一种生物质能联合发酵产沼气装置及方法

技术领域

本发明属于生物质能技术领域，具体为一种生物质能联合发酵产沼气装置及方法。

背景技术

我国对生物质能源的利用极为重视，开展了生物质能利用技术的研究与开发，如用户沼气池、节柴炕灶、大中型沼气工程、生物质压块成型、气化与气化发电、生物质液体燃料等。随着我国养殖业的决速发展，畜禽污粪和植物秸秆方法产量日益增加，畜禽污粪和植物秸秆、养殖场废污水中含有重金属、病原微生物等，极易造成二次污染，同时，畜禽污粪和植物秸秆、养殖场废物中含有较多有机物，具有较高的资源利用价值。但是目前发酵装置存在一些问题：目前多数得生物质处理利用技术，都是单独处理相应的污物，大都需要添加额外的菌剂，经济成本高，产气效率低。因此，需要设计一种生物质能联合发酵产沼气装置及方法。

发明内容：

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种生物质能联合发酵产沼气装置及方法，解决了背景技术中提到的问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种生物质能联合发酵产沼气装置及方法技术方案：

一种生物质能联合发酵产沼气装置，包括秸秆整理室、秸秆切碎室、超声粉碎室、粪污混匀室、粪污分离室、秸秆浸泡室、发酵室、沼渣回用管，所述秸秆整理室的右端固定连接有秸秆切碎室，所述秸秆切碎室的右端固定连接有超声粉碎室，所述秸秆整理室的下端固定连接有粪污混匀室，所述超声粉碎室的下端固定连接有秸秆浸泡室，所述粪污混匀室与所述秸秆浸泡室的内部共同固定连接有粪污分离室，所述秸秆浸泡室的左端固定连接有发酵室，所述秸秆整理室的左端固定连接有秸秆进料口，所述秸秆整理室的内部固定连接有整理筒固定装置，所述整理筒固定装置的内部固定连接有秸秆整理筒，所述秸秆整理筒的内部固定安装有秸秆传送带，所述秸秆切碎室的内部固定连接有秸秆切碎筒，所述秸秆切碎筒的左端固定连接有秸秆收紧槽，所述秸秆切碎筒上转动连接有切碎固定轴，所述切碎固定轴的外侧固定连接有切碎刀，所述秸秆切碎筒的内部设置有传动带，所述秸秆切碎筒上开设有切碎出料口，所述粪污混匀室的左端固定连接有粪污进料口，所述粪污混匀室的内部设置有粪污搅拌轴，所述粪污分离室的内部设置有粪污旋转分离斗，所述粪污旋转分离斗上开设有液态污物分离口，所述粪污分离室上开设有固态污物分离口，所述粪污分离室上固定连接有液态污物下料口，所述秸秆浸泡室的内部设置有浸泡搅拌杆，所述秸秆浸泡室上开设有沼渣回用口，所述发酵室上固定连接有沼气收集口，所述发酵室的外侧固定连接有外壁保温层，所述发酵室的下端固定连接有漏斗形沼渣出口，所述漏斗形沼渣出口的下端固定连接有沼渣回用管。

作为优选，所述沼渣回用管上固定连接有动力泵，所述沼渣回用管与所述沼渣回用口固定连接。

作为优选，所述浸泡搅拌杆的数量为两个，两个所述浸泡搅拌杆在所述秸秆浸泡室中对称分布。

作为优选，所述超声粉碎室的外侧固定连接有降噪壁填料，所述超声粉碎室的下端开设有粉碎出料口。

作为优选，所述秸秆浸泡室的左端过大连接有浸泡混合物出料口，所述浸泡混合物出料口位于所述发酵室的内部。

作为优选，所述粪污混匀室上开设有粪污出料口，所述粪污出料口位于所述粪污分离室的上端。

作为优选，所述外壁保温层是由聚苯乙烯泡沫板材料制成，所述外壁保温层与所述漏斗形沼渣出口接触。

一种生物质能联合发酵产沼气的方法，具体步骤如下：

步骤一：首先秸秆进入秸秆整理室进行规整，收集到的秸秆通过秸秆进料口进入秸秆整理筒，秸秆在秸秆传送带内，限定于秸秆整理筒的圆柱形，凌乱的秸秆随着秸秆传送带运输逐渐聚拢成松散圆柱状，随着秸秆传送带秸秆径直进入秸秆切碎室中的秸秆切碎筒内，秸秆切碎筒的内径与秸秆整理筒的内径相同，秸秆径直进入秸秆切碎筒前端设置秸秆收紧槽，随着秸秆推进，松散的秸秆逐渐被压缩成紧凑的秸秆束，穿过秸秆收紧槽后，进入传动带上，经由设定程序的切碎刀有规律的成段切断，切断后的秸秆经切碎出料口进入超声粉碎室，超声粉碎室设有超声装备，对秸秆进行结构粉碎，经超声粉碎后的秸秆通过粉碎出料口进入秸秆浸泡室；

