專利名稱：在沼氣池內(nèi)直接降解秸桿原料的設(shè)備及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于秸桿沼氣生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種在沼氣池內(nèi)直接降解秸桿 原料的設(shè)備及方法。
背景技術(shù)：
秸桿的木質(zhì)纖維素相對(duì)于其他沼氣發(fā)酵植物原料含量較高，不易被厭氧菌 直接消化，厭氧發(fā)酵的消化率低，速度慢，產(chǎn)氣量少，為提高秸桿原料在沼氣 池內(nèi)的產(chǎn)氣速度和產(chǎn)氣量，當(dāng)前推廣使用的秸桿沼氣池的秸桿原料，需要在進(jìn) 沼氣池之前對(duì)秸桿原料進(jìn)行人工拌料，調(diào)節(jié)加入添加劑的碳氮比，配比完成后 再進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間有氧堆漚發(fā)酵，但是人工有氧堆漚發(fā)酵的方法不僅占有大塊土地， 費(fèi)工費(fèi)時(shí)，污染環(huán)境，而且秸桿原料內(nèi)碳氮比的調(diào)節(jié)比例很難掌握好，有氧發(fā) 酵也不容易均勻，同時(shí)發(fā)酵受外界氣溫的影響較大，冬季的有氧堆漚發(fā)酵效果 很差，效率低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種在沼氣池內(nèi)直接、快速地降解秸桿原料的設(shè)備以及使用這 種設(shè)備降解秸桿原料的方法。
一種在沼氣池內(nèi)直接降解秸桿原料的設(shè)備，包括設(shè)置在沼氣池下部的一個(gè) 透水隔層，所述透水隔層的上部設(shè)置有與氣泵和調(diào)壓閥連通的通氣管道，所述 通氣管道上設(shè)置多個(gè)出氣口，通氣管道的上面放粉碎后的秸桿原料以及與秸桿 原料相混合的發(fā)酵菌劑，所述透水隔層的下部為發(fā)酵液，所述發(fā)酵液連接一個(gè) 循環(huán)泵，在所述循環(huán)泵上連接一個(gè)帶多個(gè)噴頭的噴管，所述噴管位于沼氣池內(nèi) 秸桿原料的上方。
一種在沼氣池內(nèi)直接降解秸桿原料的方法，包括如下歩驟
a.將粉碎后的秸桿原料直接放入沼氣池內(nèi)通氣管道的上面，分層加入發(fā)酵菌劑；
b. 按秸桿發(fā)酵碳氮比20 30: 1的要求調(diào)配沼氣池底部發(fā)酵液的碳氮比， 并調(diào)節(jié)發(fā)酵液濃度為15~20%;
c. 啟動(dòng)與沼氣池底部連通的循環(huán)泵，通過一個(gè)帶噴管的多個(gè)噴頭向秸桿原 料上噴淋發(fā)酵液，使秸桿原料與發(fā)酵菌劑充分濕潤，并調(diào)節(jié)循環(huán)泵的泵液量以 保證秸桿原料的含水量為60 70%;
d. 打開氣泵，調(diào)節(jié)調(diào)壓閥，對(duì)濕潤的秸桿原料均勻通入空氣，讓秸桿原料 快速發(fā)酵；
e. 在秸桿原料快速發(fā)酵結(jié)束后，往發(fā)酵液內(nèi)投入甲烷菌種，調(diào)節(jié)好濃度后， 覆上蓋膜，開始進(jìn)行沼氣生產(chǎn)。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案， 一種在沼氣池內(nèi)直接降解秸桿原料的方法， 其特征在于，該方法包括如下歩驟
a. 將粉碎后的秸桿原料直接放入沼氣池內(nèi)通氣管道的上面，分層加入發(fā)酵 菌劑；
b. 按秸桿發(fā)酵碳氮比25: 1的要求調(diào)配沼氣池底部發(fā)酵液的碳氮比，并調(diào) 節(jié)發(fā)酵液濃度為18%;
