基于秸秆的生物质制肥集气系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种基于农作物秸秆的生物质集中气化系统包括粉碎机、蒸汽弹射式有机质垃圾处理机、酸化罐、酸液分离器、甲烷化罐、生物脱硫塔以及压缩机构成，粉碎机出口连接蒸汽弹射式有机质垃圾处理机进口，蒸汽弹射式有机质垃圾处理机出口连接酸化罐进口，酸化罐出口连接酸液分离器进口，酸液分离器出口连接甲烷化罐进口，甲烷化罐出口连接生物脱硫塔进口，生物脱硫塔出口连接压缩机进口，本实用新型具有预处理秸秆时间短，天然气产气快、产气量大、运行稳定、成本低。
【专利说明】基于秸秆的生物质制肥集气系统
【技术领域】
[0001]本实用新型属于生物质能领域，尤其是一种基于秸杆的生物质制肥集气系统。
【背景技术】
[0002]进入20世纪70年代以来，随着全球性石油危机的冲击和环保意识的提高，世界各国越来越重视开发和高效转换生物质能源，纷纷制定了发展研究计划。我国在2006年启动了 “十一五”国家科技支撑计划“农林生物质工程”重大项目。2008年，我国年可收集农作物秸杆资源量为6.87亿吨，利用率达到69%，还有31%约2.13亿吨剩余未被利用，因此中国农作物秸杆产天然气的潜力巨大。秸杆中的纤维素、半纤维素、木质素相互缠绕，形成致密的空间结构，不易被厌氧微生物及酶直接利用，因此一般都需要经过预处理后再进行发酵产气，现有的物理，化学和生物方法预处理虽然能够达到一定的处理效果，但是这些技术的成本过高，目前还很难应用到实际的小型农场或是工业化生产之中。另外在秸杆发酵产气后，剩余的固形物没有合理利用，造成了浪费，不符合节能环保的要求。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于秸杆的生物质制肥集气系统，该系统具有预处理秸杆时间短，天然气产气快、产气量大、运行稳定、成本低且本系统对秸杆发酵产气后的剩余固形物进行合理再利用，制肥效率高，安全性好，产率高，符合节能环保要求。
[0004]本实用新型解决其技术问题是通过以下技术方案实现的:
[0005]一种基于秸杆的生物质制肥集气系统，其系统包括粉碎机、蒸汽弹射式有机质垃圾处理机、酸化罐、酸液分离器、甲烷化罐、生物脱硫塔、压缩机、压滤分离器以及制肥装置，粉碎机出口连接蒸汽弹射式有机质垃圾处理机进口，蒸汽弹射式有机质垃圾处理机出口连接酸化罐进口，酸化罐出口连接酸液分离器进口，酸液分离器出口分别连接甲烷化罐进口以及压滤分离器进口，甲烷化罐出口连接生物脱硫塔进口，生物脱硫塔出口连接压缩机进口，压滤分离器出口连接制肥装置。
[0006]而且，所述的粉碎机进口连接秸杆储罐出口。
[0007]而且，所述的压缩机为中压压缩机。
[0008]而且，所述的压缩机出口分别连接甲烷收集罐以及二氧化碳收集罐。
[0009]本实用新型的优点和有益效果为:
[0010]本基于秸杆的生物质制肥集气系统，其系统包括粉碎机、蒸汽弹射式有机质垃圾处理机、酸化罐、酸液分离器、甲烷化罐、生物脱硫塔、压缩机、压滤分离器以及制肥装置，粉碎机出口连接蒸汽弹射式有机质垃圾处理机进口，蒸汽弹射式有机质垃圾处理机出口连接酸化罐进口，酸化罐出口连接酸液分离器进口，酸液分离器出口分别连接甲烷化罐进口以及压滤分离器进口，甲烷化罐出口连接生物脱硫塔进口，生物脱硫塔出口连接压缩机进口，压滤分离器出口连接制肥装置，本实用新型具有预处理秸杆时间短，天然气产气快、产气量大、运行稳定、成本低且本系统对秸杆发酵产气后的剩余固形物进行合理再利用，制肥效率高,安全性好,产率高,符合节能环保要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型系统连接框图。
