CN111778292A - 一种农业固废生物发酵方法 - Google Patents
一种农业固废生物发酵方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111778292A CN111778292A CN202010571244.0A CN202010571244A CN111778292A CN 111778292 A CN111778292 A CN 111778292A CN 202010571244 A CN202010571244 A CN 202010571244A CN 111778292 A CN111778292 A CN 111778292A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- tank
- decomposition
- biogas
- straws
- decomposition tank
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 title claims abstract description 55
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 title claims abstract description 54
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 title claims abstract description 26
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims abstract description 78
- 239000010902 straw Substances 0.000 claims abstract description 69
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 57
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 36
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims abstract description 21
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 7
- 239000003895 organic fertilizer Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000005273 aeration Methods 0.000 claims description 36
- 235000017166 Bambusa arundinacea Nutrition 0.000 claims description 15
- 235000017491 Bambusa tulda Nutrition 0.000 claims description 15
- 241001330002 Bambuseae Species 0.000 claims description 15
- 235000015334 Phyllostachys viridis Nutrition 0.000 claims description 15
- 239000011425 bamboo Substances 0.000 claims description 15
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 14
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 12
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 9
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 9
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 7
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 7
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 claims description 4
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims description 3
- 239000010828 animal waste Substances 0.000 claims description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 3
- 239000010806 kitchen waste Substances 0.000 claims description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 2
- 244000005700 microbiome Species 0.000 abstract description 16