c. 啟動(dòng)與沼氣池底部連通的循環(huán)泵，通過一個(gè)帶噴管的多個(gè)噴頭向秸桿原 料上噴淋發(fā)酵液，使秸桿原料與發(fā)酵菌劑充分濕潤，并調(diào)節(jié)循環(huán)泵的泵液量以 保證秸桿原料的含水量為66%;
d. 打開氣泵，調(diào)節(jié)調(diào)壓閥，對(duì)濕潤的秸桿原料均勻通入空氣，讓秸桿原料 快速發(fā)酵；
e. 在秸桿原料快速發(fā)酵結(jié)束后，往發(fā)酵液內(nèi)投入甲烷菌種，調(diào)節(jié)好濃度后， 覆上蓋膜，開始進(jìn)行沼氣生產(chǎn)。
由于本發(fā)明采用透水隔層將秸桿原料和發(fā)酵液分開的結(jié)構(gòu)，然后用循環(huán)泵 將配比合適、濃度適宜的發(fā)酵液通過噴管噴淋到秸桿原料上，秸桿原料與發(fā)酵 菌劑在充分均勻混合的基礎(chǔ)上又接受發(fā)酵液的動(dòng)態(tài)循環(huán)浸潤，使其含水量適宜， 通氣管道通過設(shè)置在其上的多個(gè)出氣口，對(duì)秸桿原料與發(fā)酵菌劑充分均勻地供 給氧氣，最終使得秸桿原料在最適宜的環(huán)境內(nèi)快速發(fā)酵。使用該設(shè)備及其方法 可以省去人工拌料、有氧堆漚的發(fā)酵環(huán)節(jié)，節(jié)約土地，省工省時(shí)，保護(hù)環(huán)境， 加快了秸桿原料發(fā)酵的速度，提高了生產(chǎn)秸桿沼氣的效率，另外通過調(diào)節(jié)通氣 量和發(fā)酵液的濃度，可以有效地控制秸桿原料的發(fā)酵過程，掌握秸桿原料的發(fā) 酵參數(shù)。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說明
圖1是本發(fā)明在沼氣池內(nèi)直接降解粘桿原料的設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是本發(fā)明在沼氣池內(nèi)直接降解秸桿原料的方法的流程示意圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示， 一種在沼氣池內(nèi)直接降解秸桿原料的設(shè)備，包括設(shè)置在沼氣 池下部的一個(gè)透水隔層1，所述透水隔層1的上部設(shè)置有與氣泵2和調(diào)壓閥3連 通的通氣管道4，所述通氣管道4上設(shè)置多個(gè)出氣口 5，通氣管道4的上面放粉 碎后的秸桿原料6以及與秸桿原料6相混合的發(fā)酵菌劑，所述透水隔層1的下 部為發(fā)酵液7，所述發(fā)酵液7連接一個(gè)循環(huán)泵8，在所述循環(huán)泵8上連接一個(gè)帶 多個(gè)噴頭9的噴管10，所述噴管10位于沼氣池內(nèi)秸桿原料6的上方。
所述沼氣池的底部為發(fā)酵液7，發(fā)酵液7通過設(shè)置在沼氣池下部的一個(gè)透水 隔層1與秸桿原料6隔開，循環(huán)泵8將發(fā)酵液7抽出，通過噴管10上的多個(gè)噴 頭9將發(fā)酵液7噴淋到秸桿原料2上，發(fā)酵液7在與秸桿原料6反應(yīng)的同時(shí)向 下淋，再透過透水隔層l進(jìn)入沼氣池的底部，然后再進(jìn)入循環(huán)泵8，在沼氣池內(nèi) 循環(huán)流動(dòng)。所述透水隔層1的上部設(shè)置有與氣泵2和調(diào)壓閥3連通的通氣管道4，
所述通氣管道4上設(shè)置多個(gè)出氣口 5，氣泵2啟動(dòng)后，調(diào)節(jié)調(diào)壓閥3，即可通過 所述通氣管道4上設(shè)置多個(gè)出氣口 5向淋濕的秸桿原料6通氧氣，提高秸桿原 料6與氧氣的接觸效果，加快其發(fā)酵速度。
如圖2所示， 一種在沼氣池內(nèi)直接降解秸桿原料的方法，包括如下歩驟
a. 將粉碎后的秸桿原料直接放入沼氣池內(nèi)通氣管道的上面，分層加入發(fā)酵 菌劑；
