一种沼气发酵液固液分离方法
【专利摘要】本发明公开了一种沼气发酵液固液分离方法，包括以下步骤:S10、通过螺旋挤压装置对沼气发酵液进行初步分离，得到固含量提高的粗分后发酵液；S20、向粗分后发酵液中加入絮凝剂进行絮凝；S30、向絮凝后的发酵液中加入植物粉末助滤剂并搅拌混合后，用板框式压滤机进行压滤得沼渣和沼液。通过本发明的分离方法能够使分离后的沼液固含量较低，沼渣含水率较低，使分离出沼液非常适合直接用于生产液态有机肥，分离出的沼渣非常适合有机肥的加工。
【专利说明】一种沼气发酵液固液分离方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及沼气发酵液的处理，尤其涉及一种沼气发酵液固液分离方法。
【背景技术】
[0002]目前，在沼气厌氧发酵过程中产生的发酵液主要采用螺旋挤压、离心分离、叠螺分离、带式压滤机分离、静置沉淀分离等固液分离技术，由于物料本身的特性决定，以上任何一种固液分离技术均不能把分离出的沼液中的固含量降到0.4%以下，同时分离出的沼渣的含水率也很难降至80%以下。这种现状导致后续的沼渣制有机肥的干燥过程能耗很高，使产出的有机肥成本升高，制约了有机肥的推广使用。
【发明内容】
[0003]本发明针对现有技术当中的不足，提供一种沼气发酵液固液分离方法，通过此种分离方法能够使分离后的沼液固含量较低，沼渣含水率较低，使分离出沼液非常适合直接用于生产液态有机肥，分离出的沼渣非常适合有机肥的加工。
[0004]本发明的沼气发酵液固液分离方法，包括以下步骤:
[0005]S10、通过螺旋挤压装置对沼气发酵液进行初步分离，得到固含量提高的粗分后发酵液；
[0006]S20、向粗分后发酵液中加入絮凝剂进行絮凝；
[0007]S30、向絮凝后的发酵液中加入植物粉末助滤剂并搅拌混合后，用板框式压滤机进行压滤得沼渣和沼液。
[0008]优选的，所述步骤S20中，絮凝剂的加入量为粗分后发酵液质量的0.01?0.05%。当控制絮凝剂的加入量在此范围内时，能够使粗分后发酵液中的固体颗粒更好的絮凝成较大的胶团，有利于后续沼渣与沼液的分离。
[0009]优选的，所述步骤S30中，植物粉末助滤剂的加入量为使使絮凝后的发酵液中植物粉末助滤剂质量浓度为1.5?10%。当控制植物粉末助滤剂的加入量在此范围内时，能够使沼渣与沼液更易分离。
[0010]优选的，所述步骤S30中，所述植物粉末助滤剂为粒径范围0.1mm?2mm的秸杆粉末助滤剂、粒径范围0.1mm?2mm的高粱粉末助滤剂或者两者的混合物。
[0011]优选的，步骤S30中，所述搅拌混合为在搅拌速度100?300转/分钟的条件下混合，当搅拌速度控制在此范围内时，不仅能够使植物粉末助滤剂在发酵液中混合均匀，而且由于搅拌速度较低，降了低剪切力，不会破坏絮凝的胶团。
[0012]优选的，为了获得更好的絮凝效果，所述步骤S20中，在粗分后发酵液温度为15°C?35 °C条件下进行絮凝。
[0013]优选的，步骤S30中所述过滤在发酵液温度15°C?35°C条件下进行；和/或，所述板框式压滤机的滤布采用透气量为125L/min?135L/min的单丝布，以便将沼渣和滤饼更好的分离。
[0014]优选的，步骤S30中，所述压滤具体为:将进料压力控制在0.1MPa?0.6MPa之间，连接进料2?3小时，待进料压力不再发生变化时进行压榨，压榨压力控制在1.SMPa?2.4MPa之间，连续压榨I?1.5小时，当各工艺参数按照此数值范围进行控制时，能够使压滤后的沼渣含水量更低，沼液固含量更低。
[0015]优选的，步骤S30中，为了清理板框式压滤机管道中残留的料液并减少板框式压滤机板框厢内的含水量，在压榨完成后对管道进行空气吹扫，空气吹扫时间为10?30分钟。
[0016]优选的，步骤S30中，在压榨结束后，对板框式压滤机进行泄压，并卸出压滤后的滤饼态沼渣和沼液，并对滤饼状沼渣进行破碎。
[0017]本发明的沼气发酵液固液分离方法，由于在过滤中加入了植物粉末助滤剂，并且开创性的使用板框式压滤机对沼气发酵液进行压滤，有效解决了现有技术中沼气发酵液固液分离后沼液固含量高和沼渣含水率高的问题，使分离出的沼液固含量稳定降至0.1%?