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 abstract description 8
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 abstract description 8
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 abstract description 6
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 abstract description 4
- 210000002421 cell wall Anatomy 0.000 abstract description 4
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 10
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 7
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 7
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 7
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 5
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 5
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 235000017060 Arachis glabrata Nutrition 0.000 description 1
- 244000105624 Arachis hypogaea Species 0.000 description 1
- 235000010777 Arachis hypogaea Nutrition 0.000 description 1
- 235000018262 Arachis monticola Nutrition 0.000 description 1
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 1
- 229920002488 Hemicellulose Polymers 0.000 description 1
- 241000282414 Homo sapiens Species 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 244000144972 livestock Species 0.000 description 1
- 239000002068 microbial inoculum Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 235000020232 peanut Nutrition 0.000 description 1
- 244000144977 poultry Species 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P5/00—Preparation of hydrocarbons or halogenated hydrocarbons
- C12P5/02—Preparation of hydrocarbons or halogenated hydrocarbons acyclic
- C12P5/023—Methane
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
- C02F11/02—Biological treatment
- C02F11/04—Anaerobic treatment; Production of methane by such processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
- C05F5/00—Fertilisers from distillery wastes, molasses, vinasses, sugar plant or similar wastes or residues, e.g. from waste originating from industrial processing of raw material of agricultural origin or derived products thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
- C05F9/00—Fertilisers from household or town refuse
- C05F9/04—Biological compost
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M21/00—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
- C12M21/04—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses for producing gas, e.g. biogas
