一种秸秆水解酸化处理装置.pdf

本发明公开了一种秸秆水解酸化处理装置，适用于秸秆产沼气前的水解酸化处理领域。该装置包括位于秸秆水解酸化处理室内部的秸秆水解酸化槽、位于外部的集水槽和设置在顶部的太阳能加热装置；在秸秆水解酸化槽底部设置有加热元件，侧部设置有超声波发生装置，在秸秆水解酸化槽的一侧设置有进出料门，在秸秆水解酸化槽底部设置有与集水槽相连通的排水孔，且秸秆水解酸化槽的底部以向集水槽一侧倾斜的方式设置，在秸秆水解酸化槽的顶部设置有喷淋头，喷淋头通过管路、水循环泵与集水槽相连通；加热元件通过热水循环泵及相应管路与太阳能加热装置相连接。本发明能提高秸秆厌氧发酵的产气率、解决物料在厌氧发酵罐内的上浮现象。

1.  一种秸秆水解酸化处理装置，其特征在于：该处理装置包括位于秸秆水解酸化处理室（4）内部的秸秆水解酸化槽（9）、位于外部的集水槽（1）和设置在顶部的用于对循环水进行加热的太阳能加热装置（6）；在所述秸秆水解酸化槽（9）底部设置有加热元件（13），侧部设置有用于进行秸秆水解酸化的超声波发生装置（11），在秸秆水解酸化槽（9）的一侧设置有进出料门（16），在秸秆水解酸化槽（9）底部设置有与集水槽（1）相连通的的排水孔（14），且秸秆水解酸化槽（9）的底部以向集水槽（1）一侧倾斜的方式设置，在秸秆水解酸化槽（9）的顶部设置有喷淋头（8），所述喷淋头（8）通过管路、水循环泵（2）与集水槽（1）相连通；所述加热元件（13）通过热水循环泵（12）及相应管路与太阳能加热装置（6）相连接。

