理，预处理后的混合物物料直接进入厌氧反应器。沼渣处理场主要用于沼渣沼液经固液分离后，沼渣的干化处理，干化后的沼渣制作有机肥料。上述的食用菌菌渣资源化利用的处理装置，大小根据产生的菌渣量的多少选择， 本领域的技术人员根据常识都可以实施。该食用菌菌渣资源化利用的处理装置的应用，方法如下将废弃菌渣与玉米秸秆或养牛场粪便置于厌氧反应器中联合发酵产生沼气，方法中先将食用菌菌渣与玉米秸秆或养牛场粪便混合堆怄，调节合适的碳氮比并加速纤维素分解速度，物料进入厌氧发酵装置后加入微生物菌剂，可加速沼气发酵过程的进行，提高菌渣原料产气效率，装置中厌氧反应器上方覆盖红泥塑料顶盖，并设有斜置式搅拌器，在利于菌渣原料进出料的同时，避免了结壳，装置采用半地下或全地下式，可以利用部分地温，置于温室内，可以吸收和利用部分太阳能对物料进行加温，在冬季配套太阳能，这些措施可保证厌氧反应器装置冬季正常运转。产生的沼气用于发电或农用，沼渣制作有机肥，沼液调配成水果或蔬菜用叶面肥，在处理菌渣的同时，还得到了新能源——沼气和有机肥料。本实用新型与现有技术相比具有如下优点1、本实用新型装置厌氧反应器为圆柱体半地上式厌氧反应器，上方覆盖红泥塑料，因菌渣为主要原料物料的特性，此结构进出料时可将红泥塑料打开，使用简单方便。2、本实用新型厌氧反应器装置采用半地下式，上方建有阳光采光板暖棚，内部设有太阳能盘管，这些保温升温措施可以保证冬季厌氧反应器内料液达到10°c以上，在方法中配套使用复合微生物菌剂，可使非热电联产沼气工程冬季正常使用。3、本实用新型厌氧反应器装置设有斜式搅拌器，主要可以解决在厌氧反应器中菌渣或秸杆漂浮的问题，提高产气效率。4、本实用新型食用菌菌渣处理装置操作简单，使用方便，实用性强，可大规模推广应用。5、本实用新型食用菌菌渣资源化利用的处理装置，将食用菌菌渣作为一种资源， 作为沼气池发酵原料来使用，解决了食用菌主产区菌渣浪费污染问题的同时，获得了新能源 沼气，有机肥料_沼渣和沼液。
图1是本实用新型食用菌菌渣资源化利用的处理装置-厌氧反应器装置的结构示意图；其中1、厌氧反应器，2、红泥塑料顶盖，3、斜置式搅拌器，4、暖棚，5、太阳能集热装置，6、厌氧反应器内热管道，7、太阳能供热管道，8、沼气出气管，9、脱水器，10、沼气脱硫器， 11、储气装置，12、沼气发电机或家用沼气灶，13、沼渣沼液储存池，14、沼液调配池，15、集热装置回水管，16、环状管，17、地平面。附图中厌氧反应器内的虚线代表发酵料液；厌氧反应器和沼渣沼液储存池、沼液调配池之间的虚线代表没有管道连接，预处理场、沼渣沼液储存池、沼液调配池和沼渣处理场各自独立设置。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步描述但不仅限于这些实施例。实施例中未详加说明的均按本领域现有技术。实施例1 以玉米芯为主原料的金针菇菌渣厌氧发酵生产沼气的装置用于食用菌菌渣处理方法的厌氧反应器装置，如图1所示，包括厌氧反应器装置、 沼气脱水器、沼气脱硫器、储气装置和沼气利用装置，其特征在于，所述的厌氧反应器装置包括厌氧反应器1、暖棚4、太阳能集热装置5 ；厌氧反应器上方覆盖红泥塑料顶盖2，厌氧反应器内部设有斜置式搅拌器3和厌氧反应器内热管道6，厌氧反应器内热管道6连通若干根贴近池壁的环状管，该环状管布满厌氧反应器池壁；厌氧反应器1外面建有暖棚4，太阳能集热装置5置于暖棚外，太阳能集热装置5底部有太阳能供热管道7与厌氧反应器内热管道6相连，厌氧反应器内热管道6出水端通过集热装置回水管15与太阳能集热装置5顶部入水口接通；厌氧反应器顶部有沼气出口连通沼气出气管8。沼气出气管与脱水脱硫系统、沼气储气装置、沼气发电机或家用沼气灶连接，供用户使用。与上述装置配额套的设施还包括预处理场、沼渣沼液储存池、沼液调配池和沼渣处理场等设施，这些部分都术语本领域技术人员熟知的。食用菌菌渣原料为玉米芯原料种植金针菇的菌渣，主要营养成分为(均为质量百分比)[0048]
养分有机质％ 全氮％ 全磷％全钾％ 总养分％,
pHC/N
含量 (OM) (N)(P2Q5)(K2O)(N+P+K)