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M29/00—Means for introduction, extraction or recirculation of materials, e.g. pumps
- C12M29/06—Nozzles; Sprayers; Spargers; Diffusers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M33/00—Means for introduction, transport, positioning, extraction, harvesting, peeling or sampling of biological material in or from the apparatus
- C12M33/14—Means for introduction, transport, positioning, extraction, harvesting, peeling or sampling of biological material in or from the apparatus with filters, sieves or membranes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M41/00—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation
- C12M41/12—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of temperature
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M41/00—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation
- C12M41/12—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of temperature
- C12M41/18—Heat exchange systems, e.g. heat jackets or outer envelopes
- C12M41/22—Heat exchange systems, e.g. heat jackets or outer envelopes in contact with the bioreactor walls
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M41/00—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation
- C12M41/40—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of pressure
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P2201/00—Pretreatment of cellulosic or lignocellulosic material for subsequent enzymatic treatment or hydrolysis
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P2203/00—Fermentation products obtained from optionally pretreated or hydrolyzed cellulosic or lignocellulosic material as the carbon source
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
- Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
- Y02A40/20—Fertilizers of biological origin, e.g. guano or fertilizers made from animal corpses
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Botany (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
本发明公开了一种农业固废生物发酵方法,涉及农业技术领域,具体按照下述进行:将秸秆晒干、粉碎,得到秸秆碎料;将秸秆碎料浸泡,得到湿的秸秆碎料;将秸秆碎料投入分解装置中进行分解,得到被分解的秸秆泥浆;将秸秆泥浆等进行混合,得到发酵原料;将发酵原料送到沼气池发酵,得到沼气发酵混合物;将沼气发酵混合物送入第一缓冲池进行暂存;将沼气发酵混合固液分离,得到沼渣和沼液;将沼渣送到有机肥加工车间加工出有机肥。本发明将秸秆进行前期预处理,破坏了秸秆的细胞壁以使其植物细胞与微生物、降解酶接触,从而利于沼气池中的厌氧微生物与其充分接触,提高微生物对秸秆的降解力以及化效率,继而顺利地进行高效的沼气发酵。
Description
技术领域