【具体实施方式】
[0012]下面通过具体实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。
[0013]一种基于秸杆的生物质制肥集气系统，其系统包括粉碎机、蒸汽弹射式有机质垃圾处理机、酸化罐、酸液分离器、甲烷化罐、生物脱硫塔、压缩机、压滤分离器以及制肥装置，粉碎机进口连接秸杆储罐出口，粉碎机出口连接蒸汽弹射式有机质垃圾处理机进口，蒸汽弹射式有机质垃圾处理机出口连接酸化罐进口，酸化罐出口连接酸液分离器进口，酸液分离器出口分别连接甲烷化罐进口以及压滤分离器进口，甲烷化罐出口连接生物脱硫塔进口，生物脱硫塔出口连接压缩机进口，压滤分离器出口连接制肥装置，压缩机出口分别连接甲烷收集罐以及二氧化碳收集罐，压缩机为中压压缩机。
[0014]首先，青储秸杆经过粉碎机粉碎，再经过蒸汽弹射处理机进行快速的蒸汽爆破预处理产生秸杆泥浆，秸杆泥浆进入酸化罐进行水解和产酸的发酵过程，发酵后的秸杆通过酸液分离器分离出固形物和酸液两种物质，固形物进入压滤分离机及进一步压出少量的酸液，脱水后的固形物用于生产有机肥。酸液分离器和压滤机压滤获得的酸液一同进入甲烷化罐进行产甲烷发酵，发酵剩下的少量污泥进入制肥系统用于生产有机肥，发酵产生的天然气进入生物脱硫塔进行脱硫净化处理，脱硫后的天然气经过中压压缩机分离出液态的二氧化碳和甲烷气体。秸杆为玉米、小麦等农作物的秸杆。所述的蒸汽弹射式有机质垃圾处理机包括蒸汽保压钢筒、弹射钢笼、进料旋盖以及弹射引发气缸，弹射钢笼滑动安装在蒸汽保压钢筒内，蒸汽保压钢筒上制有蒸汽进口，弹射钢笼上端制有进料口，弹射钢笼下端与弹射引发气缸的活塞杆固装，进料旋盖安装在弹射钢笼的进料口上。蒸汽弹射预处理秸杆的条件是:秸杆粉碎至2-3cm长，保压的蒸汽压力为2MPa，保压时间为90秒，蒸汽耗量为0.3吨蒸汽/吨秸杆，物料爆出时间仅为0.00875秒。所述的发酵过程采用数控高效两相中温厌氧发酵技术，有效的将产酸和产甲烷两个发酵过程进行分离，提高了整个发酵过程的效率。中压压缩机的压力为25MPa，使其中的二氧化碳气体液化并分离，得到较为纯净的甲烷气体。所述的蒸汽弹射处理秸杆产天然气的系统可以实现使秸杆的降解时间从60天缩短至15天，2.85公斤的干秸杆能产I立方的天然气。
【权利要求】
1.一种基于秸杆的生物质制肥集气系统，其特征在于:该系统包括粉碎机、蒸汽弹射式有机质垃圾处理机、酸化罐、酸液分离器、甲烷化罐、生物脱硫塔、压缩机、压滤分离器以及制肥装置，粉碎机出口连接蒸汽弹射式有机质垃圾处理机进口，蒸汽弹射式有机质垃圾处理机出口连接酸化罐进口，酸化罐出口连接酸液分离器进口，酸液分离器出口分别连接甲烷化罐进口以及压滤分离器进口，甲烷化罐出口连接生物脱硫塔进口，生物脱硫塔出口连接压缩机进口，压滤分离器出口连接制肥装置。
2.根据权利要求1所述的基于秸杆的生物质制肥集气系统，其特征在于:所述的粉碎机进口连接秸杆储罐出口。
3.根据权利要求1所述的基于秸杆的生物质制肥集气系统，其特征在于:所述的压缩机为中压压缩机。
4.根据权利要求1或3所述的基于秸杆的生物质制肥集气系统，其特征在于:所述的压缩机出口分别连接甲烷收集罐以及二氧化碳收集罐。
【文档编号】C12M1/107GK203794890SQ201420045438
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年1月23日 优先权日:2014年1月23日
【发明者】李曼曼 申请人:天紫再生资源加工（天津）有限公司