一种秸秆与高氨氮物料联合干法厌氧发酵系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种秸秆与高氨氮物料联合干法厌氧发酵系统，包括生物质破碎机，其中，生物质破碎机通过秸秆输送系统连接至级厌氧发酵罐；级厌氧发酵罐连接至混合进料器和沼气利用单元；混合进料器通过级厌氧发酵罐连接至固液分离机，级厌氧发酵罐连接至沼气利用单元；固液分离机连通至沼液池；沼液池连通至氨吹脱塔，其中，氨吹脱塔连接至级厌氧发酵罐。本实用新型专利技术采用联合干法厌氧发酵技术，先利用秸秆进行厌氧菌扩培，再与粪便进行混合发酵，可实现高氨氮物料的高浓度发酵；采用干法厌氧发酵罐。干法厌氧发酵罐为推流式(非全混式)，物料在发酵罐内移动的过程中逐步发酵。随着厌氧发酵的进行，粪便中的氨氮逐步释放，氨氮浓度逐步提高。

【技术实现步骤摘要】
一种秸秆与高氨氮物料联合干法厌氧发酵系统
本技术涉及一种厌氧发酵系统，特别涉及一种秸秆与高氨氮物料联合干法厌氧发酵系统。
技术介绍
我国作为农业大国，农业废弃物产量居世界前列。每年产生大量的秸秆及畜禽粪便，如不进行妥善处置，将会对农村环境造成严重污染。用厌氧发酵处理农业废弃物能同时生成沼气及有机肥，兼具减量化、无害化、资源化的优势。在多种厌氧发酵工艺中，干法厌氧发酵预处理简单、占地面积小、沼液量少，是农业废弃物处理的理想方法。但由于干法工艺采用了较高的发酵浓度，因此发酵罐内的有害物质积累现象比湿法厌氧发酵更为严重。以鸡粪干法厌氧发酵为例，通常采用含固率20％的初始浓度，发酵后氨氮浓度可达8000mg/l以上，超过了厌氧发酵菌对氨氮的耐受范围，容易造成沼气甲烷含量降低，甚至完全抑制厌氧菌活性；现有全混式厌氧发酵技术，处理高氨氮物料时，只能进行低浓度发酵。即需要加水对物料进行稀释，会产生大量的沼液排放。现有的干法厌氧发酵技术，容易发生氨氮抑制，难以处理猪粪、鸡粪等高氨氮物料。为解决以上问题，申请人研发了一种秸秆与高氨氮物料联合干法厌氧发酵系统。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种秸秆与高氨氮物料联合干法厌氧发酵系统。为了解决上述技术问题，本技术提供了如下的技术方案：本技术一种秸秆与高氨氮物料联合干法厌氧发酵系统，包括生物质破碎机，其中，所述生物质破碎机通过秸秆输送系统连接至级厌氧发酵罐；所述级厌氧发酵罐连接至混合进料器和沼气利用单元；所述混合进料器通过级厌氧发酵罐连接至固液分离机，其中，所述级厌氧发酵罐连接至所述沼气利用单元。作为本技术的一种优选技术方案，所述固液分离机连通至沼液池；所述沼液池连通至氨吹脱塔，其中，所述氨吹脱塔连接至所述级厌氧发酵罐。作为本技术的一种优选技术方案，所述固液分离机连接至沼渣堆肥单元。作为本技术的一种优选技术方案，所述氨吹脱塔连接至沼液灌溉单元。作为本技术的一种优选技术方案，所述混合进料器连接有粪便接收槽本技术所达到的有益效果是：本技术采用联合干法厌氧发酵技术，先利用秸秆进行厌氧菌扩培，再与粪便进行混合发酵，可实现高氨氮物料的高浓度发酵；采用干法厌氧发酵罐。干法厌氧发酵罐为推流式(非全混式)，物料在发酵罐内移动的过程中逐步发酵。随着厌氧发酵的进行，粪便中的氨氮逐步释放，氨氮浓度逐步提高。即使发生氨氮抑制，也只会发生在厌氧反应的末期，此时大部分有机物已转化成沼气，厌氧发酵的目的已基本达到；采用1级厌氧发酵罐，2级厌氧发酵罐，1级罐采用纯秸秆发酵，使厌氧菌预先进行增殖，然后再与粪便混合进入2级罐，这样设计使得厌氧菌的繁殖领先于粪便氨氮的释放，使得大部分有机物在氨氮抑制前已经被厌氧菌转化为沼气；采用氨氮吹脱，使沼液中的氨氮浓度下降，然后进行回用，既为1级厌氧发酵罐提供了菌种，又减少了整个系统的沼液排放量，减少了沼液消纳的压力。附图说明附图用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的实施例一起用于解释本技术，并不构成对本技术的限制。在附图中：图1是本技术的结构示意图；图中：1、生物质破碎机；2、秸秆输送系统；3、1级厌氧发酵罐；4、2级厌氧发酵罐；5、混合进料器；6、粪便接收槽；7、沼气利用单元；8、固液分离机；9、沼液池；10、氨吹脱塔；11、沼渣堆肥单元；12、沼液灌溉单元。具体实施方式以下结合附图对本技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本技术，并不用于限定本技术。