本发明涉及农业技术领域,具体涉及一种农业固废生物发酵方法。
背景技术
沼气发酵属于生物发酵中的一种,沼气发酵又称为厌氧消化、厌氧发酵,是指有机物质,如人畜家禽粪便、秸秆、杂草等在一定的水分、温度和厌氧条件下,通过各类微生物的分解代谢,最终形成甲烷和二氧化碳等可燃性混合气体沼气的过程,沼气具有可燃性,可用作燃烧能源;剩余的沼渣可以烘干造粒后成肥料。
随着农业现代化发展,农业产量提升,随之秸秆、枯枝、落叶、木屑、花生壳、玉米芯等农业固废物产生量也增大。而农业固废物的处理、合理利用也就成了农业发展中需要解决的一环。虽然这类农作物所形成的固废可以用于沼气发酵,但是这些固废物的细胞壁多数含有较多的木质素和纤维素,其阻止了植物细胞与微生物、降解酶接触;同时,厌氧微生物对木质素、半纤维素和纤维素的降解能力较弱、消化效率低,故无法进行高效的沼气发酵。
发明内容
本发明的目的在于:提供了一种农业固废生物发酵方法,解决了现有的将农业固废物直接用于沼气这种微生物发酵时,由于农业固废物具有木质素和纤维素,其对于沼气发酵不利,降低了沼气发酵的效率等上述技术问题。本发明所设计的一种农业固废生物发酵方法,将具有木质素和纤维素的农业固废物进行前期预处理,破坏其木质素和纤维素,提高其后期用于沼气发酵的顺利性、提高沼气发酵的高效性。
本发明采用的技术方案如下:
一种农业固废生物发酵方法,包括如下步骤:
S1、将秸秆晒干后切断、粉碎,得到秸秆碎料;
S2、将秸秆碎料浸泡,得到湿的秸秆碎料;
S3、将秸秆碎料投入分解装置中进行分解,得到被分解的秸秆泥浆;
S4、将秸秆泥浆、新鲜沼液、餐厨垃圾、动物粪便送到混料池中进行混合,得到发酵原料;
S5、将发酵原料送到沼气池进行厌氧沼气发酵,得到沼气发酵混合物;
S6、将沼气发酵混合物送入第一缓冲池进行暂存;
S7、将缓冲池中的沼气发酵混合物通过固液分离机进行固液分离,得到沼渣和沼液;
S8、将沼渣送到有机肥加工车间加工出有机肥;
S9、将沼液送入沼液贮存池。
进一步地,所述分解装置包括分解罐和曝气装置,在所述分解罐的顶部设置有向分解罐投入物料的进料管以及向分解罐投入菌液的加液管;在分解罐的底部设置有便于分解罐内部的渣料排出的排渣管以及便于分解罐内部的液体排出的出液管,在分解罐内部的上侧设置有物料隔离网,所述曝气装置通过曝气管给分解罐内部供给含氧气体。
进一步地,所述出液管通过设置在分解罐管底的出液孔与分解罐内部连通,在分解罐内腔中设置有过滤排水组件,所述过滤排水组件包括支撑筒和海绵套筒,所述支撑筒由一个网体卷成圆筒所形成,其底部与分解罐的内壁连接,其顶部通过顶块密封,且其轴线与出液孔的轴线重合,出液孔位于支撑筒内侧,所述海绵套筒套设在支撑筒上并将支撑筒包裹在内。
进一步地,所述顶块为半球形,其平面端与支撑筒的顶部连接,其轴线与支撑筒的轴线重合。
进一步地,在所述述分解罐的顶部设置用于检测分解罐内腔温度的温度表以及检测分解罐内部压力的压力表。
进一步地,在所述分解罐外壁包覆有温度调节装置,所述温度调节装置包括缠绕在分解罐上的螺旋管道、将螺旋管道包覆住的保温套筒、水泵、热流源以及冷流源,水泵将热流源或者冷流源中的流体从螺旋管道的一端送入螺旋管道中,并从螺旋管道的另一端回到存储箱中。
进一步地,所述曝气装置包括空压机,所述空压机通过曝气管给分解罐内部供给含氧气体。
进一步地,在所述曝气装置的进气端设置有降温装置,空气经过降温装置降温后经由曝气装置通过曝气管给分解罐内部供给含氧气体。
由于采用了本技术方案,本发明的有益效果是:
1.本发明一种农业固废生物发酵方法,将具有木质素和纤维素的秸秆进行前期预处理,破坏了秸秆的细胞壁以使其植物细胞与微生物、降解酶接触,从而利于沼气池中的厌氧微生物与其充分接触,提高微生物对秸秆的降解力以及化效率,继而顺利地进行高效的沼气发酵;
2.本发明一种农业固废生物发酵方法,由于罐体内部的液体中混合后秸秆碎料,因此为了避免在将罐体内部的液体排出时,将渣带出,优选地在出液管的进液端设置有过滤排水组件,秸秆碎料被海绵套筒阻隔在外,液体穿过海绵套筒以及支撑筒上的网孔后进入出液管;附着在海绵套筒表面的秸秆渣可在随后的曝气装置的曝气作用下从海绵套筒上脱落;或者在排出液体完成后,反向输送一部分液体,从而将附着海绵套筒表面的秸秆渣冲落;
3本发明一种农业固废生物发酵方法,由于曝气装置可以直接向罐体内部输送物质,因此在罐内产生大量的分解热时,降温装置工作,从而使其给罐体内部输送低温气体,以对罐体内部进行降温。通过曝气装置来降温,降温更直接,效果更好,能有效地保证罐内温度始终保持在微生物生长和产酶所需的范围内。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图,本说明书附图中的各个部件的比例关系不代表实际选材设计时的比例关系,其仅仅为结构或者位置的示意图,其中:
图1是分解罐的结构示意图;
图2是过滤排水组件的结构示意图。
附图中标号说明:
1-分解罐,2-进料管,3-加液管,4-排渣管,5-出液管,6-物料隔离网,7-曝气管,8-出液孔,9-支撑筒,10-海绵套筒,11-顶块,12-温度表,13-压力表,14-螺旋管道,15-保温套筒,16-空压机。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明,即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
本发明中的“连接”若无特别强调,为常规连接方式,例如一体成形、焊接、铆接等,具体的连接方式根据本技术领域的常规技术知识进行适应性优选地即可。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。
