一种农业有机废弃物制备生物质天然气联产有机肥的方法 |
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| 申请号 | CN202311635060.6 | 申请日 | 2023-12-01 | 公开(公告)号 | CN117867038A | 公开(公告)日 | 2024-04-12 |
| 申请人 | 天津亚天环保科技有限责任公司; | 发明人 | 李玲君; 李润彪; 董小斌; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种农业有机废弃物制备 生物 质 天然气 联产 有机肥 的方法，涉及生物加工设备技术领域，该方法包括以下步骤：步骤一：将 植物 秸秆碾压并用于高温 蒸汽 设备 软化 处理，随后自然降温；步骤二：将蒸汽处理后的植物秸秆送入厌 氧 发酵 罐中，维持发酵 温度 在40‑55℃之间；步骤三：将发酵后产生的气体送入气体收集管路中，通过气体收集管路处理气体中的二氧化硫和 水 分，本发明针对现有需要进行设计，对植物秸秆进行高温处理，使得秸秆中 纤维 软化，便于后期的发酵处理，有助于缩短制肥周期，同时也提高了天然气的出气效率，并且还配置了相应的配料设备，可以将 沼渣 与配料充分的混合，进一步保证了 肥料 的加工 质量 。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种农业有机废弃物制备生物质天然气联产有机肥的方法，其特征在于，包括以下步骤： |
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| 说明书全文 | 一种农业有机废弃物制备生物质天然气联产有机肥的方法技术领域[0001] 本发明涉及生物加工设备技术领域，具体是一种农业有机废弃物制备生物质天然气联产有机肥的方法。 背景技术[0002] 能源和环境是全世界、全人类共同关心的问题，也是我国社会经济发展的重要问题。全年能源消费中，天然气消费总量1653.2亿立方米，增速领跑其他能源品种。能源使用结构给我国带了严重的环境污染问题，由石化燃料燃烧造成的空气污染尤为严重，作为农业大国的我们，植物秸秆产量每年不可估量，现有的生物气技术如沼气技术一般基于有机餐厨垃圾和农业生物质秸秆。在加工过程中由于秸秆本身质地较硬，在发酵的时候发酵周期较长，不利于提高生产效率，并且在制备肥料的时候，沼渣与配料之间混合不够充分，因为沼渣都是结块，与配料不容易混合，不利于把控肥料质量。 [0003] 基于此，现在提供一种农业有机废弃物制备生物质天然气联产有机肥的方法，可以消除现有装置存在的弊端。 发明内容[0004] 本发明的目的在于提供一种农业有机废弃物制备生物质天然气联产有机肥的方法，以解决背景技术中的问题。 [0005] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案： [0006] 一种农业有机废弃物制备生物质天然气联产有机肥的方法，包括以下步骤： [0008] 步骤二：将蒸汽处理后的植物秸秆送入厌氧发酵罐中，然后将牛粪、秸秆及生物炭混合，加水调节固含量为12％，将得到的混合物在35±1℃下密封反应3天，然后向反应体系中加入含有菌种的氢氧化钠液，调节体系pH至所述菌种厌氧发酵所需的pH，进行牛粪和秸秆的厌氧共发酵；维持发酵温度在40‑55℃之间； [0009] 步骤三：将发酵后产生的气体送入气体收集管路中，通过气体收集管路处理气体中的二氧化硫和水分，并存储在气体存储设备中，将发酵产生的固体残留物送入固液分离设备，分离出沼渣； [0010] 步骤四：将分离出的沼渣送入配料设备中，将沼渣与添加辅助添加料，使得二者充分混合获取有机肥，这里的混合方式是先将沼渣送入混合箱内部，然后在搅拌的过程中跟随搅拌速度添加辅助配料，在对沼渣进行混合的时候会不断的使得沼渣翻起并切割，切割后的沼渣处于扬起来的状态，更容易与下落的配合混合，搅拌打碎的同时伴随着碾压夯实操作，进一步提高了混合效果。 [0011] 在上述技术方案的基础上，本发明还提供以下可选技术方案： [0012] 在一种可选方案中：高温蒸汽设备软化处理包括以下流程：先将碾压后的秸秆预处理压辊中，将秸秆碾压成扁平状结构，随后通过针杆进行刺穿，使得秸秆整体处于一个通气的状态，为后期蒸汽处理做准备，再将预处理的秸秆送入高温蒸汽设备中，设备内部的气压调整为高压状态，至少10个大气压，然后不断的送入高温蒸汽，持续时间至少为一天，在自然降温至室温即可。 [0013] 在一种可选方案中：所述配料设备包括混料箱，所述混料箱左侧设有用于送入沼渣的进料管，所述混料箱上端中间位置转动设有一个旋转套，所述旋转套中滑动配合设有一个搅拌轴，所述搅拌轴和旋转套之间设有旋转限位件，所述旋转套外侧设有一个第二齿轮，所述第二齿轮与第三齿轮相互啮合，所述第三齿轮设置在驱动电机的输出端，所述驱动电机设置在混料箱上端，所述搅拌轴下端与底板转动连接，所述底板大于混料箱的下端口直径，所述混料箱下端设有用于收集混合料的排料斗，位于混料箱内部的搅拌轴外侧设有用于对物料充分混合的翻料混合组件，所述混料箱上端还设有用于均匀加料的加料组件，所述搅拌轴上端与伸缩推杆的输出端转动连接； [0014] 在一种可选方案中：所述底板上端设置为锥形结构。 [0015] 在一种可选方案中：所述翻料混合组件包括转动设置在搅拌轴外侧的切割轴，所述搅拌轴下端设有传动腔，所述切割轴内端连接用于带动其自转的摩擦传动件，所述切割轴外侧分布有多个分割刀板，所述搅拌轴下端外侧还设有一个铲料板，所述铲料板外端设有对混料箱内壁进行刮料的刮料板，铲料板为斜板结构，所述铲料板一端与底板表面贴合，另一端远离底板设置，所述铲料板上端设有多个与分割刀板错开设置的分料条板。 [0016] 在一种可选方案中：所述翻料混合组件还包括设置在混料箱内部的竖直压板，所述竖直压板与添加筒位置错开，所述竖直压板上端与竖直导杆连接，所述竖直导杆上端与混料箱上端滑动孔滑动设置，所述竖直导杆连接用于带动其上下运动的牵引件。 [0017] 在一种可选方案中：所述牵引件包括与所述竖直导杆上端转动连接的牵引连杆，所述牵引连杆另一端与传动销转动连接，所述传动销设置在驱动轮的偏心位置，所述驱动轮设置在横轴一端，所述横轴转动设置在竖杆上端，所述横轴另一端设有一个传动齿轮，所述传动齿轮与第二齿轮下侧的齿环相互啮合。 [0019] 在一种可选方案中：所述加料组件包括设置贯穿混料箱上端面的添加筒，所述添加筒下端口位置固定有一个固定筛板，所述固定筛板下方贴合有一个活动筛板，所述活动筛板与添加筒侧面的滑动侧孔滑动配合，所述固定筛板和活动筛板上设有相配合的下料孔洞，当两个下料孔洞重合的时候，物料可以下落，反之物料无法下落，所述活动筛板右端设有一个推杆，推杆末端转动设有一个抵压轮，所述推杆末端与添加筒之间通过复位弹簧连接，所述搅拌轴侧面设有一个对抵压轮产生推动力的推动侧块。 [0020] 在一种可选方案中：旋转限位件包括设置在搅拌轴外侧的限位凹槽，所述旋转套内壁设有限位凸起，限位凹槽与限位凸起相配合。 [0021] 相较于现有技术，本发明的有益效果如下： [0022] 本发明针对现有需要进行设计，对植物秸秆进行高温处理，使得秸秆中纤维软化，便于后期的发酵处理，有助于缩短制肥周期，同时也提高了天然气的出气效率，并且还配置了相应的配料设备，可以将沼渣与配料充分的混合，进一步保证了肥料的加工质量。附图说明 [0023] 图1为本发明的原理框图。 [0024] 图2为本发明中配料设备一侧的结构示意图。 [0025] 图3为本发明中配料设备另一侧结构示意图。 [0026] 图4为本发明中配料设备内部结构示意图。 [0027] 图5为本发明配料设备的传动齿轮和驱动轮结构示意图。 [0028] 图6为本发明配料设备的铲料板结构示意图。 [0029] 附图标记注释：混料箱11、进料管12、活动筛板13、复位弹簧14、抵压轮15、推动侧块16、刮料板17、分料条板18、铲料板19、分割刀板20、排料斗21、定位柱22、切割轴23、第一齿轮24、竖直压板25、竖直导杆26、传动齿轮27、驱动轮28、传动销29、牵引连杆30、搅拌轴31、定位架32、安装座33、旋转套34、伸缩推杆35、第二齿轮36、第三齿轮37、驱动电机38、添加筒39、固定筛板40。 具体实施方式[0030] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。 [0031] 在一个实施例中，如图1所示，一种农业有机废弃物制备生物质天然气联产有机肥的方法，包括以下步骤： [0032] 步骤一：将植物秸秆碾压并用于高温蒸汽软化处理，随后自然降温； [0033] 步骤二：将蒸汽处理后的植物秸秆送入厌氧发酵罐中，维持发酵温度在固定筛板40‑55度之间； [0034] 步骤三：将发酵后产生的气体送入气体收集管路中，通过气体收集管路处理气体中的二氧化硫和水分，并存储在气体存储设备中，将发酵产生的固体残留物送入固液分离设备，分离出沼渣； [0035] 步骤四：将分离出的沼渣送入配料设备中，将沼渣与添加辅助添加料，使得二者充分混合获取有机肥，这里的混合方式是先将沼渣送入混合箱内部，然后在搅拌的过程中跟随搅拌速度添加辅助配料，在对沼渣进行混合的时候会不断的使得沼渣翻起并切割，切割后的沼渣处于扬起来的状态，更容易与下落的配合混合，搅拌打碎的同时伴随着碾压夯实操作，进一步提高了混合效果； [0036] 高温蒸汽设备软化处理包括以下流程：先将碾压后的秸秆预处理压辊中，将秸秆碾压成扁平状结构，随后通过针杆进行刺穿，使得秸秆整体处于一个通气的状态，为后期蒸汽处理做准备，再将预处理的秸秆送入高温蒸汽设备中，设备内部的气压调整为高压状态，至少10个大气压，然后不断的送入高温蒸汽，持续时间至少为一天，在自然降温至室温即可。 [0037] 如图2‑图6所示，所述配料设备包括混料箱11，所述混料箱11左侧设有用于送入沼渣的进料管12，所述混料箱11上端中间位置转动设有一个旋转套34，所述旋转套34中滑动配合设有一个搅拌轴31，所述搅拌轴31和旋转套34之间设有旋转限位件，所述旋转套34外侧设有一个第二齿轮36，所述第二齿轮36与第三齿轮37相互啮合，所述第三齿轮37设置在驱动电机38的输出端，所述驱动电机38设置在混料箱11上端，所述搅拌轴31下端与底板转动连接，所述底板大于混料箱11的下端口直径，以便将混料箱11封堵，二者接触的摩擦力可以对底板进行固定，所述混料箱11下端设有用于收集混合料的排料斗21，位于混料箱11内部的搅拌轴31外侧设有用于对物料充分混合的翻料混合组件，通过翻料混合组件可以使得不同物料混合更加充分，有助于提高肥料的质量，所述混料箱11上端还设有用于均匀加料的加料组件，加料组件配合搅拌轴31搅拌速度进行加料，避免一次性加料过多的问题，有助于混料的充分性，所述搅拌轴31上端与伸缩推杆35的输出端转动连接，所述伸缩推杆35设置在安装座33上，所述安装座33通过定位架32与混料箱11上端连接，通过伸缩推杆35带动底板向下移动，这样就可以使得物料顺利排入排料斗21中，为了便于排料，所述底板上端可以设置为锥形结构； [0038] 