专利名称：在沼气池内直接降解秸杆原料的设备及方法
技术领域：
本发明属于秸杆沼气生产技术领域，特别是一种在沼气池内直接降解秸杆 原料的设备及方法。
背景技术：
秸杆的木质纤维素相对于其他沼气发酵植物原料含量较高，不易被厌氧菌 直接消化，厌氧发酵的消化率低，速度慢，产气量少，为提高秸杆原料在沼气 池内的产气速度和产气量，当前推广使用的秸杆沼气池的秸杆原料，需要在进 沼气池之前对秸杆原料进行人工拌料，调节加入添加剂的碳氮比，配比完成后 再进行长时间有氧堆沤发酵，但是人工有氧堆沤发酵的方法不仅占有大块土地， 费工费时，污染环境，而且秸杆原料内碳氮比的调节比例很难掌握好，有氧发 酵也不容易均匀，同时发酵受外界气温的影响较大，冬季的有氧堆沤发酵效果 很差，效率低。
发明内容
本发明提供一种在沼气池内直接、快速地降解秸杆原料的设备以及使用这 种设备降解秸杆原料的方法。
一种在沼气池内直接降解秸杆原料的设备，包括设置在沼气池下部的一个 透水隔层，所述透水隔层的上部设置有与气泵和调压阀连通的通气管道，所述 通气管道上设置多个出气口，通气管道的上面放粉碎后的秸杆原料以及与秸杆 原料相混合的发酵菌剂，所述透水隔层的下部为发酵液，所述发酵液连接一个 循环泵，在所述循环泵上连接一个带多个喷头的喷管，所述喷管位于沼气池内 秸杆原料的上方。
一种在沼气池内直接降解秸杆原料的方法，包括如下歩骤
a.将粉碎后的秸杆原料直接放入沼气池内通气管道的上面，分层加入发酵菌剂；
b. 按秸杆发酵碳氮比20 30: 1的要求调配沼气池底部发酵液的碳氮比， 并调节发酵液浓度为15~20%;
c. 启动与沼气池底部连通的循环泵，通过一个带喷管的多个喷头向秸杆原 料上喷淋发酵液，使秸杆原料与发酵菌剂充分湿润，并调节循环泵的泵液量以 保证秸杆原料的含水量为60 70%;
d. 打开气泵，调节调压阀，对湿润的秸杆原料均匀通入空气，让秸杆原料 快速发酵；
e. 在秸杆原料快速发酵结束后，往发酵液内投入甲烷菌种，调节好浓度后， 覆上盖膜，开始进行沼气生产。
作为本发明的一种优选方案， 一种在沼气池内直接降解秸杆原料的方法， 其特征在于，该方法包括如下歩骤
a. 将粉碎后的秸杆原料直接放入沼气池内通气管道的上面，分层加入发酵 菌剂；
b. 按秸杆发酵碳氮比25: 1的要求调配沼气池底部发酵液的碳氮比，并调 节发酵液浓度为18%;
c. 启动与沼气池底部连通的循环泵，通过一个带喷管的多个喷头向秸杆原 料上喷淋发酵液，使秸杆原料与发酵菌剂充分湿润，并调节循环泵的泵液量以 保证秸杆原料的含水量为66%;
d. 打开气泵，调节调压阀，对湿润的秸杆原料均匀通入空气，让秸杆原料 快速发酵；
e. 在秸杆原料快速发酵结束后，往发酵液内投入甲烷菌种，调节好浓度后， 覆上盖膜，开始进行沼气生产。
由于本发明采用透水隔层将秸杆原料和发酵液分开的结构，然后用循环泵 将配比合适、浓度适宜的发酵液通过喷管喷淋到秸杆原料上，秸杆原料与发酵 菌剂在充分均匀混合的基础上又接受发酵液的动态循环浸润，使其含水量适宜， 通气管道通过设置在其上的多个出气口，对秸杆原料与发酵菌剂充分均匀地供 给氧气，最终使得秸杆原料在最适宜的环境内快速发酵。使用该设备及其方法 可以省去人工拌料、有氧堆沤的发酵环节，节约土地，省工省时，保护环境， 加快了秸杆原料发酵的速度，提高了生产秸杆沼气的效率，另外通过调节通气 量和发酵液的浓度，可以有效地控制秸杆原料的发酵过程，掌握秸杆原料的发 酵参数。