b. 按秸桿發(fā)酵碳氮比20~30: 1的要求調(diào)配沼氣池底部發(fā)酵液的碳氮比， 并調(diào)節(jié)發(fā)酵液濃度為15 20%;
c. 啟動(dòng)與沼氣池底部連通的循環(huán)泵，通過一個(gè)帶噴管的多個(gè)噴頭向秸桿原 料上噴淋發(fā)酵液，使秸桿原料與發(fā)酵菌劑充分濕潤，并調(diào)節(jié)循環(huán)泵的泵液量以 保證秸桿原料的含水量為60~70%;
d. 打開氣泵，調(diào)節(jié)調(diào)壓閥，對(duì)濕潤的秸桿原料均勻通入空氣，讓秸桿原料 快速發(fā)酵；
e. 在秸桿原料快速發(fā)酵結(jié)束后，往發(fā)酵液內(nèi)投入甲垸菌種，調(diào)節(jié)好濃度后， 覆上蓋膜，開始進(jìn)行沼氣生產(chǎn)。
其中一個(gè)實(shí)施例，b步驟中按粘桿發(fā)酵碳氮比21: l的要求調(diào)配沼氣池底部 發(fā)酵液的碳氮比，并調(diào)節(jié)發(fā)酵液濃度為15.1%;
c步驟屮啟動(dòng)與沼氣池底部連通的循環(huán)泵，通過一個(gè)帶噴管的多個(gè)噴頭向秸 桿原料上噴淋發(fā)酵液，使秸桿原料與發(fā)酵菌劑充分濕潤，并調(diào)節(jié)循環(huán)泵的泵液 量以保證秸桿原料的含水量為61%;
另一個(gè)實(shí)施例，b步驟中按秸桿發(fā)酵碳氮比29: l的要求調(diào)配沼氣池底部發(fā) 酵液的碳氮比，并調(diào)節(jié)發(fā)酵液濃度為19.8%;
c步驟中啟動(dòng)與沼氣池底部連通的循環(huán)泵，通過-個(gè)帶噴管的多個(gè)噴頭向秸
桿原料上噴淋發(fā)酵液，使秸桿原料與發(fā)酵菌劑充分濕潤，并調(diào)節(jié)循環(huán)泵的泵液
量以保證秸桿原料的含水量為69%;
再一個(gè)實(shí)施例，b步驟中按秸桿發(fā)酵碳氮比25: 1的要求調(diào)配沼氣池底部發(fā) 酵液的碳氮比，并調(diào)節(jié)發(fā)酵液濃度為18%;
C步驟中啟動(dòng)與沼氣池底部連通的循環(huán)泵，通過一個(gè)帶噴管的多個(gè)噴頭向秸 桿原料上噴淋發(fā)酵液，使秸桿原料與發(fā)酵菌劑充分濕潤，并調(diào)節(jié)循環(huán)泵的泵液 量以保證秸桿原料的含水量為66%;
由于本發(fā)明采用透水隔層將秸桿原料和發(fā)酵液分開的結(jié)構(gòu)，然后用循環(huán)泵 將配比合適、濃度適宜的發(fā)酵液通過噴管噴淋到秸桿原料上，秸桿原料與發(fā)酵 菌劑在充分均勻混合的基礎(chǔ)上又接受發(fā)酵液的動(dòng)態(tài)循環(huán)浸潤，使其含水量適宜， 通氣管道通過設(shè)置在其上的多個(gè)出氣口，對(duì)秸桿原料與發(fā)酵菌劑充分均勻地供 給氧氣，最終使得秸桿原料在最適宜的環(huán)境內(nèi)快速發(fā)酵。使用該設(shè)備及其方法 可以省去人工拌料、有氧堆漚的發(fā)酵環(huán)節(jié)，節(jié)約土地，省工省時(shí)，保護(hù)環(huán)境， 加快了秸桿原料發(fā)酵的速度，提高了生產(chǎn)秸桿沼氣的效率，另外通過調(diào)節(jié)通氣 量和發(fā)酵液的濃度，可以有效地控制秸桿原料的發(fā)酵過程，掌握秸桿原料的發(fā) 酵參數(shù)。
權(quán)利要求
1.一種在沼氣池內(nèi)直接降解秸桿原料的設(shè)備，其特征在于所述設(shè)備包括設(shè)置在沼氣池下部的一個(gè)透水隔層(1)，所述透水隔層(1)的上部設(shè)置有與氣泵(2)和調(diào)壓閥(3)連通的通氣管道(4)，所述通氣管道(4)上設(shè)置多個(gè)出氣口(5)，通氣管道(4)的上面放粉碎后的秸桿原料(6)以及與秸桿原料(6)相混合的發(fā)酵菌劑，所述透水隔層(1)的下部為發(fā)酵液(7)，所述發(fā)酵液(7)連接一個(gè)循環(huán)泵(8)，在所述循環(huán)泵(8)上連接一個(gè)帶多個(gè)噴頭(9)的噴管(10)，所述噴管(10)位于沼氣池內(nèi)秸桿原料(6)的上方。