2.  根据权利要求1所述的秸秆水解酸化处理装置，其特征在于：位于秸秆水解酸化处理室（4）内部的秸秆水解酸化槽（9）是由并排设置的5-15个单体槽构成。

3.  根据权利要求1所述的秸秆水解酸化处理装置，其特征在于：所述加热元件（13）是由平铺在秸秆水解酸化槽底座（15）内的加热管构成。

4.  根据权利要求1所述的秸秆水解酸化处理装置，其特征在于：所述秸秆水解酸化处理室（4）的顶部为向阳的斜坡状，坡度为15-20°。

5.  根据权利要求1所述的秸秆水解酸化处理装置，其特征在于：秸秆水解酸化槽（9）底部斜坡的坡度为2-15°。

一种秸秆水解酸化处理装置
技术领域
本发明涉及一种秸秆水解酸化处理装置。该装置特别适用于秸秆在进行厌氧反应产沼气前的水解酸化处理领域。
背景技术
农作物秸秆是农业生产过程中数量最大的副产品，是一种永续性的资源，秸秆厌氧消化不仅可以减少秸秆对环境的污染还能产生沼气用于人们生产生活。在国家和地方大力支持下秸秆沼气工程得到了迅速的发展。
目前秸秆厌氧消化的过程中所出现的问题主要有：秸秆直接进行厌氧处理沼气产气率低，秸秆在厌氧发酵罐内停留时间长，因此厌氧发酵罐的单位池容利用率较低。另一方面秸秆在厌氧发酵罐内大分子物质很难降解，在沼气的带动下形成浮渣层堵塞出料孔导致运行失败。
秸秆在水解酸化过程中，大分子物质降解为小分子物质，进入厌氧发酵罐后容易被厌氧菌所利用。秸秆水解酸化后进行厌氧发酵提高了产气率，缩短在发酵罐内的停留时间，提高了单位池容的利用率。由于水解酸化过程中秸秆大分子物质被降解，破坏了秸秆组织结构避免了在厌氧发酵过程的浮渣问题实现了厌氧发酵的连续运行。
发明内容
本发明的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供一种秸秆水解酸化处理装置。
本发明的目的可通过以下技术措施来实现的：
本发明的秸秆水解酸化处理装置包括位于秸秆水解酸化处理室内部的秸秆水解酸化槽、位于外部的集水槽和设置在顶部的用于对循环水进行加热的太阳能加热装置；在所述秸秆水解酸化槽底部设置有加热元件，侧部设置有用于进行秸秆水解酸化的超声波发生装置，在秸秆水解酸化槽的一侧设置有进出料门，在秸秆水解酸化槽底部设置有与集水槽相连通的的排水孔，且秸秆水解酸化槽的底部以向集水槽一侧倾斜的方式设置，在秸秆水解酸化槽的顶部设置有喷淋头，所述喷淋头通过管路、水循环泵与集水槽相连通；所述加热元件通过热水循环泵及相应管路与太阳能加热装置相连接。
本发明中位于秸秆水解酸化处理室内部的秸秆水解酸化槽是由并排设置的5-15个单体槽构成；所述加热元件是由平铺在秸秆水解酸化槽底座内的加热管构成；所述秸秆水解酸化处理室的顶部为向阳的斜坡状，坡度为15-20°。
本发明中秸秆水解酸化槽底部斜坡的坡度为2-15°。
 本发明的工作原理如下：
首先将粉碎后的秸秆由进出料门进入秸秆水解酸化槽，通过设置的太阳能加热装置对水进行加热，热水进入秸秆水解酸化槽底座内的加热元件与物料进行热交换，使得秸秆水解酸化槽内温度维持在35-38℃之间，并通过设置在秸秆水解酸化槽顶部的喷淋头向秸秆喷淋加水，设置在秸秆水解酸化槽侧壁的超声波发生装置用于破坏秸秆组织结构，有利于秸秆水解酸化；秸秆内渗出的水经排水孔逐步流入秸秆水解酸化处理室外部的集水槽内，经水循环泵再次通过喷淋头喷入秸秆水解酸化槽内的秸秆上，保证秸秆水解酸化过程含有一定量的水分。 秸秆在本身所带的水解酸化细菌的作用下对其进行水解酸化。水解酸化结束后，水解酸化后的秸秆经进出料门进入调配池内。
本发明的有益效果如下：
本发明对秸秆进行水解酸化处理过程中，秸秆所含难降解物质（木质素，纤维素，半纤维素，蜡质等）被部分降解，该过程不仅能够解决物料在厌氧发酵罐内的上浮现象，还能在一定程度上提高秸秆厌氧发酵的产气率，延长秸秆在厌氧发酵罐内的停留时间，秸秆经水解酸化处理后提高了厌氧过程中的沼气产气率。
附图说明
图1为本发明的结构主剖图。
图2为图1的俯视图（去除秸秆水解酸化处理室顶盖后）。
图1和图2中序号：1－集水槽，2－水循环泵，3－输水管，4－秸秆水解酸化处理室，5－进水管，  6－太阳能加热装置，7－出水管，8－喷淋头，9－秸秆水解酸化槽，10－超声波防护罩，11－超声波发生装置，12－热水循环泵，13－加热元件，14－排水孔， 15－秸秆水解酸化槽底座，16－进出料门。
具体实施方式
本发明以将下结合实施例（附图）做进一步描述：
如图1和图2所示，本发明的秸秆水解酸化处理装置包括位于秸秆水解酸化处理室4内部的由并排设置的5-15个单体槽构成的秸秆水解酸化槽9、位于外部的集水槽1和设置在顶部的用于对循环水进行加热的太阳能加热装置6；在所述秸秆水解酸化槽9底部设置有加热元件13，侧部设置有用于进行秸秆水解酸化的超声波发生装置11，在秸秆水解酸化槽9的一侧设置有进出料门16，在秸秆水解酸化槽9底部设置有与集水槽1相连通的的排水孔14，且秸秆水解酸化槽9的底部以向集水槽1一侧倾斜的方式设置，在秸秆水解酸化槽9的顶部设置有喷淋头8，所述喷淋头8通过管路（即输水管3）、水循环泵2与集水槽1相连通；所述加热元件13通过热水循环泵12及相应管路与太阳能加热装置6相连接。
所述加热元件13是由平铺在秸秆水解酸化槽底座15内的加热管构成；所述秸秆水解酸化处理室4的顶部为向阳的斜坡状，坡度为15-20°。
本发明中秸秆水解酸化槽9底部斜坡的坡度为2-15°。
以下结合附图对本发明的工作过程作进一步描述：
秸秆粉碎后，经进出料门16进入秸秆水解酸化槽9，开启水循环泵2将集水槽1内的水经喷淋头8喷洒在秸秆水解酸化槽9内的秸秆上，未被秸秆吸收的水分经排水孔14逐级流入集水槽1内。水循环泵2再次将水经喷淋头8喷洒在秸秆水解酸化槽4内的秸秆上，直至水分被秸秆吸收。循环水经太阳能加热装置6加热，热水通过出水管7流入秸秆水解酸化槽底座15内的加热元件13内与秸秆进行热交换，保证秸秆水解酸化槽9内的温度，经热交换后的循环水在热水循环泵12的作用下经进水管5进入太阳能加热装置6内再次进行加热。然后开启超声波发生装置11并持续一段时间。超声波破碎结束后，秸秆水解酸化槽9内的秸秆进入水解酸化阶段。秸秆水解酸化结束后，经进出料门16进入调配池进行后续的厌氧发酵产沼气阶段。