下面结合图1、图2对本发明作详细说明。
实施例1
一种农业固废生物发酵方法,包括如下步骤:
S1、将秸秆晒干后切断、粉碎,得到秸秆碎料;晒干后的秸秆便于切断;
S2、将秸秆碎料浸泡,得到湿的秸秆碎料,湿秸秆碎料含水率优选地在80%以上;
S3、将秸秆碎料投入分解装置中进行分解,得到被分解的秸秆泥浆,秸秆碎料可以通过泵或者绞龙等输送装置将其送入分解装置中;
S4、将秸秆泥浆、新鲜沼液、餐厨垃圾、动物粪便送到混料池中进行混合,得到发酵原料;
S5、将发酵原料送到沼气池进行厌氧沼气发酵,得到沼气发酵混合物;
S6、将沼气发酵混合物送入第一缓冲池进行暂存;
S7、将缓冲池中的沼气发酵混合物通过固液分离机进行固液分离,得到沼渣和沼液;
S8、将沼渣送到有机肥加工车间加工出有机肥;
S9、将沼液送入沼液贮存池。
本发明中,将具有木质素和纤维素的秸秆进行前期预处理,破坏了秸秆的细胞壁以使其植物细胞与微生物、降解酶接触,从而利于沼气池中的厌氧微生物与其充分接触,提高微生物对秸秆的降解力以及化效率,继而顺利地进行高效的沼气发酵。
实施例2
本发明中,关于分解秸秆的分解装置为在现有的分解装置的改进。
如图1和图2所示,所述分解装置包括分解罐1和曝气装置,在所述分解罐1的顶部设置有向分解罐1投入物料的进料管2以及向分解罐1投入菌液的加液管3;在分解罐1的底部设置有便于分解罐1内部的渣料排出的排渣管4以及便于分解罐1内部的液体排出的出液管5,在分解罐1内部的上侧设置有物料隔离网6,所述曝气装置通过曝气管7给分解罐1内部供给含氧气体。
湿的秸秆碎料送入分解罐1内,大部分湿的秸秆碎料在物料隔离网6上堆积,随着湿的秸秆碎料不断送入分解罐,菌液的加液管3同时向不断进入分解罐1内的湿的秸秆碎料喷洒微生物分解菌剂,由于物料隔离网6有空洞,因此液体及秸秆会落到罐下部,但是由于湿的秸秆碎料具有一定体积以及粘结性,因此湿的秸秆碎料中仅少量会落到罐体下部。上完料后,通过曝气装置给分解罐1内充入空气,使罐内压力大于正常大气压,优选地达到0.2MPa-0.5MPa,然后曝气装置关闭。当分解进行一段时间后,罐内氧气含量降低,但是随着分解罐体内部的气体体积增大,因此优选地在罐体顶部设置有排气阀17,罐体内的气体通过罐顶的排气阀17排出,罐体内部的压力下降,优选地恢复到常规大气压后,再通过曝气装置充入新鲜空气增压。以使罐体内部的分解在一定压力下进行,这增大了液体溶解氧和罐内氧气含量,从而刺激秸秆微生物分解菌群大量分泌分解秸秆所需的各种酶,加快分解进程。
分解一段时间后,可开始二次进料,此时位于隔离网上的旧料被分解,体积硬度等均减小,其除了在自身重力作用下下落到罐体底部,还在后续的二次进料中,通过进料管2新进的料液将前次堆积在隔离网上的旧料冲入罐下部液体内。二次进料的新进物料则又被截留在物料隔离网6上。当罐内分解液体浓度达到一定值时,通过底部的出液管5将分解液导出供后续处理装置作为原料。当罐内液体不足时,通过进料管2补水。分解后的位于罐体底部的秸秆渣由罐底的排渣管排出,并送到混料池中与其他物料混合。
进一步地,所述出液管5通过设置在分解罐1管底的出液孔8与分解罐1内部连通,在分解罐1内腔中设置有过滤排水组件,所述过滤排水组件包括支撑筒9和海绵套筒10,所述支撑筒9由一个网体卷成圆筒所形成,其底部与分解罐1的内壁连接,其顶部通过顶块11密封,且其轴线与出液孔8的轴线重合,出液孔8位于支撑筒9内侧,所述海绵套筒10套设在支撑筒9上并将支撑筒9包裹在内。
由于罐体内部的液体中混合后秸秆碎料,因此为了避免在将罐体内部的液体排出时,将渣带出,优选地在出液管5的进液端设置有过滤排水组件,秸秆碎料被海绵套筒10阻隔在外,液体穿过海绵套筒以及支撑筒9上的网孔后进入出液管5。附着在海绵套筒10表面的秸秆渣可在随后的曝气装置的曝气作用下从海绵套筒上脱落;或者在排出液体完成后,反向输送一部分液体,从而将附着海绵套筒表面的秸秆渣冲落。
进一步地,所述顶块11为半球形,其平面端与支撑筒9的顶部连接,其轴线与支撑筒9的轴线重合。
实施例3
本实施例是在实施例2的基础上,对分解做出进一步地优化说明。
如图1所示,在所述述分解罐1的顶部设置用于检测分解罐1内腔温度的温度表12以及检测分解罐1内部压力的压力表13。
进一步地,在所述分解罐1外壁包覆有温度调节装置,所述温度调节装置包括缠绕在分解罐1上的螺旋管道14、将螺旋管道14包覆住的保温套筒15、水泵、热流源以及冷流源,水泵将热流源或者冷流源中的流体从螺旋管道14的一端送入螺旋管道14中,并从螺旋管道14的另一端回到存储箱中。
在冬季等情况下,环境温度低,为了尽快达到分解温度,可以通过水泵将将热流源中的流体从螺旋管道14的一端送入螺旋管道14中,以对罐体进行加温。当加热到适合温度后,则停止加温。
当罐内秸秆开始剧烈分解时,罐内产生大量的分解热,此时泵将者冷流源中的流体从螺旋管道14的一端送入螺旋管道14中,将罐体内部多余热量导出,使罐内温度始终保持在微生物生长和产酶所需的范围内。
实施例4
本实施例是在实施例2的基础上,对本发明做出进一步地优化说明。
所述曝气装置包括空压机16,所述空压机通过曝气管给分解罐1内部供给含氧气体。
进一步地,在所述曝气装置的进气端设置有降温装置,空气经过降温装置降温后经由曝气装置通过曝气管给分解罐1内部供给含氧气体。
