CN110004036A - 一种连续进出料有机固体废弃物干式沼气发酵系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种连续进出料有机固体废弃物干式沼气发酵系统，包括物料载运单元及发酵单元，其中物料载运单元包括载料平板车及进出料车轨道，进出料车轨道穿过发酵单元敷设于地面上，载料平板车运行于进出料车轨道上；发酵单元按载料平板车行进方向依次布置进料仓、发酵仓以及出渣仓；所述进料仓入口端设有进料仓密封门，出口端与发酵仓之间通过发酵仓第一密封门相隔；进料仓上部设有充气管和排气管。本发明是新型生物质能源生产成套设备，采用干式发酵，适用于处理如秸秆、禽畜粪便、果蔬垃圾等固体有机废弃物，物料免粉碎，免预处理，连续进出料，耗能低，可连续生产沼气及有机肥原料，无大型设备，建造成本低。
Description
技术领域
本发明涉及一种沼气发酵技术，具体为一种连续进出料有机固体废弃物干式沼气发酵系统。
背景技术
目前国内外处理秸秆等有机固体废弃物的工艺方法都是湿发酵，这些处理方法都要对废弃物进行粉碎等预处理，粉碎秸秆除耗能、耗人工，还产生大量粉尘，不仅增加成本，还会产生二次污染。由于秸秆等有机固体废弃物比重轻，进入发酵装置后上浮形成硬壳，影响物料发酵，降低发酵效率。传统的工艺装置需要大量机械设备才能完成，设备资金投入大，能耗高，设备故障率高，影响沼气产气效率，不适合大规模处理有机固体废弃物。
发明内容
针对现有技术中处理秸秆等有机固体废弃物的工艺方法产沼气不平衡、效率低、不适合大规模处理有机固体废弃物等不足，本发明要解决的问题是提供一种有效克服传统发酵工艺弊端、可大规模工业化处理各类有机固体废弃物的连续进出料有机固体废弃物干式沼气发酵系统。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
本发明一种连续进出料有机固体废弃物干式沼气发酵系统，包括物料载运单元及发酵单元，其中物料载运单元包括载料平板车及进出料车轨道，进出料车轨道穿过发酵单元敷设于地面上，载料平板车运行于进出料车轨道上；发酵单元按载料平板车行进方向依次布置进料仓、发酵仓以及出渣仓。
所述进料仓入口端设有进料仓密封门，出口端与发酵仓之间通过发酵仓第一密封门相隔；进料仓上部设有充气管和排气管。
所述发酵仓出口端通过发酵仓第二密封门与出渣仓相隔；发酵仓内上部安装沼液喷淋装置，底部设有沼液回流槽，沼液回流槽出口与一地下沼液回流池连通；发酵仓顶部安装沼气排出管，该沼气排出管与外部储气柜联通。
所述地下沼液回流池内设有沼液提升泵，沼液提升泵出口侧通过主管与沼液喷淋装置相连。
所述地下沼液回流池中还设有污泥沉淀池，污泥沉淀池，内设有污泥强排泥浆泵及管道。
还设有沼菌培养池，培养好的沼菌通过沼菌池联通管输入到地下沼液回流池内以配置沼液。
所述发酵仓内还设有多个加热管及热水池，多个加热管安装于发酵仓两侧内壁上，热水池设于发酵仓地下，通过热源水管引入外部太阳能热系统及沼气发电余热回收系统产生的热水，发酵仓内加热后余水通过加热回水管，回流到加热水池内，再通过热水泵提升输送至外部太阳能热系统及沼气发电余热回收系统中。
出渣仓上部设沼气排出管及补气管，出口端设有出料仓密封门。
本发明具有以下有益效果及优点：
1.本发明是新型生物质能源生产成套设备，采用干式发酵，适用于处理如秸秆、禽畜粪便、果蔬垃圾等固体有机废弃物，物料免粉碎，免预处理，连续进出料，耗能低，可连续生产沼气及有机肥原料，无大型设备，建造成本低。
2.本发明不需要对原料预处理，能有效克服传统发酵工艺弊端，可大规模工业化处理各类有机固体废弃物，具有良好运行稳定性，可为处理大量有机固体垃圾从技术上实施运行提供保障；通过厌氧发酵处理，不但可以获得大量生物质能源，还可产生有机肥，因此资源化处理利用有机固体废弃物具有极大的经济价值。
3.本发明的研制开发应用，将极大的推动我国对有机固体废弃物的处理与综合利用，降低建造成本、运行成本以及能耗，无论是在国际市场还是在国内市场都有极强的竞争力。
