基于秸秆厌氧发酵的沼液三级回流系统的制作方法

文档序号:14231382阅读:809来源:国知局

本实用新型属于沼液的处理领域,尤其涉及一种基于秸秆厌氧发酵的沼液三级回流系统。



背景技术:

随着社会的进步,科技的发展,人们对各种能源的需求量越来越大,为了保证自然界的平衡,人们开始推广使用绿色能源,沼气作为一种可再生的绿色能源被越来越多的人使用。农作物秸秆一直是生物质能源中非常有潜力的原料之一,在发酵罐中经过厌氧发酵,最终产生二氧化碳和甲烷的过程,上述过程被认为是秸秆资源化的最重要途径。但是该厌氧发酵过程中产生大量的沼液,其成分复杂,还田利用还受土地承载能力和季节性变化等诸多因素影响,导致沼液不能被充分消纳,需进一步无害化处理,从而制约了秸秆沼气工程的发展。

现有的秸秆厌氧发酵通常面临三大问题:一是秸秆中木质素含量高,难以降解从而导致产气过程缓慢,产气量低;二是秸秆的密度较小,容易导致秸秆在厌氧发酵罐的液面结壳,影响秸秆的发酵;三是在厌氧发酵过程中产生大量的沼液,存在沼液利用不充分,且后续的处理复杂的问题。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于:针对上述秸秆中木质素含量高、秸秆密度小、厌氧发酵过程产生大量的沼液的现象,导致的厌氧发酵效率低、秸秆结壳、沼液利用不充分的问题,本实用新型提供基于秸秆厌氧发酵的沼液三级回流系统。

本实用新型采用的技术方案如下:基于秸秆厌氧发酵的沼液三级回流系统,包括进料搅拌池、上料设备、厌氧发酵罐、沼液循环第一动力系统和沼液循环第二动力系统,所述进料搅拌池通过上料设备连接厌氧发酵罐的顶部布料装置,所述厌氧发酵罐的排液口通过三通管连接沼液循环第一动力系统,所述沼液循环第一动力系统另一端连接厌氧发酵罐的顶部布料装置,所述沼液循环第二动力系统通过所述的三通管连接厌氧发酵罐的排液口,沼液循环第二动力系统的另一端与进料搅拌池连接。通过沼液循环第一动力系统可以使厌氧发酵罐中从排液口出来的沼液再次通过顶部布料装置进入厌氧发酵罐中,形成沼液的一级循环,即沼液的内循环,有效地防止秸秆结壳;另外通过沼液循环第二动力系统,可以间断使厌氧发酵罐中排出的沼液进入进料搅拌池中,对秸秆进行预接种,充分利用沼液中的菌种,从而提高了秸秆的发酵的速率。

优选地,还包括沼渣沼液池,所述沼渣沼液池连接厌氧发酵罐的排渣门,所述沼渣沼液池中设置有沼液循环第三动力系统,所述沼液循环第三动力系统连接进料搅拌池。厌氧发酵结束后,沼液和沼渣通过排渣门排入沼渣沼液池,通过沼液循环第三动力系统,可以使其中的沼液输送至进料搅拌池,作为秸秆物料的稀释的备用水源,同时可以最大程度的利用沼液,减少有效菌种的遗失。

优选地,所述沼渣沼液池通过管道连接厌氧发酵罐的排渣门。

优选地,所述进料搅拌池连接秸秆进料装置。通过秸秆进料装置可以实现秸秆的自动上料,节省了人力。

优选地,所述进料搅拌池连接额外水源进水装置。当沼液的水量不能使秸秆达到稀释的程度的时候,可以通过额外水源进水装置来补充水源。

优选地,所述沼液循环第一动力系统、沼液循环第二动力系统和沼液循环第三动力系统均包括沼液循环泵。通过沼液循环泵为沼液的回流提供动力。

优选地,所述厌氧发酵罐的顶部布料装置包括4-6个布料支管。通过多个布料支管,可以实现均匀布料。

优选地,所述厌氧发酵罐通过排气口连接沼气利用系统。通过沼气利用系统使厌氧发酵罐中产生的沼气及时的排出,且经过处理实现后存储、运送。

本实用新型采用的技术方案如下:

综上所述,由于采用了上述技术方案,本实用新型的有益效果是:

1.通过沼液一级回流,即内回流,从排液口流出的沼液通过沼液循环第一动力系统直接回流到厌氧发酵罐中,避免了秸秆结壳,使秸秆和沼液充分的接触,加快厌氧发酵的速率,促使秸秆充分的发酵;通过沼液二级回流,沼液通过沼液循环第二动力系统进入进料搅拌池,对秸秆原料进行预接种,有效地提高秸秆发酵效率;

2.沼液进入沼渣沼液池暂存,视进料需要回流至进料搅拌池,作为秸秆物料稀释的备用补充水源,且最大程度的利用沼液,有效地减少有效菌种的遗失;

3.通过沼液三级回流,实现了沼液的循环利用,避免了沼液的后续处理,节省了人力,且节约了水资源;

4.通过多个布料支管,可以使秸秆和沼液均匀布料在厌氧发酵罐中。

附图说明

本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明,其中:

图1是本实用新型的实施系统;

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征,或公开的所有方法或过程中的步骤,除了互相排斥的特征和/或步骤以外,均可以以任何方式组合。

厌氧发酵罐是用于在厌氧条件下通过微生物的代谢活动产生沼气的反应罐,在厌氧发酵罐的顶部设置有顶部布料装置,用于装入原料,顶部布料装置一般包含多个布料支管;在厌氧发酵罐的顶部还设置有排气口,用于排出产生的沼气;在厌氧发酵罐的侧壁设置有排液口,目的是使沼液排出;在厌氧发酵罐的底部设置有排渣门,用于排出厌氧发酵罐中的沼渣以及沼液。下面结合图1对本实用新型作详细说明。

实施例1

基于秸秆厌氧发酵的沼液三级回流系统,包括进料搅拌池、上料设备、厌氧发酵罐、沼液循环第一动力系统和沼液循环第二动力系统,所述进料搅拌池通过上料设备连接厌氧发酵罐的顶部布料装置,所述厌氧发酵罐排液口通过三通管连接沼液循环第一动力系统,所述沼液循环第一动力系统的另一端连接厌氧发酵罐的顶部布料装置,所述沼液循环第二动力系统通过所述的三通管连接厌氧发酵罐的排液口,沼液循环第二动力系统的另一端与进料搅拌池连接;进一步的,所述厌氧发酵罐的顶部布料装置包括4-6个布料支管;进一步的,所述进料搅拌池连接额外水源进水装置。这样既可以使进料搅拌池中的秸秆进行预接种,又可以避免厌氧发酵罐中的秸秆结壳,因此有效地的提高了秸秆的厌氧发酵效率。

实施例2

在实施例1的基础上,还包括沼渣沼液池,所述沼渣沼液池连接厌氧发酵罐的排渣门,所述沼渣沼液池中设置有沼液循环第三动力系统,所述沼液循环第三动力系统连接进料搅拌池;进一步的,所述沼渣沼液池通过管道连接厌氧发酵罐的排渣门;进一步的,所述沼液循环第一动力系统、沼液循环第二动力系统和沼液循环第三动力系统均包括沼液循环泵。这样通过厌氧发酵罐的排渣门排除的沼液和沼渣流入沼渣沼液池,当进料搅拌池中的秸秆稀释时可以优先的选用沼液或沼液和沼渣的混合物,这样既节约了水源,又最大程度的利用沼液,减少有效菌种的遗失。

实施例3

在实施例1或2的基础上,所述进料搅拌池连接秸秆进料装置。这样可以实现秸秆的自动上料,节省人力。

实施例4

在实施例3的基础上,所述厌氧发酵罐通过排气口连接沼气利用系统。这样可以保证厌氧发酵罐中的沼气及时的排除。

以上所述,仅为本实用新型的较佳实施例,并不用以限制本实用新型,本实用新型的专利保护范围以权利要求书为准,凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化,同理均应包含在本实用新型的保护范围内。

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