下面结合附图对本发明做进一步的说明
图1是本发明在沼气池内直接降解粘杆原料的设备的结构示意图。 图2是本发明在沼气池内直接降解秸杆原料的方法的流程示意图。
具体实施例方式
如图1所示， 一种在沼气池内直接降解秸杆原料的设备，包括设置在沼气 池下部的一个透水隔层1，所述透水隔层1的上部设置有与气泵2和调压阀3连 通的通气管道4，所述通气管道4上设置多个出气口 5，通气管道4的上面放粉 碎后的秸杆原料6以及与秸杆原料6相混合的发酵菌剂，所述透水隔层1的下 部为发酵液7，所述发酵液7连接一个循环泵8，在所述循环泵8上连接一个带 多个喷头9的喷管10，所述喷管10位于沼气池内秸杆原料6的上方。
所述沼气池的底部为发酵液7，发酵液7通过设置在沼气池下部的一个透水 隔层1与秸杆原料6隔开，循环泵8将发酵液7抽出，通过喷管10上的多个喷 头9将发酵液7喷淋到秸杆原料2上，发酵液7在与秸杆原料6反应的同时向 下淋，再透过透水隔层l进入沼气池的底部，然后再进入循环泵8，在沼气池内 循环流动。所述透水隔层1的上部设置有与气泵2和调压阀3连通的通气管道4，
所述通气管道4上设置多个出气口 5，气泵2启动后，调节调压阀3，即可通过 所述通气管道4上设置多个出气口 5向淋湿的秸杆原料6通氧气，提高秸杆原 料6与氧气的接触效果，加快其发酵速度。
如图2所示， 一种在沼气池内直接降解秸杆原料的方法，包括如下歩骤
a. 将粉碎后的秸杆原料直接放入沼气池内通气管道的上面，分层加入发酵 菌剂；
b. 按秸杆发酵碳氮比20~30: 1的要求调配沼气池底部发酵液的碳氮比， 并调节发酵液浓度为15 20%;
c. 启动与沼气池底部连通的循环泵，通过一个带喷管的多个喷头向秸杆原 料上喷淋发酵液，使秸杆原料与发酵菌剂充分湿润，并调节循环泵的泵液量以 保证秸杆原料的含水量为60~70%;
d. 打开气泵，调节调压阀，对湿润的秸杆原料均匀通入空气，让秸杆原料 快速发酵；
e. 在秸杆原料快速发酵结束后，往发酵液内投入甲垸菌种，调节好浓度后， 覆上盖膜，开始进行沼气生产。
其中一个实施例，b步骤中按粘杆发酵碳氮比21: l的要求调配沼气池底部 发酵液的碳氮比，并调节发酵液浓度为15.1%;
c步骤屮启动与沼气池底部连通的循环泵，通过一个带喷管的多个喷头向秸 杆原料上喷淋发酵液，使秸杆原料与发酵菌剂充分湿润，并调节循环泵的泵液 量以保证秸杆原料的含水量为61%;
另一个实施例，b步骤中按秸杆发酵碳氮比29: l的要求调配沼气池底部发 酵液的碳氮比，并调节发酵液浓度为19.8%;
c步骤中启动与沼气池底部连通的循环泵，通过-个带喷管的多个喷头向秸
杆原料上喷淋发酵液，使秸杆原料与发酵菌剂充分湿润，并调节循环泵的泵液
量以保证秸杆原料的含水量为69%;
再一个实施例，b步骤中按秸杆发酵碳氮比25: 1的要求调配沼气池底部发 酵液的碳氮比，并调节发酵液浓度为18%;
C步骤中启动与沼气池底部连通的循环泵，通过一个带喷管的多个喷头向秸 杆原料上喷淋发酵液，使秸杆原料与发酵菌剂充分湿润，并调节循环泵的泵液 量以保证秸杆原料的含水量为66%;
由于本发明采用透水隔层将秸杆原料和发酵液分开的结构，然后用循环泵 将配比合适、浓度适宜的发酵液通过喷管喷淋到秸杆原料上，秸杆原料与发酵 菌剂在充分均匀混合的基础上又接受发酵液的动态循环浸润，使其含水量适宜， 通气管道通过设置在其上的多个出气口，对秸杆原料与发酵菌剂充分均匀地供 给氧气，最终使得秸杆原料在最适宜的环境内快速发酵。使用该设备及其方法 可以省去人工拌料、有氧堆沤的发酵环节，节约土地，省工省时，保护环境， 加快了秸杆原料发酵的速度，提高了生产秸杆沼气的效率，另外通过调节通气 量和发酵液的浓度，可以有效地控制秸杆原料的发酵过程，掌握秸杆原料的发 酵参数。