附图说明
图1为本发明系统平面图；
图2为本发明系统立面图；
图3为本发明系统纵向剖面图；
图4为本发明系统横向断面图。
其中，1为进料仓，2为发酵仓，3为出渣仓，4为进料仓密封门，5a为发酵仓第一密封门，5b为发酵仓第二密封门，6为出料仓密封门，7为进出料车轨道，8为沼液回流槽，9为地下沼液回流池，10为沼液回流管，11为沼液喷洒管，12为沼液提升立管，13为沼液提升泵，14为沼液污泥沉淀池，15为污泥强排泵及管道，16为载料平板车(遥控电动)，17为充气管，18为排气管，19为沼气排出管(联通储气柜)，19a为沼气排出管第一支管，19b为沼气排出管第二支管，20为补气管，21为沼液喷洒头，22为加热管，23为沼菌培养池，24为加热水池，25为加热回水管，26为热源水管，27为沼菌池联通管。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明作进一步阐述。
如图1～2所示，本发明一种连续进出料有机固体废弃物干式沼气发酵系统，包括物料载运单元及发酵单元，其中物料载运单元包括载料平板车16及进出料车轨道7，进出料车轨道7穿过发酵单元敷设于地面上，载料平板车16运行于进出料车轨道7上；发酵单元按载料平板车16行进方向依次布置进料仓1、发酵仓2以及出渣仓3。
如图3所示，进料仓1入口端设有进料仓密封门4，出口端与发酵仓之间通过发酵仓第一密封门5a相隔；进料仓1上部设有充气管17和排气管18。发酵仓2出口端通过发酵仓第二密封门5b与出渣仓3相隔；发酵仓2内上部安装沼液喷淋装置，底部设有沼液回流槽8，沼液回流槽8出口与一地下沼液回流池9连通；发酵仓2顶部安装沼气排出管19，该沼气排出管19与外部储气柜联通。沼液回流槽8沿地面纵向布设于发酵仓2内两侧。
如图2所示，地下沼液回流池9内设有沼液提升泵13，沼液提升泵13出口侧通过主管12与沼液喷淋装置相连。地下沼液回流池9中还设有污泥沉淀池14，污泥沉淀池14内设有污泥强排泥浆泵及管道15。
如图4所示，还设有沼菌培养池23，培养好的沼菌通过沼菌池联通管27输入到地下沼液回流池9内以配置沼液。
发酵仓2内还设有多个加热管22及热水池24，多个加热管22安装于发酵仓2两侧内壁上，热水池24设于发酵仓2地下，通过热源水管26引入外部太阳能热系统及沼气发电余热回收系统产生的热水，发酵仓2内加热后余水通过加热回水管25，回流到加热水池24内，再通过热水泵提升输送至外部太阳能热系统及沼气发电余热回收系统中。
出渣仓3上部设沼气排出管19及补气管20，出口端设有出料仓密封门6，如图3所示。
本发明连续进出料有机固体废弃物干式沼气发酵系统，主要适用于处理如秸秆、禽畜粪便、果蔬垃圾等固体有机废弃物，物料免粉碎，免预处理，连续进出料，耗能低，可连续生产沼气及有机肥原料，其主要生产工艺流程是外运来的物料直接卸到载料平板车16上，载料平板车16为电驱动，沿进出料车导轨7通过遥控装置进入发酵单元内。
本发明的工艺原理为：
物料装入载料平板车16，通过进出料车导轨7载运到发酵仓2中，待物料发酵完成后，载料平板车16通过进出料车导轨7运出发酵仓2，输入至制肥车间。发酵单元由进料仓1、发酵仓2、出料仓3组成。物料进入进料仓1后排出空气，再进入发酵仓2，喷洒沼液，加温发酵，待发酵完成后，将残渣载入出料仓3，排出残留沼气后，将发酵后的沼渣载入制肥车间。
本发明的工作过程如下：
首先开启进料仓密封门4，载料平板车16进入进料仓1，关闭进料仓密封门4，通过充气管17将二氧化碳气体冲入进料仓1，同时通过排气管18把进料仓1中空气排出，直到确认进料仓1内无氧气，停止充、排气；
开启发酵仓第一密封门5a，物料车进入发酵仓2，关闭发酵仓第二密封门5b，开动沼液喷洒装置(包括沼液喷洒管11和沼液喷洒头21，向物料喷洒沼液，直到物料饱和为止(沼液有回流即可)；载料平板车16渗出的沼液经过沼液回流槽8进入液回流管10再流回地下沼液回流池9；