2. —種如權(quán)利要求1所述的在沼氣池內(nèi)直接降解秸桿原料的方法， 其特征在于，該方法包括如下步驟a. 將粉碎后的秸桿原料直接放入沼氣池內(nèi)通氣管道的上面，分層加 入發(fā)酵菌劑；b. 按秸桿發(fā)酵碳氮比20~30: 1的要求調(diào)配沼氣池底部發(fā)酵液的碳氮比，并調(diào)節(jié)發(fā)酵液濃度為15~20%;c. 啟動(dòng)與沼氣池底部連通的循環(huán)泵，通過一個(gè)帶噴管的多個(gè)噴頭向秸桿原料上噴淋發(fā)酵液，使秸桿原料與發(fā)酵菌劑充分濕潤，并調(diào)節(jié)循環(huán)泵的泵液量以保證秸桿原料的含水量為60~70%;d. 打開氣泵，調(diào)節(jié)調(diào)壓閥，對(duì)濕潤的秸桿原料均勻通入空氣，讓 秸桿原料快速發(fā)酵；e. 在秸桿原料快速發(fā)酵結(jié)束后，往發(fā)酵液內(nèi)投入甲烷菌種，調(diào)節(jié)好 濃度后，覆上蓋膜，開始進(jìn)行沼氣生產(chǎn)。
3. —種如權(quán)利要求2所述的在沼氣池內(nèi)直接降解秸桿原料的方法，其特征在于，該方法包括如下步驟a. 將粉碎后的秸桿原料直接放入沼氣池內(nèi)通氣管道的上面，分層加 入發(fā)酵菌劑；b. 按秸桿發(fā)酵碳氮比25: 1的要求調(diào)配沼氣池底部發(fā)酵液的碳氮 比，并調(diào)節(jié)發(fā)酵液濃度為18%;c. 啟動(dòng)與沼氣池底部連通的循環(huán)泵，通過一個(gè)帶噴管的多個(gè)噴頭向 秸桿原料上噴淋發(fā)酵液，使秸桿原料與發(fā)酵菌劑充分濕潤，并調(diào)節(jié)循環(huán)泵的泵液量以保證秸桿原料的含水量為66%;d. 打開氣泵，調(diào)節(jié)調(diào)壓閥，對(duì)濕潤的秸桿原料均勻通入空氣，讓 秸桿原料快速發(fā)酵；e. 在秸桿原料快速發(fā)酵結(jié)束后，往發(fā)酵液內(nèi)投入甲垸菌種，調(diào)節(jié)好 濃度后，覆上蓋膜，開始進(jìn)行沼氣生產(chǎn)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種在沼氣池內(nèi)直接降解秸桿原料的設(shè)備及方法，所述設(shè)備包括一個(gè)透水隔層(1)，所述透水隔層(1)的上部設(shè)置有多個(gè)出氣口(5)的通氣管道(4)，通氣管道(4)的上面放秸桿原料(6)和發(fā)酵菌劑，所述透水隔層(1)的下部為發(fā)酵液(7)，所述發(fā)酵液(7)連接一個(gè)循環(huán)泵(8)，在所述循環(huán)泵(8)上連接一個(gè)帶噴頭(9)的噴管(10)，所述噴管(10)位于秸桿原料(6)的上方。通過秸桿原料入池，加發(fā)酵菌劑；調(diào)節(jié)發(fā)酵液碳氮比及濃度；向秸桿原料噴淋發(fā)酵液；對(duì)濕潤的秸桿均勻通氣；發(fā)酵結(jié)束后投入菌種，開始沼氣生產(chǎn)。使用該設(shè)備及其方法可以省去人工拌料、有氧堆漚的發(fā)酵環(huán)節(jié)，加快了秸桿原料發(fā)酵的速度。
文檔編號(hào)C12M1/107GK101372658SQ200810131019
公開日2009年2月25日 申請(qǐng)日期2008年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月16日
發(fā)明者張華國, 張博文, 張家銘, 李曉明, 王貴成, 奇 魯 申請(qǐng)人:南陽市臥龍區(qū)農(nóng)村能源環(huán)境保護(hù)管理站