一種秸稈干法發酵預處理發生裝置的制作方法

文檔序號:18799130發布日期:2019-09-29 20:24
一種秸稈干法發酵預處理發生裝置的制作方法

本發明涉及秸稈預處理領域,特別是涉及一種秸稈干法發酵預處理發生裝置。



背景技術:

農作物秸稈是僅次于煤、石油、天然氣的世界第四大能源,是一種非常重要的可再生生物質資源。我國是一個農業大國,有著極其豐富的農作物秸稈資源,每年全世界秸稈產量有30億噸之多,而我國農作物秸稈年產量已超過9億噸。利用沼氣發酵技術處理利用秸稈,不僅可以產生高效、清潔的高品位能源,同時產生的沼渣和沼液還可以直接用作有機肥料,不失為一種行之有效的出路。沼氣發酵技術本身是一種非常成熟的技術,利用該技術轉化秸稈為新型能源,可以緩解我國常規能源緊張狀況、提高農村人民的生活質量;另一方面,又可解決作物秸稈的出路問題,減少因其露天焚燒、亂堆亂置等帶來的對環境不利影響。實際上,我國已經明確將秸稈沼氣作為一項主要的可再生能源進行重點支持發展。

眾所周知,秸稈復雜的木質纖維結構是阻礙其生物降解的重要因素,因此在進行沼氣發酵之前,通常需要對秸稈進行預處理。常用的預處理方法包括物理預處理、化學預處理和生物預處理,從目前的應用來看,主要采用物理預處理+化學預處理相結合的方法,即切碎/粉碎+酸/堿預處理。然而,目前采用的酸堿預處理方法主要為強酸或強堿預處理,例如鹽酸、硫酸、氫氧化鈉、氫氧化鉀,這種預處理方法普遍存在設備腐蝕問題,且需要大量的水對預處理后的原料進行清洗或需要大量的酸堿進行中和。當用水進行清洗時,會損失溶解性有機質,當用酸堿中和時,又會產生大量的鈉離子和氯離子,不僅可能抑制厭氧發酵,還可能造成環境污染,而且會影響沼渣的后續利用。而生物預處理方法對于纖維素、半纖維素、木質素的降解并未達到良好的技術效果。

因此,探索包括秸稈在內的生物質高效可綜合利用的厭氧發酵制沼氣的預處理方法和設備,對于開拓生物質的利用途徑,從工程角度實現其資源化具有重要的意義。

公開號為CN105420281A的一種秸稈高效制沼氣的方法,利用金屬鹽催化劑的水溶液浸泡秸稈后將預處理后的液體部分進行沼氣發酵;公開號為CN105255953A的物理-化學-生物預處理玉米秸稈的方法,采用粉碎聯合1%氫氧化鈉和霉菌處理秸稈進行秸稈成分分析;公開號為CN106119295A的利用NH4HCO3以預處理玉米秸稈的方法及玉米秸稈的厭氧發酵方法,采用NH4HCO3處理玉米秸稈并對處理后秸稈進行了厭氧發酵。以上發明對秸稈進行了預處理后再進行厭氧發酵,在一定程度上縮短了厭氧發酵的周期、提高了產氣量,但是都存在操作比較繁雜,由于需要添加酸和堿,其安全風險高,在預處理過程中還會產生污水導致二次污染,存在不能連續出料及可控性較差的問題。因此,秸稈預處理方法需要新的突破。



技術實現要素:

為解決以上技術問題,本發明提供一種秸稈干法發酵預處理發生裝置,能夠連續進出料,可控性更強,便于操作,節約人力,對菌劑進行充分利用。

為實現上述目的,本發明提供了如下方案:

本發明提供一種秸稈干法發酵預處理發生裝置,包括噴淋組件、曝氣組件、滲濾集液槽和多個由上至下依次設置的發酵反應室,所述滲濾集液槽設置于最底端的所述發酵反應室的下端,各所述發酵反應室的底部設置有多個滲濾孔,各所述反應發酵室的一側設置有一個與外部連通的排氣口,各所述反應發酵室的另一側設置有一個進料門,所述曝氣組件用于向各所述發酵反應室通入空氣,所述噴淋組件能夠將菌劑和所述滲濾集液槽中的滲濾液噴淋至各所述反應發酵室。

優選地,所述曝氣組件包括曝氣泵和多個曝氣管,所述曝氣管與所述發酵反應室一一對應,各所述反應發酵室的底部設置有多個曝氣微孔,一個所述曝氣管通過一個所述發酵反應室上的所述曝氣微孔將空氣輸送至所述發酵反應室內。

優選地,所述噴淋組件包括菌劑噴淋增壓泵、菌劑輸送管、滲濾液回用輸送管、菌劑箱和多個菌劑噴淋管,所述菌劑噴淋增壓泵的一個輸入端通過所述滲濾液回用輸送管與所述滲濾集液槽連通,所述菌劑噴淋增壓泵的另一個輸入端通過所述菌劑輸送管與所述菌劑箱連通,所述菌劑噴淋增壓泵的輸出端與多個所述菌劑噴淋管連接,所述菌劑噴淋管與所述發酵反應室一一對應。