0.4%之间，固含量较低，可以直接用于生产液体肥料，并且保留了沼液中的腐殖酸、氨氮、磷酸盐等有益物质，非常适合直接用于生产液态有机肥；分离出的沼渣含水量低于60%，滤饼(沼渣)成型好，孔隙率高，吸水效果好，易于运输和破碎，非常适合后续制有机肥的加工过程。除此之外，本发明的沼气发酵液固液分离方法还具有工艺流程简单、一次投资低、运行费用省、生产效果突出的优点，有效解决了沼气发酵液的废物资源化问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本发明提供的沼气发酵液固液分离方法的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合实施例及附图对本发明的技术方案作进一步阐述。
[0020]实施例1
[0021]压滤前处理:将I吨的沼气发酵液通过螺旋挤压装置进行初步分离，得到固含量提高的粗分后发酵液；控制粗分后发酵液温度为15°C?35°C，向粗分后发酵液中投加50kg聚丙烯酰胺水溶液(其中聚丙烯酰胺的质量百分含量为0.2% )，以聚丙烯酰胺水溶液中的聚丙烯酰胺为絮凝剂，使发酵液中的固体颗粒形成较大的胶团；向絮凝后的发酵液中加入平均粒径0.1mm的秸杆粉末助滤剂，加入量为使发酵液中秸杆粉末助滤剂质量浓度为
1.5%，在搅拌速度为100?300转/分钟条件下搅拌混合均匀。
[0022]压滤阶段:在物料的操作温度15°C?35°C条件下，将混匀的混合液通过螺杆泵打入板框式压滤机(板框式压滤机的滤布采用透气量为125L/min的单丝布)，将进料压力控制在0.1?1.6MPa之间，连续进料2小时；待进料压力不再发生变化后停止进料，进行压榨，控制压榨压力在1.8?2.4MPa之间，连续压榨I小时，压榨完成后进行管道空气吹扫，空气吹扫运行时间10分钟，压榨结束。
[0023]卸料、破碎阶段:压榨结束后，对板框压滤机进行泄压，并卸出压滤后的滤饼(即沼渣)和沼液，经检测得到的滤饼(即沼渣)的含水量为58%，将该滤饼在破碎机中破碎后，可直接用于制作有机肥，得到的沼液固含量为0.3%。
[0024]实施例2
[0025]压滤前处理:将I吨沼气发酵液通过螺旋挤压装置进行初步分离，得到固含量提高的粗分后发酵液；控制粗分后发酵液温度为15°C?35°C，向粗分后发酵液中投加150kg聚丙烯酰胺水溶液(其中聚丙烯酰胺的质量百分含量为0.2% )，以聚丙烯酰胺水溶液中的聚丙烯酰胺为絮凝剂，使发酵液中的固体颗粒形成较大的胶团；向絮凝后的发酵液中加入平均粒径为2mm的高粱粉末助滤剂，加入量为使发酵液中高粱粉末助滤剂质量浓度为5%，在搅拌速度为100?300转/分钟条件下搅拌混合均匀。
[0026]压滤阶段:在物料的操作温度15°C?35°C条件下，将混匀的混合液通过螺杆泵打入板框式压滤机(板框式压滤机的滤布采用透气量为135L/min的单丝布)，将进料压力控制在0.1?1.6MPa之间，连续进料2.5小时；待进料压力不再发生变化后停止进料，进行压榨，控制压榨压力在1.8?2.4MPa之间，连续压榨1.5小时，压榨完成后进行管道空气吹扫，空气吹扫运行时间20分钟，压榨结束。
[0027]卸料、破碎阶段:压榨结束后，对板框压滤机进行泄压，并卸出压滤后的滤饼(即沼渣)和沼液，经检测得到的滤饼(即沼渣)的含水量为55%，将该滤饼在破碎机中破碎后，直接用于制作有机肥，得到的沼液固含量为0.29%。
[0028]实施例3
[0029]压滤前处理:将I吨沼气发酵液通过螺旋挤压装置进行初步分离，得到固含量提高的粗分后发酵液；控制粗分后发酵液温度为15°C?35°C，向粗分后发酵液中投加333kg聚丙烯酰胺水溶液(其中聚丙烯酰胺的质量百分含量为0.2% )，以聚丙烯酰胺水溶液中的聚丙烯酰胺为絮凝剂，使发酵液中的固体颗粒形成较大的胶团；向絮凝后的发酵液中加入平均粒径的Imm秸杆粉末和高粱混合粉末混合助滤剂(秸杆粉末助滤剂与高粱粉末助滤剂质量比1:1)，加入量为使发酵液中植物粉末助滤剂质量浓度为10%，在搅拌速度为100?300转/分钟条件搅拌混合均匀。