由于曝气装置可以直接向罐体内部输送物质,因此在罐内产生大量的分解热时,降温装置工作,从而使其给罐体1内部输送低温气体,以对罐体内部进行降温。通过曝气装置来降温,降温更直接,效果更好,能有效地保证罐内温度始终保持在微生物生长和产酶所需的范围内。当不需要降温时,可以将降温装置关闭,或者将降温装置从曝气装置的进气端拆除,亦或者相对降温装置,在曝气装置的进气端并联一个常规的进气端口,需要降温时,则从降温装置进气;无需降温时,则从常规的进气端口进气。
以上所述,仅为本发明的优选实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内,可不经过创造性劳动想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种农业固废生物发酵方法,其特征在于:包括如下步骤:
S1、将秸秆晒干后切断、粉碎,得到秸秆碎料;
S2、将秸秆碎料浸泡,得到湿的秸秆碎料;
S3、将秸秆碎料投入分解装置中进行分解,得到被分解的秸秆泥浆;
S4、将秸秆泥浆、新鲜沼液、餐厨垃圾、动物粪便送到混料池中进行混合,得到发酵原料;
S5、将发酵原料送到沼气池进行厌氧沼气发酵,得到沼气发酵混合物;
S6、将沼气发酵混合物送入第一缓冲池进行暂存;
S7、将缓冲池中的沼气发酵混合物通过固液分离机进行固液分离,得到沼渣和沼液;
S8、将沼渣送到有机肥加工车间加工出有机肥;
S9、将沼液送入沼液贮存池。
2.根据权利要求1所述的一种农业固废生物发酵方法,其特征在于:所述分解装置包括分解罐(1)和曝气装置,在所述分解罐(1)的顶部设置有向分解罐(1)投入物料的进料管(2)以及向分解罐(1)投入菌液的加液管(3);在分解罐(1)的底部设置有便于分解罐(1)内部的渣料排出的排渣管(4)以及便于分解罐(1)内部的液体排出的出液管(5),在分解罐(1)内部的上侧设置有物料隔离网(6),所述曝气装置通过曝气管(7)给分解罐(1)内部供给含氧气体。
3.根据权利要求2所述的一种农业固废生物发酵方法,其特征在于:所述出液管(5)通过设置在分解罐(1)管底的出液孔(8)与分解罐(1)内部连通,在分解罐(1)内腔中设置有过滤排水组件,所述过滤排水组件包括支撑筒(9)和海绵套筒(10),所述支撑筒(9)由一个网体卷成圆筒所形成,其底部与分解罐(1)的内壁连接,其顶部通过顶块(11)密封,且其轴线与出液孔(8)的轴线重合,出液孔(8)位于支撑筒(9)内侧,所述海绵套筒(10)套设在支撑筒(9)上并将支撑筒(9)包裹在内。
4.根据权利要求3所述的一种农业固废生物发酵方法,其特征在于:所述顶块(11)为半球形,其平面端与支撑筒(9)的顶部连接,其轴线与支撑筒(9)的轴线重合。
5.根据权利要求2所述的一种农业固废生物发酵方法,其特征在于:在所述述分解罐(1)的顶部设置用于检测分解罐(1)内腔温度的温度表(12)以及检测分解罐(1)内部压力的压力表(13)。
6.根据权利要求5所述的一种农业固废生物发酵方法,其特征在于:在所述分解罐(1)外壁包覆有温度调节装置,所述温度调节装置包括缠绕在分解罐(1)上的螺旋管道(14)、将螺旋管道(14)包覆住的保温套筒(15)、水泵、热流源以及冷流源,水泵将热流源或者冷流源中的流体从螺旋管道(14)的一端送入螺旋管道(14)中,并从螺旋管道(14)的另一端回到存储箱中。
7.根据权利要求2~6中任一项所述的一种农业固废生物发酵方法,其特征在于:所述曝气装置包括空压机(16),所述空压机通过曝气管给分解罐(1)内部供给含氧气体。
8.根据权利要求7所述的一种农业固废生物发酵方法,其特征在于:在所述曝气装置的进气端设置有降温装置,空气经过降温装置降温后经由曝气装置通过曝气管给分解罐(1)内部供给含氧气体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010571244.0A CN111778292A (zh) | 2020-06-22 | 2020-06-22 | 一种农业固废生物发酵方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010571244.0A CN111778292A (zh) | 2020-06-22 | 2020-06-22 | 一种农业固废生物发酵方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111778292A true CN111778292A (zh) | 2020-10-16 |
Family
ID=72756932
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010571244.0A Pending CN111778292A (zh) | 2020-06-22 | 2020-06-22 | 一种农业固废生物发酵方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111778292A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112358953A (zh) * | 2020-10-29 | 2021-02-12 | 中国农业大学烟台研究院 | 一种沼气工程用秸秆发酵处理一体罐 |
| CN114538967A (zh) * | 2022-02-28 | 2022-05-27 | 安徽科技学院 | 一种用于病死猪的多阶段静态发酵处理装置 |
| CN118892059A (zh) * | 2024-07-11 | 2024-11-05 | 江苏培蕾基质科技发展有限公司 | 一种复合型育苗基质配方、加工工艺及系统 |