步骤二：秸秆处理的同时，粪污经粪污进料口进入粪污混匀室内，粪污混匀室设有粪污搅拌轴，对进入粪污混匀室的粪污进行搅拌，防止出现固液分层，经粪污出料口，污物进入粪污分离室内的粪污旋转分离斗中，通过粪污旋转分离斗的慢速高频旋转，液态污物通过液态污物分离口倍分离出来，通过液态污物下料口进入秸秆浸泡室，固态污物直接经过固态污物分离口进入发酵室待发酵；

步骤三：进入秸秆浸泡室的液态污物和粉碎秸秆，在浸泡搅拌杆的作用下，进行混合搅拌均匀并浸泡三到五小时，之后物料经过浸泡混合物出料口顺溜至发酵室，与固态污物混合发酵，发酵室外壁设有外壁保温层，上部设有沼气收集口，产生的沼气集中收集，沼气收集口处检测的沼气浓度降低后，动力泵启动，发酵室中的剩余沼渣经过漏斗形沼渣出口经沼渣回用管经过沼渣回用口进入秸秆浸泡室中，等待与下一批次物料进行浸泡再发酵，依次循环，其中各个连接口处均设有电磁控制阀门。

本发明的有益效果是：本发明涉及一种生物质能联合发酵产沼气装置及方法，具有产气率高、二次污染小与节约成本的特点，在具体的使用中，与传统的生物质能联合发酵产沼气装置及方法相比较而言，本生物质能联合发酵产沼气装置及方法具有以下有益效果：

本发明涉及的秸秆与粪污联合发酵产沼气的方法，将两种生物质能联合使用，提高了产气效率，降低了二次污染，减少了人工费等成本费用。

附图说明：

为了易于说明，本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。

图1为本发明的整体结构示意图。

图中：1、秸秆整理室；11、秸秆进料口；12、秸秆整理筒；13、秸秆传送带；14、整理筒固定装置；2、秸秆切碎室；21、秸秆切碎筒；22、秸秆收紧槽；23、切碎固定轴；24、切碎刀；25、传动带；26、切碎出料口；3、超声粉碎室；31、降噪壁填料；32、粉碎出料口；4、粪污混匀室；41、粪污进料口；42、粪污搅拌轴；43、粪污出料口；5、粪污分离室；51、粪污旋转分离斗；52、液态污物分离口；53、固态污物分离口；54、液态污物下料口； 6、秸秆浸泡室；61、浸泡搅拌杆；62、浸泡混合物出料口；63、沼渣回用口；7、发酵室；71、沼气收集口；72、外壁保温层；73、漏斗形沼渣出口；8、沼渣回用管；81、动力泵。

具体实施方式：

如图1所示，本具体实施方式采用以下技术方案：

实施例：

一种生物质能联合发酵产沼气装置，包括秸秆整理室1、秸秆切碎室2、超声粉碎室3、粪污混匀室4、粪污分离室5、秸秆浸泡室6、发酵室7、沼渣回用管8，所述秸秆整理室1的右端固定连接有秸秆切碎室2，所述秸秆切碎室2的右端固定连接有超声粉碎室3，所述秸秆整理室1的下端固定连接有粪污混匀室4，所述超声粉碎室3的下端固定连接有秸秆浸泡室6，所述粪污混匀室4与所述秸秆浸泡室6的内部共同固定连接有粪污分离室5，所述秸秆浸泡室6的左端固定连接有发酵室7，所述秸秆整理室1的左端固定连接有秸秆进料口11，所述秸秆整理室1的内部固定连接有整理筒固定装置14，所述整理筒固定装置14的内部固定连接有秸秆整理筒12，所述秸秆整理筒12的内部固定安装有秸秆传送带13，所述秸秆切碎室2的内部固定连接有秸秆切碎筒21，所述秸秆切碎筒21的左端固定连接有秸秆收紧槽22，所述秸秆切碎筒21上转动连接有切碎固定轴23，所述切碎固定轴23的外侧固定连接有切碎刀24，所述秸秆切碎筒21的内部设置有传动带25，所述秸秆切碎筒21上开设有切碎出料口26，所述粪污混匀室4的左端固定连接有粪污进料口41，所述粪污混匀室4的内部设置有粪污搅拌轴42，所述粪污分离室5的内部设置有粪污旋转分离斗51，所述粪污旋转分离斗51上开设有液态污物分离口 52，所述粪污分离室5上开设有固态污物分离口53，所述粪污分离室5上固定连接有液态污物下料口54，所述秸秆浸泡室6的内部设置有浸泡搅拌杆61，所述秸秆浸泡室6上开设有沼渣回用口63，所述发酵室7上固定连接有沼气收集口71，所述发酵室7的外侧固定连接有外壁保温层72，所述发酵室7的下端固定连接有漏斗形沼渣出口73，所述漏斗形沼渣出口73的下端固定连接有沼渣回用管8。