[0030]压滤阶段:在物料的操作温度15°C?35°C条件下，将混匀的混合液通过螺杆泵打入板框式压滤机(板框式压滤机的滤布采用透气量为130L/min的单丝布)，将进料压力控制在0.1?1.6MPa之间，连续进料3小时；待进料压力不再发生变化后停止进料，进行压榨，控制压榨压力在1.8?2.4MPa之间，连续压榨1.5小时，压榨完成后进行管道空气吹扫，空气吹扫运行时间30分钟，压榨结束。
[0031]卸料、破碎阶段:压榨结束后，对板框压滤机进行泄压，并卸出压滤后的滤饼(即沼渣)和沼液，经检测得到的滤饼(即沼渣)的含水量为56%，将该滤饼在破碎机中破碎后，直接用于制作有机肥，得到的沼液固含量为0.31%，并且同时保留了发酵液中的腐殖酸、氨氮、磷酸盐等有益物质。
[0032]实施例1?3中所述的螺旋挤压装置、板框式压滤机均为现有技术中的设备。
[0033]以上实施例的先后顺序仅为便于描述，不代表实施例的优劣。
[0034]最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
【权利要求】
1.一种沼气发酵液固液分离方法，其特征在于，包括以下步骤: S10、通过螺旋挤压装置对沼气发酵液进行初步分离，得到固含量提高的粗分后发酵液； S20、向粗分后发酵液中加入絮凝剂进行絮凝； S30、向絮凝后的发酵液中加入植物粉末助滤剂并搅拌混合后，用板框式压滤机进行压滤得沼渣和沼液。
2.根据权利要求1所述的沼气发酵液固液分离方法，其特征在于，所述步骤S20中，絮凝剂的加入量为粗分后发酵液质量的0.0l?0.05%。
3.根据权利要求1所述的沼气发酵液固液分离方法，其特征在于，所述步骤S30中，植物粉末助滤剂的加入量为使絮凝后的发酵液中植物粉末助滤剂质量浓度为1.5?10%。
4.根据权利要求1?3任一项所述的沼气发酵液固液分离方法，其特征在于，所述步骤S30中，所述植物粉末助滤剂为粒径范围0.1mm?2mm的稻杆粉末助滤剂、粒径范围0.1mm?2mm的高粱粉末助滤剂或者两者的混合物。
5.根据权利要求1?3任一项所述的沼气发酵液固液分离方法，其特征在于，步骤S30中，所述搅拌混合为在搅拌速度100?300转/分钟的条件下混合。
6.根据权利要求1?3任一项所述的沼气发酵液固液分离方法，其特征在于，所述步骤S20中，在粗分后发酵液温度为15°C?35°C条件下进行絮凝。
7.根据权利要求1?3任一项所述的沼气发酵液固液分离方法，其特征在于，步骤S30中所述过滤在发酵液温度15°C?35°C条件下进行；和/或，所述板框式压滤机的滤布采用透气量为125L/min?135L/min的单丝布。
8.根据权利要求1?3任一项所述的沼气发酵液固液分离方法，其特征在于，步骤S30中，所述压滤具体为:将进料压力控制在0.1MPa?0.6MPa之间，连接进料2?3小时，待进料压力不再发生变化时进行压榨，压榨压力控制在1.SMPa?2.4MPa之间，连续压榨I?1.5小时。
9.根据权利要求8所述的沼气发酵液固液分离方法，其特征在于，步骤S30中，在压榨完成后对管道进行空气吹扫，空气吹扫时间为10?30分钟。
10.根据权利要求9所述的沼气发酵液固液分离方法，其特征在于，步骤S30中，在对管道进行空气吹扫后，对板框式压滤机进行泄压，并卸出压滤后的滤饼状沼渣和沼液，并对滤饼态沼渣进行破碎。
【文档编号】C02F9/04GK104310662SQ201410645639
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年11月12日 优先权日:2014年11月12日
【发明者】杨启文 申请人:中节能绿碳环保有限公司