Citations (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201016592Y (zh) * | 2007-02-13 | 2008-02-06 | 韩农 | 秸秆分解过程中热源循环利用装置 |
| CN201116297Y (zh) * | 2007-09-15 | 2008-09-17 | 韩农 | 变压控温秸秆分解装置 |
| CN101338325A (zh) * | 2008-08-28 | 2009-01-07 | 河南富城生态能源科技有限公司 | 一种利用秸秆干式发酵生产沼气的工艺 |
| US20100285556A1 (en) * | 2007-06-27 | 2010-11-11 | Michael Feldmann | Biogas plant and process for the production of biogas from ligneous renewable resources |
| CN102268462A (zh) * | 2011-04-25 | 2011-12-07 | 北京愿景宏能源环保科技发展有限公司 | 农牧业废弃物综合利用方法 |
| CN102839116A (zh) * | 2012-09-11 | 2012-12-26 | 中国科学院成都生物研究所 | 一种混合原料发酵生产沼气的系统及方法 |
| CN103451095A (zh) * | 2013-09-05 | 2013-12-18 | 广西华淇节能环保工程有限公司 | 利用秸秆、粪便和餐厨垃圾制备沼气的方法 |
| CN104355518A (zh) * | 2014-11-19 | 2015-02-18 | 黑龙江省科学院科技孵化中心 | 一种带有沼液回流管线的畜禽粪便厌氧发酵装置 |
| CN104561113A (zh) * | 2015-01-19 | 2015-04-29 | 青岛绿色家园环境设备有限公司 | 一种有机废弃物混合发酵制沼气的处理方法 |
| CN106278487A (zh) * | 2016-09-27 | 2017-01-04 | 中国科学院广州能源研究所 | 一种利用园林绿化废弃物堆肥制有机‑无机混合肥的自动控制设备及方法 |
| CN206762443U (zh) * | 2017-04-25 | 2017-12-19 | 潘建锋 | 一种饮料过滤机构 |
| CN108293412A (zh) * | 2018-02-02 | 2018-07-20 | 陈鼎明 | 具有烘干和秸秆降解功能的收割机 |
| CN208121090U (zh) * | 2017-09-14 | 2018-11-20 | 南阳天冠生物质能发展有限公司 | 一种工业生物质沼气项目应用系统 |
| CN208594286U (zh) * | 2019-01-02 | 2019-03-12 | 吉林建筑大学 | 一种生物质沼气装置 |
| WO2020006773A1 (zh) * | 2018-07-02 | 2020-01-09 | 湖南屎壳郎环境科技有限公司 | 一种农村黑臭水体和粪污的治理系统及方法 |
| CN210765063U (zh) * | 2019-05-17 | 2020-06-16 | 吉林省达牧农牧科技有限公司 | 一种有机肥有氧降温发酵装置 |
-
2020
- 2020-06-22 CN CN202010571244.0A patent/CN111778292A/zh active Pending
Patent Citations (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201016592Y (zh) * | 2007-02-13 | 2008-02-06 | 韩农 | 秸秆分解过程中热源循环利用装置 |
| US20100285556A1 (en) * | 2007-06-27 | 2010-11-11 | Michael Feldmann | Biogas plant and process for the production of biogas from ligneous renewable resources |
| CN201116297Y (zh) * | 2007-09-15 | 2008-09-17 | 韩农 | 变压控温秸秆分解装置 |
| CN101338325A (zh) * | 2008-08-28 | 2009-01-07 | 河南富城生态能源科技有限公司 | 一种利用秸秆干式发酵生产沼气的工艺 |
| CN102268462A (zh) * | 2011-04-25 | 2011-12-07 | 北京愿景宏能源环保科技发展有限公司 | 农牧业废弃物综合利用方法 |
| CN102839116A (zh) * | 2012-09-11 | 2012-12-26 | 中国科学院成都生物研究所 | 一种混合原料发酵生产沼气的系统及方法 |
| CN103451095A (zh) * | 2013-09-05 | 2013-12-18 | 广西华淇节能环保工程有限公司 | 利用秸秆、粪便和餐厨垃圾制备沼气的方法 |
| CN104355518A (zh) * | 2014-11-19 | 2015-02-18 | 黑龙江省科学院科技孵化中心 | 一种带有沼液回流管线的畜禽粪便厌氧发酵装置 |
