连续秸秆进料生物-化学循环沼气发酵装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及能源环保领域，具体涉及一种连续秸杆进料生物-化学循环沼气发酵
目.0
【背景技术】
[0002]农作物秸杆是世界最丰富的饲料来源之一，全世界年产量约29亿吨，其中小麦秸占21%，稻草占19%，大麦秸占10%，玉米秸占35%，黑麦秸占2%，燕麦秸占3%，谷草占5 %，高粱占5%，大量废弃秸杆导致日益严重的环境污染问题，迫切需要寻求新的出路。我国是世界上最大的农业生产国，种植业在农业生产中占据着十分重要的位置。种植业每年产生各类作物秸杆约7亿吨，其中有约50%未得到有效的处理和利用。这不但浪费了资源，而且由于大量秸杆的露天焚烧，导致严重的大气污染，并引发火灾和影响高速公路与民航的运行安全。秸杆的处理与利用是我国农村面临的主要的资源环境问题之一，因此迫切需要寻找新的利用途径。为此，农业部把秸杆沼气生产技术列为我国农业和农村“十大节能减排技术”之首。
[0003]目前，秸杆在农村能源方面的应用主要有直接燃烧、致密成型燃料、热解气化、燃烧发电、生产燃料乙醇等。其中，秸杆致密成型燃料和热解气化技术(也就是通常所说的“气化”)在我国推广较普遍，是目前秸杆能源化利用的主要途径，其他技术尚未在农村推广应用。秸杆致密成型燃料易于储存和运输，可以取代煤、燃气等作为民用燃料进行炊事、取暖等，也可用于供热、发电等，是解决秸杆资源浪费和污染的一项重要技术手段。对秸杆热解气化技术，我国从1990年初就已开始大力推广，并已有大规模的应用。但在推广过程中发现许多问题，如需在高温下进行，投入能量大，能效比低；产生焦油，二次污染严重；产生的可燃气热值低，可利用效率低；投资较大、管理和运行费用高等。因此近年来，各地已陆续限制该技术的推广。可见，现有技术不是本身存在问题，就是处理能力有限，不足以用于消化如此数量的秸杆。因此研究和开发新的、更好的秸杆能源转化技术，就成为迫切需求。
[0004]以秸杆为原料生产沼气，原料来源充足、分布广泛，不受时间和空间限制，不产生沼液、焦油、废水和废气等污染物，可实现秸杆的完全生态循环和高效利用。它不仅可以解决我国大量秸杆的环境污染问题，还可为我国的沼气生产开辟新的大宗原料来源，为在更大规模和更大范围推广沼气提供原料保障，为正在深入发展的社会主义新农村建设服务，具有十分广阔的推广应用前景。
【发明内容】
[0005]本发明针对传统秸杆沼气发酵装置产气率低、产气周期长、能耗高的问题，提供了一种连续秸杆进料生物-化学循环沼气发酵装置，解决了进料及发酵之间的连续性问题，缩短了产气周期，增加了产气率，实现了原料的循环利用。
[0006]为了解决上述技术问题，本装置采用如下的技术方案:
连续秸杆进料生物-化学循环沼气发酵装置，由预处理单元、发酵单元以及循环处理单元组成，其中预处理单元由分离机(I)、排渣口(2)和传送带(3)组成，发酵单元由堆怄室
(4)、化学发酵室(5)和生物发酵室(6)组成，循环处理单元由三相分离器(7)、出气口(8)、排渣口(9)、排水管(10)以及水栗(11)组成。其特征在于:分离机(I)和发酵单元由传送带(3)连接起来，堆怄室(4)、化学发酵室(5)、生物发酵室(6)以及三相分离器(7)依次由上到下排列，排水管(10)连通循环处理单元和发酵单元。
[0007]所述的发酵单元内部设置有超声波，具有震动和清洗的功能，从而促进秸杆的发酵。
[0008]所述的发酵单元内部加有硫代硫酸钠，调节发酵单元的内部pE，并且对堆怄室
(4)、化学发酵室(5)和生物发酵室(6)之间进行水封，确保绝对的厌氧环境。
[0009]所述的发酵单元内部pH值由外部在线监控，并加有缓冲溶液碳酸钠和碳酸氢钠，确保发酵环境酸碱度的平衡。
[0010]所述的发酵单元外部装有盘管，维持内部温度在45°C -53°C之间。
[0011]所述的堆怄室(4)内部加有甲醇和乙酸营养物质，使得排水管(10)输送进来的水分中的微生物复活，促进循环发酵。
[0012]所述的生物发酵室(6)内加入质量浓度为0.3% — 0.5%复活微生物进行发酵。
[0013]所述的排水管(10)内置水栗(11)，促进分离出来的水分到达发酵单元进行又一轮利用，从而实现用料的循环。
[0014]本发明与其它方法相比，有益之处在于:
本发明提供了一种连续秸杆进料生物-化学循环沼气发酵装置，实现了进料及发酵之间的连续性，缩短了产气周期，且分别经化学、生物法进行发酵，增加了产气率，液体的再次回收，实现了原料的循环利用。
[0015]本发明的原理是:通过分离机与堆怄室的设计，对原料进行预处理及贮存，实现进料及发酵之间的连续性，缩短了发酵周期；通过化学-生物发酵法，加快了产气时间、增加了产气率；通过在线监测，以及加入反冲溶液等物质，确保了发酵环境的稳定性；通过三相分离机将发酵后的液体提取并输送到发酵单元，实现了用料的循环。
【附图说明】
[0016]图1是本发明的示意图。
[0017]附图中:I一分离机，2—排渣口，3—传送带，4一堆怄室，5—化学发酵室，6—生物发酵室，7—三相分离器，8—出气口，9一排渣口，1—排水管，11 一水栗。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图及实施例进一步详述本发明，但本发明不限于所述实施例。
[0019]本例的连续秸杆进料生物-化学循环沼气发酵装置如图1所示，由预处理单元、发酵单元以及循环处理单元组成，其中预处理单元由分离机(I)、排渣口(2)和传送带(3)组成，发酵单元由堆怄室(4)、化学发酵室(5)和生物发酵室(6)组成，循环处理单元由三相分离器(7)、出气口(8)、排渣口(9)、排水管(10)以及水栗(11)组成。分离机(I)和发酵单元由传送带(3)连接起来，堆怄室(4)、化学发酵室(5)、生物发酵室(6)以及三相分离器(7)依次由上到下排列，排水管(10)连通循环处理单元和