菌渔 74.98 1. 761. 470. 743. 976 24. 7/1玉米芯原料 日产It金针菇企业，每年可产生废弃菌渣500t，根据菌渣的发酵周期，每批料液发酵3个月，固形物含量为10-12%，每次发酵物料为340t，冬季(12月_3月) 尽量不要换料。具体装置如下1、预处理场面积为50m2，用于发酵物料的堆怄，尺寸为长X宽10. OmX5. Om ；2、厌氧反应装置为搪瓷钢板结构，水力停留时间为120d，反应器容积为190m3，有2 个厌氧反应器，总容积380m3;3、根据常规计算90d厌氧反应器2/3沼渣沼液料液为240m3，沼渣沼液储存池容积为260m3，材质为砖混，尺寸为长X宽X高=13. OmX 5. OmX4. Om ；4、根据常规计算，260m3沼渣沼液经固液分离机分离后沼液量为200m3，沼液调配池为210m3，砖混结构，尺寸为长X宽X高=7. OmX3. OmXlO. Om ；5、沼渔处理场为100m2，尺寸为长X宽=10. OmXlO. Om0具体方法如下(1)取出食用菌渣，用粉碎机将食用菌菌渣包块粉碎，使菌渣呈松散状，置于预处理场；此时含水率为60% ；(2)将食用菌渣加水混合，边加水边搅拌均勻，使最终含水率为70 % ；(3)将菌渣堆成长2-2. 7m,宽1. 5_2m，高1. 2-1. 6m。料堆中间插孔。用塑料薄布覆盖进行堆怄，塑料布中间插孔以使空气进入。堆怄时间为夏季5-6天，冬季7-8天，春秋季节6-7天。(4)将堆怄后的菌渣发酵原料投入2个厌氧反应器中，每个加入30m3的接种物，力口水至每个厌氧反应器内料液为180m3，并调节pH值为7. 2-7. 5 ；(5)每个厌氧反应器加入复合微生物菌剂20kg，搅拌均勻，封盖即可。复合微生物菌剂是山东金茂生物制品有限责任公司产售的微生物菌剂(Ikg装)。玉米芯原料种植金针菇的菇农，每家可建造IOm3家用沼气池，每年进料2次即可。具体装置如下1、厌氧反应装置为搪瓷钢板结构，反应器容积为IOm3 ；2、进料口连接厕所，厕所粪污直接进入沼气池，可调节碳氮比，同时提高产气量。3、无需预处理场、沼渣沼液储存池、沼液调配池和沼渣处理场，产生的沼渣沼液农户直接施入农田作肥料；具体方法如下(1)取出食用菌渣，用粉碎机将食用菌菌渣包块粉碎，使菌渣呈松散状，置于院内； 此时含水率为60% ；[0069](2)将食用菌渣加水混合，边加水边搅拌均勻，使最终含水率为70% ；(3)将菌渣堆成长1. 0-1. 2m,宽1. 5_2m，高1. 0-1. 2m。料堆中间插孔。用塑料薄布覆盖进行堆怄，塑料布中间插孔以使空气进入。堆怄时间为夏季5-6天，冬季7-8天，春秋季节6-7天。 (4)将堆怄后的菌渣发酵原料投入沼气池中，加入1. 5m3的接种物，加水至沼气池容积70 %，并调节pH值为7. 2-7. 5 ；(5)加入复合微生物菌剂1kg，搅拌均勻，封盖即可。复合微生物菌剂是山东金茂生物制品有限责任公司产售的微生物菌剂(Ikg装)。
权利要求1.一种食用菌菌渣资源化利用的处理装置，包括厌氧反应器装置、沼气脱硫器、储气装置和沼气利用装置，其特征在于，所述的厌氧反应器装置包括厌氧反应器、暖棚、太阳能集热装置；厌氧反应器上方覆盖红泥塑料顶盖，厌氧反应器内部设有斜置式搅拌器和内热管道，内热管道连通若干根贴近池壁的环状管，该环状管布满厌氧反应器池壁；厌氧反应器外面建有暖棚，太阳能集热装置置于暖棚外，太阳能集热装置底部有太阳能供热管道与厌氧反应器内热管道进水端相连，厌氧反应器内热管道出水端通过回水管与太阳能集热装置顶部入水口接通；厌氧反应器顶部有沼气出口连通沼气出气管。
2.如权利要求1所述的一种食用菌菌渣资源化利用的处理装置，其特征在于所述的太阳能供热管道与厌氧反应器内热管道均为水介质传热管。
3.如权利要求1所述的一种食用菌菌渣资源化利用的处理装置，其特征在于所述的厌氧反应器为全地下或圆柱体半地下式搪瓷钢板结构。
专利摘要本实用新型涉及一种食用菌菌渣处理方法及装置，主要是将废弃菌渣与玉米秸秆或养牛场粪便置于厌氧反应器中联合发酵产沼气，厌氧反应器上方覆盖红泥塑料顶盖，并设有斜置式搅拌器，在利于菌渣原料进出料的同时，避免了结壳。产生的沼气用于发电或农用，沼渣制作有机肥，沼液调配成水果或蔬菜用叶面肥，在处理菌渣的同时，还得到了新能源——沼气和有机肥料。本实用新型主要应用于食用菌主产区，装置配套使用阳光板暖棚和太阳能供热装置，方法配套使用复合微生物菌剂，厌氧反应器一年四季可正常使用。
文档编号C12M1/107GK202017008SQ201120008259
公开日2011年10月26日 申请日期2011年1月12日 优先权日2011年1月12日
发明者任鹏飞, 刘 英, 姚利, 张昌爱, 王艳芹, 袁长波, 边文范 申请人:山东省农业科学院农业资源与环境研究所