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1、10申请公布号CN104087618A43申请公布日20141008CN104087618A21申请号201410269563022申请日20140617C12P5/02200601C12M1/107200601C02F11/0420060171申请人重庆市农业科学院地址401329重庆市九龙坡区白市驿镇农科大道申请人重庆凯锐农业发展有限责任公司72发明人高立洪李萍王玉海张均韦秀丽蒋滔李平郑吉澍刘科刘弘博唐宁杨玉鹏74专利代理机构重庆市前沿专利事务所普通合伙50211代理人郭云54发明名称秸秆混合原料发酵进出料防堵方法57摘要本发明公开了一种秸秆混合原料发酵进出料防堵方法,包括秸秆预处理步骤和。
2、将经过预处理的秸秆通过强制进出料系统送入发酵罐1的步骤、沼液自搅拌发酵过程以及通过强制进出料系统将发酵后的物料泵出发酵罐1的步骤本发明将秸秆经过预处理,提高产气率,提高料液CODCR浓度,缓解秸秆混合原料发酵浮渣结壳,大大降低秸秆混合原料发酵进出料堵塞的风险。本发明的强制出料系统采用模块化组合集成,安装容易,操作简单,使用者不需要专业技术,简单培训即能掌握其操作技术,维护方便,故障率低,可靠性好,安全性高,完全避免了秸秆混合料进出料堵塞的问题。51INTCL权利要求书1页说明书4页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图1页10申请公布号CN1040。
3、87618ACN104087618A1/1页21一种秸秆混合原料发酵进出料防堵方法,包括秸秆预处理步骤和将经过预处理的秸秆用强制进出料系统送入发酵罐1的步骤、沼液自搅拌发酵过程以及用强制进出料系统将发酵后的上部液体泵出发酵罐1的步骤所述预处理的步骤为将秸秆经过铡切揉搓机切碎至35CM,然后将切割后的秸秆送至预处理池中,在预处理池中加入沼液浸泡秸秆710天,在浸泡的同时,将预处理池底部的沼液通过沼液循环泵泵至预处理池顶部对秸秆进行循环喷淋;所述强制进出料系统包括发酵罐1、进料池2、出料池3、切割泵4和管式破碎机5,所述发酵罐1的下部设有进料管12,所述发酵罐1的中部和上部分别设有下出料管13和上。
4、出料管14,所述进料池2内安装有切割泵4,所述切割泵4的出料口通过管道与管式破碎机5的进料口连通,所述管式破碎机5的出料口通过管道与螺杆进料泵8的进料口连通,所述上出料管14和下出料管13也通过管道与螺杆进料泵8的进料口连通,所述螺杆进料泵8的出料口通过管道与进料管12连通,所述螺杆进料泵8的出料口和进料管12之间的管道上还连接有排渣管10,所述排渣管10与出料池3连通;所述进料管12、上出料管14和下出料管13上分别设有第四闸阀15、第六闸阀17和第五闸阀16;所述管式破碎机5的出料口与螺杆进料泵8之间的管道上设有第一闸阀6,将下出料管13和上出料管14与螺杆进料泵8连通的管道上设有第二闸阀。
5、7,所述排渣管10上设有第三闸阀9;将经过预处理的秸秆用强制进出料系统送入发酵罐1的步骤为将经过预处理的秸秆料和粪污一起输送至进料池2,在进料池2中搅拌混合均匀,关闭第二和第三闸阀7、9,其余闸阀打开,将混合料通过切割泵4、管式破碎机5和螺杆进料泵8送入发酵罐内;沼液自搅拌发酵过程为将第一和第三闸阀6、9关闭,其余闸阀打开,将发酵罐1中上部的沼液通过螺杆进料泵8泵入发酵罐内,完成沼液循环自搅拌发酵过程;用强制进出料系统将发酵后的物料泵出发酵罐1的步骤发酵完成后,将第一闸阀6和第四闸阀15关闭,其余闸阀打开,在螺杆进料泵8的负压作用下,将发酵罐1内的上部物料吸入出料池3内。2根据权利要求1所述秸。
6、秆混合原料发酵进出料防堵方法,其特征在于所述进料管12上的第四闸阀15和排渣管10的进料口之间还设有止回阀11。3根据权利要求1所述秸秆混合原料发酵进出料防堵方法,其特征在于所述秸秆为玉米秸秆或小麦秸秆。权利要求书CN104087618A1/4页3秸秆混合原料发酵进出料防堵方法技术领域0001本发明涉及一种沼气工程中采用秸秆混合原料发酵时的防堵方法。背景技术0002目前,沼气发酵的原料多为单一的粪污原料发酵,粪污原料碳含量大,发酵原料不能满足沼气发酵的最佳碳氮比20301的要求,导致产气率低,厌氧消化反应不能充分进行。0003针对上述问题,通过加入氮含量高的秸秆、稻草等原料来调节碳氮比,使得产。