| CN104561113A (zh) * | 2015-01-19 | 2015-04-29 | 青岛绿色家园环境设备有限公司 | 一种有机废弃物混合发酵制沼气的处理方法 |
| CN106278487A (zh) * | 2016-09-27 | 2017-01-04 | 中国科学院广州能源研究所 | 一种利用园林绿化废弃物堆肥制有机‑无机混合肥的自动控制设备及方法 |
| CN206762443U (zh) * | 2017-04-25 | 2017-12-19 | 潘建锋 | 一种饮料过滤机构 |
| CN208121090U (zh) * | 2017-09-14 | 2018-11-20 | 南阳天冠生物质能发展有限公司 | 一种工业生物质沼气项目应用系统 |
| CN108293412A (zh) * | 2018-02-02 | 2018-07-20 | 陈鼎明 | 具有烘干和秸秆降解功能的收割机 |
| WO2020006773A1 (zh) * | 2018-07-02 | 2020-01-09 | 湖南屎壳郎环境科技有限公司 | 一种农村黑臭水体和粪污的治理系统及方法 |
| CN208594286U (zh) * | 2019-01-02 | 2019-03-12 | 吉林建筑大学 | 一种生物质沼气装置 |
| CN210765063U (zh) * | 2019-05-17 | 2020-06-16 | 吉林省达牧农牧科技有限公司 | 一种有机肥有氧降温发酵装置 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 梁译文: "餐厨垃圾和玉米秸秆联合厌氧发酵机理研究", 《中国优秀硕士学位论文库 工程科技Ⅰ辑》 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112358953A (zh) * | 2020-10-29 | 2021-02-12 | 中国农业大学烟台研究院 | 一种沼气工程用秸秆发酵处理一体罐 |
| CN114538967A (zh) * | 2022-02-28 | 2022-05-27 | 安徽科技学院 | 一种用于病死猪的多阶段静态发酵处理装置 |
| CN118892059A (zh) * | 2024-07-11 | 2024-11-05 | 江苏培蕾基质科技发展有限公司 | 一种复合型育苗基质配方、加工工艺及系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6299774B1 (en) | Anaerobic digester system | |
| US6569332B2 (en) | Integrated anaerobic digester system | |
| US1990523A (en) | Method of producing methane | |
| Tripathi et al. | Optimisation of solid substrate fermentation of wheat straw into animal feed by Pleurotus ostreatus: a pilot effort | |
| CN110079448B (zh) | 一种秸秆和粪污三段式共发酵制备沼气的方法及其装置 | |
| CN102174586A (zh) | 一种食用菌菌渣资源化利用的处理方法及装置 | |
| CN111778292A (zh) | 一种农业固废生物发酵方法 | |
| CN203320008U (zh) | 基于农村废弃物厌氧发酵的生态循环农业系统 | |
| CN112077127A (zh) | 一种大型餐厨垃圾相变制水降解处理系统及其处理方法 | |
| CN1888073B (zh) | 复合菌剂预处理秸杆的沼气发酵方法 | |
| CN104203872A (zh) | 一种用于家庭有机废物的改进的厌氧消化系统 | |
| CN114214175A (zh) | 一种秸秆干式厌氧发酵装置和方法 | |
| CN115368175A (zh) | 一种分子膜覆盖的好氧堆肥方法 | |
| CN113575766A (zh) | 一种玉米秸秆膨化生物饲料及其制备方法 | |
| CN210314044U (zh) | 一种粪便和作物秸秆综合发酵装置 | |
| CN106954736A (zh) | 利用废弃菇渣生产反刍动物复合微生态活性生物饲料的方法 | |
| CN110372433A (zh) | 一种果品加工固体废物快速减量资源化利用的方法和应用 | |
| CN111269043A (zh) | 一种粪污快速生物肥化处理的方法 | |
| CN218478691U (zh) | 一种好氧堆肥发酵罐 | |
| CN217202699U (zh) | 一种秸秆干式厌氧发酵装置 | |
| CN217297702U (zh) | 一种利用种植废弃物生产有机肥的设备 | |
| US1880772A (en) | Apparatus for producing methane | |
| CN214327721U (zh) | 一种适用于秸秆厌氧发酵的处理装置 | |
| CN214244406U (zh) | 一体化沼气池气肥联产的装置 | |
| CN108314481A (zh) | 一种堆肥去除生物原料中黄曲霉毒素的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20201016 |