实施例如图1所示，本技术提供一种秸秆与高氨氮物料联合干法厌氧发酵系统，包括生物质破碎机1，其中，生物质破碎机1通过秸秆输送系统2连接至1级厌氧发酵罐3，以实现将精油生物质破碎机1处理后的秸秆送至1级厌氧发酵罐3内；1级厌氧发酵罐3连接至混合进料器5和沼气利用单元7；混合进料器5通过2级厌氧发酵罐4连接至固液分离机8，其中，2级厌氧发酵罐4连接至沼气利用单元7。进一步的，固液分离机8连通至沼液池9；沼液池9连通至氨吹脱塔10，其中，氨吹脱塔10连接至1级厌氧发酵罐3。固液分离机8连接至沼渣堆肥单元11，氨吹脱塔10连接至沼液灌溉单元12，混合进料器5连接有粪便接收槽6。具体的，实施步骤如下：(1)秸秆进入生物质破碎机1进行破碎，破碎粒径4cm以下。(2)秸秆输送系统2由皮带机、进料螺旋组成，将秸秆送入1级厌氧发酵罐3。进料螺旋为不锈钢无轴螺旋输送机，安装与厌氧发酵墙面上，螺旋的前端45°倾斜向下，伸入厌氧发酵罐液面以下，防止沼气从螺旋逸出。(3)秸秆进料的同时，回流沼液至1级厌氧发酵罐3的进料口，秸秆：沼液比例为1:1。沼液的氨氮浓度低于2000mg/l，物料平均氨氮浓度低于1000mg/l。如果采用的秸秆比较干燥，还需加水将平均含水率调节至75％以下。(4)1级厌氧发酵罐3为干式厌氧发酵罐，采用侧搅拌。发酵温度为中温(36-38℃)，物料停留时间10-15天。发酵罐产生的沼气送入沼气利用单元，进行供热、发电或提纯生物天然气。(5)粪便首先倾倒入粪便接收槽。粪便接收槽的容积应按每天处理量的1/2以上设计。(6)粪便通过螺旋输送机均匀地送至混合进料器。同时，按比例输送1级发酵罐的内容物至混合进料器，作为粪便发酵的菌种。两种物料在混合进料器中搅拌均，泵送进入2级厌氧发酵罐。菌种：粪便的比例应≥1/3。(7)2级厌氧发酵罐4为干式厌氧发酵罐，采用侧搅拌。发酵温度为中温(36-38℃)，物料停留时间20-25天。发酵罐产生的沼气送入沼气利用单元，进行供热、发电或提纯生物天然气。(8)物料通过2级厌氧发酵罐产沼气后，泵送至固液分离机进行脱水。产生沼渣和沼液。沼渣含水率控制在75-80％，送入沼渣堆肥单元。沼液排入沼液池暂存。(8)随着2级厌氧发酵的进行，粪便中的氮元素大量转化为氨氮，因此沼液中氨氮含量可达6000-8000mg/l以上。向沼液中加石灰石，调节pH至11-12，然后泵送至氨吹脱塔。同时向吹脱塔底部鼓空气进行气液交换，气液比为5000:1。吹脱后，氨氮去除率约为80％，氨氮浓度降至2000mg/l以下。(9)沼液定量回流至1级厌氧发酵罐(步骤3)，多余沼液进入沼液灌溉单元12，还田利用。本技术采用联合干法厌氧发酵技术，先利用秸秆进行厌氧菌扩培，再与粪便进行混合发酵，可实现高氨氮物料的高浓度发酵；采用干法厌氧发酵罐。干法厌氧发酵罐为推流式(非全混式)，物料在发酵罐内移动的过程中逐步发酵。随着厌氧发酵的进行，粪便中的氨氮逐步释放，氨氮浓度逐步提高。即使发生氨氮抑制，也只会发生在厌氧反应的末期，此时大部分有机物已转化成沼气，厌氧发酵的目的已基本达到；采用1级厌氧发酵罐，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种秸秆与高氨氮物料联合干法厌氧发酵系统，其特征在于，包括生物质破碎机(1)，其中，/n所述生物质破碎机(1)通过秸秆输送系统(2)连接至1级厌氧发酵罐(3)；/n所述1级厌氧发酵罐(3)连接至混合进料器(5)和沼气利用单元(7)；/n所述混合进料器(5)通过2级厌氧发酵罐(4)连接至固液分离机(8)，其中，/n所述2级厌氧发酵罐(4)连接至所述沼气利用单元(7)。/n

【技术特征摘要】
1.一种秸秆与高氨氮物料联合干法厌氧发酵系统，其特征在于，包括生物质破碎机(1)，其中，
所述生物质破碎机(1)通过秸秆输送系统(2)连接至1级厌氧发酵罐(3)；
所述1级厌氧发酵罐(3)连接至混合进料器(5)和沼气利用单元(7)；
所述混合进料器(5)通过2级厌氧发酵罐(4)连接至固液分离机(8)，其中，
所述2级厌氧发酵罐(4)连接至所述沼气利用单元(7)。


2.根据权利要求1所述的一种秸秆与高氨氮物料联合干法厌氧发酵系统，其特征在于，所述固液分离机(8)连通至沼液池(9)；
所述沼液...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺立，李刘强，杨伟，
申请(专利权)人：上海济兴能源环保技术有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31