優選地,各所述菌劑噴淋管設置于所述發酵反應室內的頂部。

優選地,各所述菌劑噴淋管上設置有多個均勻分布的噴淋微孔。

優選地,所述滲濾集液槽呈倒錐形,所述滲濾液回用輸送管與所述滲濾集液槽的底部連通。

優選地,各所述進料門鉸接于所述反應發酵室的側壁上。

優選地,各所述進料門的外壁上設置有一個把手。

本發明相對于現有技術取得了以下技術效果:

本發明提供的秸稈干法發酵預處理發生裝置,包括噴淋組件、曝氣組件、滲濾集液槽和多個由上至下依次設置的發酵反應室,各發酵反應室的底部設置有多個滲濾孔,曝氣組件用于向各發酵反應室通入空氣,噴淋組件能夠將菌劑和滲濾集液槽中的滲濾液噴淋至各反應發酵室,噴淋至上層的反應發酵室中的菌劑由上至下依次經過下方的反應發酵室進行使用,使得菌劑得到充分利用,將滲濾集液槽中的滲濾液回收使用繼續用于噴淋秸稈,進一步提高菌劑的利用率。本發明提供的秸稈干法發酵預處理發生裝置還可實現各發酵反應室進出料、噴淋和曝氣參數可控,可控性更強,便于操作,節約人力。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案,下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明提供的秸稈干法發酵預處理發生裝置的結構示意圖。

附圖標記說明:1、排氣口;2、曝氣泵;3、滲濾集液槽;4、曝氣微孔;5、進料門;6、把手;7、菌劑噴淋管;8、菌劑噴淋增壓泵;9、滲濾液回用輸送管;10、噴淋微孔;11、發酵反應室;12、滲濾孔;13、曝氣管。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖,對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發明保護的范圍。

本發明的目的是提供一種秸稈干法發酵預處理發生裝置,能夠連續進出料,可控性更強,便于操作,節約人力,對菌劑進行充分利用。

為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂,下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明。

如圖1所示,本實施例提供一種秸稈干法發酵預處理發生裝置,包括噴淋組件、曝氣組件、滲濾集液槽3和多個由上至下依次設置的發酵反應室11,滲濾集液槽3設置于最底端的發酵反應室11的下端,各發酵反應室11的底部設置有多個滲濾孔12,各反應發酵室的一側設置有一個與外部連通的排氣口1,曝氣組件輸入的沒被利用的空氣通過排氣口1排出到裝置外,各反應發酵室的另一側設置有一個進料門5,曝氣組件用于向各發酵反應室11通入空氣,噴淋組件能夠將菌劑和滲濾集液槽3中的滲濾液噴淋至各反應發酵室。

本實施例中預處理和厭氧發酵制沼氣在兩個獨立的反應裝置中,彼此獨立,反應效率高。噴淋至上層的反應發酵室中的菌劑由上至下依次經過下方的反應發酵室進行使用,即上層噴淋的菌劑可逐層滲濾使用,使得菌劑得到充分利用,將滲濾集液槽3中的滲濾液回收使用繼續用于噴淋秸稈,進一步提高菌劑的利用率。本發明提供的秸稈干法發酵預處理發生裝置還可實現各發酵反應室11進出料、噴淋和曝氣參數可控,可控性更強,便于操作,節約人力。

具體地,曝氣組件包括曝氣泵2和多個曝氣管13,曝氣管13與發酵反應室11一一對應,各反應發酵室的底部設置有多個曝氣微孔4,一個曝氣管13通過一個發酵反應室11上的曝氣微孔4將空氣輸送至發酵反應室11內。工作時,曝氣泵2將空氣經曝氣管13和曝氣微孔4輸送到秸稈干法發酵預處理發生裝置中,為其提供預處理所需的氧氣。

噴淋組件包括菌劑噴淋增壓泵8、菌劑輸送管、滲濾液回用輸送管9、菌劑箱和多個菌劑噴淋管7,菌劑噴淋增壓泵8的一個輸入端通過滲濾液回用輸送管9與滲濾集液槽3連通,菌劑噴淋增壓泵8的另一個輸入端通過菌劑輸送管與菌劑箱連通,菌劑箱中盛放有菌劑,菌劑噴淋增壓泵8的輸出端與多個菌劑噴淋管7連接,菌劑噴淋管7與發酵反應室11一一對應。具體地,各菌劑噴淋管7設置于發酵反應室11內的頂部,為了提高噴淋的均勻性,各菌劑噴淋管7上設置有多個均勻分布的噴淋微孔10。

為了便于對滲濾液進行集中回收,將滲濾集液槽3設置為倒錐形,滲濾液回用輸送管9與滲濾集液槽3的底部連通。

于本具體實施例中,各進料門5鉸接于反應發酵室的側壁上,為了便于打開或關閉進料門5,各進料門5的外壁上設置有一個把手6。

本說明書中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述,以上實施例的說明只是用于幫助理解本發明的方法及其核心思想;同時,對于本領域的一般技術人員,依據本發明的思想,在具體實施方式及應用范圍上均會有改變之處。綜上所述,本說明書內容不應理解為對本發明的限制。

再多了解一些
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