权利要求
1.一种在沼气池内直接降解秸杆原料的设备，其特征在于所述设备包括设置在沼气池下部的一个透水隔层(1)，所述透水隔层(1)的上部设置有与气泵(2)和调压阀(3)连通的通气管道(4)，所述通气管道(4)上设置多个出气口(5)，通气管道(4)的上面放粉碎后的秸杆原料(6)以及与秸杆原料(6)相混合的发酵菌剂，所述透水隔层(1)的下部为发酵液(7)，所述发酵液(7)连接一个循环泵(8)，在所述循环泵(8)上连接一个带多个喷头(9)的喷管(10)，所述喷管(10)位于沼气池内秸杆原料(6)的上方。
2. —种如权利要求1所述的在沼气池内直接降解秸杆原料的方法， 其特征在于，该方法包括如下步骤a. 将粉碎后的秸杆原料直接放入沼气池内通气管道的上面，分层加 入发酵菌剂；b. 按秸杆发酵碳氮比20~30: 1的要求调配沼气池底部发酵液的碳氮比，并调节发酵液浓度为15~20%;c. 启动与沼气池底部连通的循环泵，通过一个带喷管的多个喷头向秸杆原料上喷淋发酵液，使秸杆原料与发酵菌剂充分湿润，并调节循环泵的泵液量以保证秸杆原料的含水量为60~70%;d. 打开气泵，调节调压阀，对湿润的秸杆原料均匀通入空气，让 秸杆原料快速发酵；e. 在秸杆原料快速发酵结束后，往发酵液内投入甲烷菌种，调节好 浓度后，覆上盖膜，开始进行沼气生产。
3. —种如权利要求2所述的在沼气池内直接降解秸杆原料的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤a. 将粉碎后的秸杆原料直接放入沼气池内通气管道的上面，分层加 入发酵菌剂；b. 按秸杆发酵碳氮比25: 1的要求调配沼气池底部发酵液的碳氮 比，并调节发酵液浓度为18%;c. 启动与沼气池底部连通的循环泵，通过一个带喷管的多个喷头向 秸杆原料上喷淋发酵液，使秸杆原料与发酵菌剂充分湿润，并调节循环泵的泵液量以保证秸杆原料的含水量为66%;d. 打开气泵，调节调压阀，对湿润的秸杆原料均匀通入空气，让 秸杆原料快速发酵；e. 在秸杆原料快速发酵结束后，往发酵液内投入甲垸菌种，调节好 浓度后，覆上盖膜，开始进行沼气生产。
全文摘要
本发明公开了一种在沼气池内直接降解秸杆原料的设备及方法，所述设备包括一个透水隔层(1)，所述透水隔层(1)的上部设置有多个出气口(5)的通气管道(4)，通气管道(4)的上面放秸杆原料(6)和发酵菌剂，所述透水隔层(1)的下部为发酵液(7)，所述发酵液(7)连接一个循环泵(8)，在所述循环泵(8)上连接一个带喷头(9)的喷管(10)，所述喷管(10)位于秸杆原料(6)的上方。通过秸杆原料入池，加发酵菌剂；调节发酵液碳氮比及浓度；向秸杆原料喷淋发酵液；对湿润的秸杆均匀通气；发酵结束后投入菌种，开始沼气生产。使用该设备及其方法可以省去人工拌料、有氧堆沤的发酵环节，加快了秸杆原料发酵的速度。
文档编号C12M1/107GK101372658SQ200810131019
公开日2009年2月25日 申请日期2008年8月16日 优先权日2008年8月16日
发明者张华国, 张博文, 张家铭, 李晓明, 王贵成, 奇 鲁 申请人:南阳市卧龙区农村能源环境保护管理站