其中，所述沼渣回用管8上固定连接有动力泵81，所述沼渣回用管8与所述沼渣回用口63固定连接，动力泵81可以对沼渣回用管8内部的原料提供移动的动力。

其中，所述浸泡搅拌杆61的数量为两个，两个所述浸泡搅拌杆61在所述秸秆浸泡室6中对称分布，两个浸泡搅拌杆61可以使得浸泡液充分混合。

其中，所述超声粉碎室3的外侧固定连接有降噪壁填料31，所述超声粉碎室3的下端开设有粉碎出料口32，粉碎出料口32可以将原料秸秆碎排入到秸秆浸泡室6的内部。

其中，所述秸秆浸泡室6的左端过大连接有浸泡混合物出料口62，所述浸泡混合物出料口62位于所述发酵室7的内部，浸泡混合物出料口62可以将浸泡液排入到发酵室7的内部。

其中，所述粪污混匀室4上开设有粪污出料口43，所述粪污出料口43位于所述粪污分离室5的上端，粪污出料口43可以将粪污排入到粪污分离室5 的内部。

其中，所述外壁保温层72是由聚苯乙烯泡沫板材料制成，所述外壁保温层72与所述漏斗形沼渣出口73接触，外壁保温层72可以对发酵室7的内部进行保温。

一种生物质能联合发酵产沼气的方法，具体步骤如下：

步骤一：首先秸秆进入秸秆整理室1进行规整，收集到的秸秆通过秸秆进料口11进入秸秆整理筒12，秸秆在秸秆传送带13内，限定于秸秆整理筒 12的圆柱形，凌乱的秸秆随着秸秆传送带13运输逐渐聚拢成松散圆柱状，随着秸秆传送带13秸秆径直进入秸秆切碎室2中的秸秆切碎筒21内，秸秆切碎筒21的内径与秸秆整理筒12的内径相同，秸秆径直进入秸秆切碎筒21前端设置秸秆收紧槽22，随着秸秆推进，松散的秸秆逐渐被压缩成紧凑的秸秆束，穿过秸秆收紧槽22后，进入传动带25上，经由设定程序的切碎刀24有规律的成段切断，切断后的秸秆经切碎出料口26进入超声粉碎室3，超声粉碎室3设有超声装备，对秸秆进行结构粉碎，经超声粉碎后的秸秆通过粉碎出料口32进入秸秆浸泡室6；

步骤二：秸秆处理的同时，粪污经粪污进料口41进入粪污混匀室4内，粪污混匀室4设有粪污搅拌轴42，对进入粪污混匀室4的粪污进行搅拌，防止出现固液分层，经粪污出料口43，污物进入粪污分离室5内的粪污旋转分离斗51中，通过粪污旋转分离斗51的慢速高频旋转，液态污物通过液态污物分离口52倍分离出来，通过液态污物下料口54进入秸秆浸泡室6，固态污物直接经过固态污物分离口53进入发酵室7待发酵；

步骤三：进入秸秆浸泡室6的液态污物和粉碎秸秆，在浸泡搅拌杆61的作用下，进行混合搅拌均匀并浸泡三到五小时，之后物料经过浸泡混合物出料口62顺溜至发酵室7，与固态污物混合发酵，发酵室7外壁设有外壁保温层72，上部设有沼气收集口71，产生的沼气集中收集，沼气收集口71处检测的沼气浓度降低后，动力泵81启动，发酵室7中的剩余沼渣经过漏斗形沼渣出口73经沼渣回用管8经过沼渣回用口63进入秸秆浸泡室6中，等待与下一批次物料进行浸泡再发酵，依次循环，其中各个连接口处均设有电磁控制阀门。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。