启动加热管22，对发酵仓2补热，达到正常发酵温度停止加热；待发酵产生沼气完成后，开启发酵仓第二密封门5b，将载料平板车移动至出渣仓3，关闭发酵仓第二密封门5b，将出渣仓3内沼气通过排气管19排至外部储气柜，同时经补气管20向出渣仓补充空气；
沼气排完后，开启出渣仓密封门6，将载料平板车16内残渣运至有机肥制造车间，一次有机固体废弃物干式沼气发酵过程结束。
本实施例中，按设计容量每天进出一次料，在不停产沼气的条件，每天进出料，保证生产的连续性。
发酵仓2内配置了加热管22，以保证仓2发酵温度，并配有循环泵及热水池24，热量来自太阳能热系统及沼气发电余热回收系统，通过加热回水管26流向热水池24，发酵仓内加热后余水通过加热回水管25回流到加热水池24内。
本发明配置的沼液回池及沼菌培养池用于将配置培养好的沼菌通过沼菌池联通管27经沼液回流管10输入到地下沼液回流池9内，配置适合的沼液，地下沼液回流池9内的沼液由沼液提升泵13，通过沼液提升立管12打入到沼液喷洒管11中，再经沼液喷洒头21将沼液均匀的喷洒到物料上；物料饱和后渗出的沼液汇集到沼液回流槽8，经过沼液回流管10，回流到地下沼液回流地9内。在沼液回流地9内设有污泥沉淀池14，沉淀后的污泥用泥浆泵15排出，将排出的泥浆输送到制肥车间处理。
目前我国正在实施农村农业环境整治工作，我国每年产生的有机废弃物垃圾近30亿吨，其中绝大部分通过填埋、焚烧的是方式处理，而这部分垃圾具有较高的利用价值。本发明通过厌氧发酵处理，不但可以获得大量生物质能源，还可产生有机肥，因此资源化处理利用有机固体废弃物具有极大的经济价值。
本发明可推动我国对有机固体废弃物的处理与综合利用，降低建造成本、降低运行成本、降低能耗等，可为处理大量有机固体垃圾从技术上实施运行提供保障，无论是在国际市场还是在国内市场都有极强的竞争力，能有效克服传统发酵工艺弊端，可大规模工业化处理各类有机固体废弃物，具有良好运行稳定性。
Claims (8)
1.一种连续进出料有机固体废弃物干式沼气发酵系统，其特征在于：包括物料载运单元及发酵单元，其中物料载运单元包括载料平板车及进出料车轨道，进出料车轨道穿过发酵单元敷设于地面上，载料平板车运行于进出料车轨道上；发酵单元按载料平板车行进方向依次布置进料仓、发酵仓以及出渣仓。
2.根据权利要求1所述的连续进出料有机固体废弃物干式沼气发酵系统，其特征在于：所述进料仓入口端设有进料仓密封门，出口端与发酵仓之间通过发酵仓第一密封门相隔；进料仓上部设有充气管和排气管。
3.根据权利要求1所述的连续进出料有机固体废弃物干式沼气发酵系统，其特征在于：所述发酵仓出口端通过发酵仓第二密封门与出渣仓相隔；发酵仓内上部安装沼液喷淋装置，底部设有沼液回流槽，沼液回流槽出口与一地下沼液回流池连通；发酵仓顶部安装沼气排出管，该沼气排出管与外部储气柜联通。
4.根据权利要求3所述的连续进出料有机固体废弃物干式沼气发酵系统，其特征在于：所述地下沼液回流池内设有沼液提升泵，沼液提升泵出口侧通过主管与沼液喷淋装置相连。
5.根据权利要求3所述的连续进出料有机固体废弃物干式沼气发酵系统，其特征在于：所述地下沼液回流池中还设有污泥沉淀池，污泥沉淀池，内设有污泥强排泥浆泵及管道。
6.根据权利要求3所述的连续进出料有机固体废弃物干式沼气发酵系统，其特征在于：还设有沼菌培养池，培养好的沼菌通过沼菌池联通管输入到地下沼液回流池内以配置沼液。
7.根据权利要求3所述的连续进出料有机固体废弃物干式沼气发酵系统，其特征在于：所述发酵仓内还设有多个加热管及热水池，多个加热管安装于发酵仓两侧内壁上，热水池设于发酵仓地下，通过热源水管引入外部太阳能热系统及沼气发电余热回收系统产生的热水，发酵仓内加热后余水通过加热回水管，回流到加热水池内，再通过热水泵提升输送至外部太阳能热系统及沼气发电余热回收系统中。
8.根据权利要求1所述的连续进出料有机固体废弃物干式沼气发酵系统，其特征在于：出渣仓上部设沼气排出管及补气管，出口端设有出料仓密封门。
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