7、气率提高。目前,秸秆、稻草等氮含量高的物料的进料方式为将秸秆或稻草通过轧机切割成小于1CM的颗粒,然后泵入或通过蛟龙从发酵罐的顶部进入的方式进料。进料慢、能耗大。发酵时易产生结壳和浮渣。出料时物料从发酵罐的底部排渣管,通过重力作用出料,由于发酵物料的高悬浮特性使得出料中残留未消化物料多、出料难、出料慢,易堵塞。0004另外,在现有的厌氧发酵罐内大都还采用机械搅式混合搅拌,结构复杂,成本高。0005因此,本领域技术人员致力于开发一种如何兼顾碳氮比例,使得产气率高,又能很好的解决进出料堵塞的方法。发明内容0006有鉴于现有技术的上述缺陷,本发明所要解决的技术问题是提供一种进出料可靠、效率高、彻底解。
8、决物料堵塞问题的秸秆混合原料发酵进出料防堵方法。0007为实现上述目的,本发明提供了一种秸秆混合原料发酵进出料防堵方法,包括秸秆预处理步骤和将经过预处理的秸秆用强制进出料系统送入发酵罐的步骤、沼液自搅拌发酵过程以及用强制进出料系统将发酵后的上部液体泵出发酵罐的步骤0008所述预处理的步骤为将秸秆经过铡切揉搓机切碎至35CM长度,然后将切割后的秸秆送至预处理池中,在预处理池中加入沼液浸泡秸秆710天,在浸泡的同时,将预处理池底部的沼液通过沼液循环泵泵至预处理池顶部对秸秆进行循环喷淋;0009所述强制进出料系统包括发酵罐、进料池、出料池、切割泵和管式破碎机,所述发酵罐的下部设有进料管,所述发酵罐的。
9、中部和上部分别设有下出料管和上出料管,所述进料池内安装有切割泵,所述切割泵的出料口通过管道与管式破碎机的进料口连通,所述管式破碎机的出料口通过管道与螺杆进料泵的进料口连通,所述上出料管和下出料管也通过管道与螺杆进料泵的进料口连通,所述螺杆进料泵的出料口通过管道与进料管连通,所述螺杆进料泵的出料口和进料管之间的管道上还连接有排渣管,所述排渣管与出料池连通;0010所述进料管、上出料管和下出料管上分别设有第四闸阀、第六闸阀和第五闸阀;0011所述管式破碎机的出料口与螺杆进料泵之间的管道上设有第一闸阀,将下出料管和上出料管与螺杆进料泵连通的管道上设有第二闸阀,所述排渣管上设有第三闸阀;0012将经过。
10、预处理的秸秆用强制进出料系统送入发酵罐的步骤为将经过预处理的秸秆料和粪污一起输送至进料池,在进料池中搅拌混合均匀,关闭第二和第三闸阀,其余闸阀说明书CN104087618A2/4页4打开,将混合料通过切割泵、管式破碎机和螺杆进料泵送入发酵罐内;0013沼液自搅拌发酵过程为将第一和第三闸阀关闭,其余闸阀打开,将发酵罐中上部的沼液通过螺杆进料泵泵入发酵罐内,完成沼液循环自搅拌发酵过程;0014用强制进出料系统将发酵后的物料泵出发酵罐的步骤发酵完成后,将第一闸阀和第四闸阀关闭,其余闸阀打开,在螺杆进料泵的负压作用下,将发酵罐内的上部物料吸入出料池内。0015采用上述技术方案,将秸秆切割成35CM,比。
11、现有的将秸秆切割成1CM内节能50。有利于提高秸秆预处理的效率,输送容易。将切碎后的秸秆用刮板输送机送至秸秆预处理池。预处理时采用沼液循环喷淋,提高预处理效率。经沼液预处理后,秸秆表面结构变得粗糙、破损,说明表层腊质结构受到一定程度的破坏,且出现许多微孔,有助于微生物对可发酵物质的利用和酶解的进行,有效提高了秸秆厌氧发酵产气率。工程运行证明经沼液浸泡预处理后每吨秸秆累计产气量18895M3,其中甲烷产量862M3,干物质产气能力213M3/T,比不通过预处理的秸秆产气能力提高近5倍未经任何处理的秸秆干物质产气率为412M3/T。其次经沼液浸泡预处理后其料液CODCR浓度比不经预处理的CODCR。
12、浓度提高约5倍,主要原因为秸秆经沼液浸泡后其中木质素、纤维素和半纤维素大量被水解在预处理料液中,从而增加了料液的CODCR浓度,由此可以缓解秸秆混合原料发酵浮渣结壳,大大降低秸秆混合原料发酵进出料堵塞的风险。0016在泵入发酵罐之前,先将粪污和秸秆按比例混合均匀,确保碳氮比在2030之间混合成料液。在切割泵和管式破碎机的作用下,切割泵将条状物料切割后,再到管式破碎机将料液中的块状物破碎,且物料经过管式破碎机揉抓,使得产气效率进一步提高,产气量提高。进料时,第二闸阀和第三闸阀关闭,第一闸阀和第四闸阀打开,物料通过螺杆进料泵泵入发酵罐,完成物料进料过程。0017搅拌时,第一闸阀和第三闸阀关闭,其余。
13、闸阀均开启,中层清液通过螺杆进料泵从上、下出料管出来,从进料管进入发酵罐形成环路,达到搅拌的效果。0018当出料时,第一闸阀和第四闸阀处于关闭状态,其余则处于打开状态,发酵后料液由发酵罐通过上、下出料管,在螺杆进料泵的负压下吸入出料池,完成排料过程。0019在上述技术方案中所述进料管上的第四闸阀和排渣管的进料口之间还设有止回阀。0020在上述技术方案中所述秸秆为玉米秸秆或小麦秸秆。0021本发明的有益效果是本发明将秸秆先切割成35CM,然后经过预处理,提高产气率,提高料液CODCR浓度,缓解秸秆混合原料发酵浮渣结壳,大大降低秸秆混合原料发酵进出料堵塞的风险。其次我们通过强制进出料系统。据试验结。