所述翻料混合组件包括转动设置在搅拌轴31外侧的切割轴23，所述搅拌轴31下端设有传动腔，所述切割轴23内端连接用于带动其自转的摩擦传动件，所述切割轴23外侧分布有多个分割刀板20，所述搅拌轴31下端外侧还设有一个铲料板19，所述铲料板19外端设有对混料箱11内壁进行刮料的刮料板17，铲料板19为斜板结构，所述铲料板19一端与底板表面贴合，另一端远离底板设置，所述铲料板19上端设有多个与分割刀板20错开设置的分料条板18，在铲料板19随着搅拌轴31转动的时候，铲料板19会将底板上的物料铲起来，铲起来的物料会沿着铲料板19表面流动，被扬起来，然后被分料条板18和分割刀板20配合完成切断处理，保证了混料效果； [0039] 所述翻料混合组件还包括设置在混料箱11内部的竖直压板25，所述竖直压板25与添加筒39位置错开，所述竖直压板25上端与竖直导杆26连接，所述竖直导杆26上端与混料箱11上端滑动孔滑动设置，所述竖直导杆26连接用于带动其上下运动的牵引件，在牵引件的作用下，竖直压板25会上下运动，从而对物料进行纵向碾压处理，这里的碾压与打碎相配合，更好的对物料进行混合； [0040] 所述牵引件包括与所述竖直导杆26上端转动连接的牵引连杆30，所述牵引连杆30另一端与传动销29转动连接，所述传动销29设置在驱动轮28的偏心位置，所述驱动轮28设置在横轴一端，所述横轴转动设置在竖杆上端，所述横轴另一端设有一个传动齿轮27，所述传动齿轮27与第二齿轮36下侧的齿环相互啮合，在第二齿轮36的作用虾，齿环会带动传动齿轮27转动，传动齿轮27带动横轴转动，横轴带动驱动轮28转动，驱动轮28侧面的传动销29会牵引牵引连杆30上下运动，从而为竖直压板25起伏提供动力，这里的竖直压板25起伏与切割轴23错开，不会造成干涉的问题； [0041] 所述摩擦传动件包括固定设置在底板上端中间位置的定位柱22，所述定位柱22上端设有一个水平摩擦轮，所述切割轴23内端设有一个第一齿轮24，所述第一齿轮24与水平摩擦轮摩擦接触，此处的水平摩擦轮固定不动，在搅拌轴31带动切割轴23转动的时候，在摩擦力的作用下，切割轴23会自转，从而带动分割刀板20搅拌切割； [0042] 所述加料组件包括设置贯穿混料箱11上端面的添加筒39，所述添加筒39下端口位置固定有一个固定筛板40，所述固定筛板40下方贴合有一个活动筛板13，所述活动筛板13与添加筒39侧面的滑动侧孔滑动配合，所述固定筛板40和活动筛板13上设有相配合的下料孔洞，当两个下料孔洞重合的时候，物料可以下落，反之物料无法下落，所述活动筛板13右端设有一个推杆，推杆末端转动设有一个抵压轮15，所述推杆末端与添加筒39之间通过复位弹簧14连接，在复位弹簧14的作用下，两个下料孔洞重合，物料处于封堵状态，所述搅拌轴31侧面设有一个对抵压轮15产生推动力的推动侧块16，通过推动侧块16对抵压轮15产生推动力，使得活动筛板13与固定筛板40相对移动，上下两个下料空洞错开，完成下料，这里的下料速度与搅拌速度相匹配； [0043] 旋转限位件包括设置在搅拌轴31外侧的限位凹槽，所述旋转套34内壁设有限位凸起，限位凹槽与限位凸起相配合，在限位凸起和限位凹槽的配合下，旋转套34和搅拌轴31之间可以相对滑动，无法相对转动。 [0044] 在实际使用时，将发酵产生的沼渣沿着进料管12送入混料箱11中，通过驱动电机38带动旋转套34和搅拌轴31转动，搅拌轴31转动的时候可以带动翻料混合组件工作，使得物料不断的被扬起和打散，有助于提高混合效果，根据相应的混合速度，来控制添加筒39中配料下料速度，从而进一步提高混合效果，在打散混合的同时，竖直压板25可以对物料进行碾压处理，以便后期的打散，混合完毕后，通过伸缩推杆35带动搅拌轴31向下移动，使得搅拌轴31下端的底板与混料箱11底部开口分离，使得混合的物料沿着排料斗21排出。 [0045] 以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。 |
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