14、果,在多原料发酵沼气工程中使用该系统后进料堵塞概率明显降低,出料时能将未反应完全的浮渣通过系统充分外排。有效解决混合原料厌氧发酵产生浮渣结壳造成出料困难的问题。0022整套系统的运用能取代常用的机械式混合搅拌,实现一套系统三种用途,大为减少沼气工程的建设成本。本发明的强制出料系统采用模块化组合集成,安装容易,操作简单,使用者不需要专业技术,简单培训即能掌握其操作技术,维护方便,故障率低,可靠性好,安全性高。说明书CN104087618A3/4页5附图说明0023图1是本发明的结构示意图。具体实施方式0024下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明0025实施例10026如图1所示,本发明的强制。
15、出料系统由发酵罐1、进料池2、出料池3、切割泵4、管式破碎机5、第一闸阀6、第二闸阀7、螺杆进料泵8、第三闸阀9、排渣管10、止回阀11、进料管12、下出料管13、上出料管14、第四闸阀15、第五闸阀16、第六闸阀17和管道组成。0027所述发酵罐1为厌氧发酵罐,其上端设有溢流口,发酵罐1的底部设有排渣管图中未画出,其下部设有进料管12、中部设有下出料管13,上部设有上出料管14。0028进料池2内装有切割泵4、切割泵4的出料口通过管道与管式破碎机5的进料口连通,所述管式破碎机5的出料口通过管道与螺杆进料泵8的进料口连通,所述管式破碎机5的出料口和螺杆进料泵8的进料口之间连接有第一闸阀6。00。
16、29所述螺杆进料泵8的出料口通过管道与进料管12连接。所述进料管12与螺杆进料泵8之间的管道上从进料管12到螺杆进料泵8依次设有第四闸阀15和止回阀11,所述止回阀11和螺杆进料泵8之间的管道上设有排渣管10,所述排渣管10连接出料池3,所述排渣管10上设有第三闸阀9。0030所述下出料管13和上出料管14通过一个管道与螺杆进料泵8的进料口连通,所述下出料管13、上出料管14上分别设有第五闸阀16和第六闸阀17。所述下出料管13、上出料管14与螺杆进料泵8连通的管道上设有第二闸阀7。第二闸阀7靠近螺杆进料泵8的进料口。0031发酵前0032先将秸秆进行预处理将秸秆经过铡切揉搓机切碎至35CM长。
17、度,此处的秸秆可以为玉米秸秆或小麦秸秆。有利于提高秸秆预处理效率,输送容易。然后将切割后的秸秆用刮板输送机送至预处理池中,在预处理池中加入沼液浸泡秸秆710天,在浸泡的同时,将预处理池底部的沼液通过沼液循环泵泵至预处理池顶部对秸秆进行循环喷淋。提高预处理效率。0033预处理后的秸秆通过抓斗机转移至进料池2,在进料池2内同时添加粪污,粪污与秸秆的比例满足碳氮比为2030之间。在切割泵4和管式破碎机5的作用下,切割泵4将条状物料进一步切割后,再到罐式破碎机5将料液中的块状物破碎,并且,管式破碎机5还有抓揉的作用。此时,第二闸阀7和第三闸阀9关闭,第一闸阀1和第四闸阀15打开,物料通过螺杆进料泵8泵。
18、入发酵罐1,完成物料进料过程。0034搅拌时,第一闸阀1和第三闸阀9关闭,其余闸阀均开启,中层清液和上层清液通过螺杆进料泵8从上、下出料管14、13出来,从进料管12进入发酵罐1形成环路,达到搅拌的效果。0035当出料时,第一闸阀6和第四闸15阀处于关闭状态,其余则处于打开状态,发酵后料液由发酵罐1通过上、下出料管14、13,在螺杆进料泵8的负压下吸入出料池3,完成发酵罐1内的上部清液和浮渣的排料过程。发酵罐1内的底部污泥则还是通过发酵罐1底部的说明书CN104087618A4/4页6排渣管排除,在重力作用下,不会堵塞。0036以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解,本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此,凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案,皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。说明书CN104087618A1/1页7图1说明书附图CN104087618A。