[发明专利]一种软体发酵室及其生产沼气的方法

说明书

技术领域

本发明涉及沼气的生产方法，尤其涉及一种软体发酵室，以规模化方式生产沼气的方法，属于生物质能源和环保技术领域。

背景技术

我国的沼气生产技术在国际上处于领先水平，沼气发展规模居世界前列。特别是农村户用沼气池技术，已有多项国家标准。但这种技术仅限于一家一户，不适合大规模沼气生产。

近年来，大中型沼气工程不断涌现，技术日趋成熟，配套设备接近国际水平，但绝大多数项目是出于环保目的，特别是规模化畜禽养殖场为粪污处理而建的沼气工程最多。

我国广大农村幅员辽阔，畜禽养殖场只是呈“点”分布。而具有丰富的农作物秸秆原料的“面”上，却很少见到大中型沼气工程。

建设大中型沼气工程，是国家能源战略的需要。2008年7月国家科技部将《新型高效规模化沼气工程》列为“十一五”国家科技支撑计划，指出：“在全国范围内大力推广并建设大中型沼气工程，是国务院在深刻分析农村农业节能减排和可再生能源发展需求，全面把握我国能源现状基础上所做出的重大战略决策。是在我国户用沼气池建设取得阶段性进展的基础上，对建立环境友好型、能源安全型、资源可持续发展型社会做出的重要宏观规划”。

几年来，国家农业部先后在山东、北京、黑龙江等多个省、市进行以农作物秸秆为主要原料，以提供高品质清洁能源，减少秸秆环境污染为目的的项目示范，取得可喜的成果。实践证明，以农作物秸秆为沼气发酵原料完全可行。

但是，这些示范项目难以大面积推广，其主要原因是投资太大。以最近召开“全国农作物秸秆能源化利用现场经验交流会”示范项目的山东省德州市德城区黄河涯镇前仓秸秆生物气化站为例，该项目总投资280万元，发酵室规模720立方米，日供气400立方米，供气户数375户。很显然，根据目前我国国情，这样高的投资规模除为了示范作用由政府投资外，很难实现产业化。

沼气生产的关键环节是厌氧发酵。沼气工程中投资最大之处是厌氧发酵设备-沼气池或发酵罐。

建设大中型沼气工程，促使秸秆沼气产业化的关键是降低投资，而降低投资的关键是在发酵室上做文章。一个新颖、实用、造价低廉的发酵室在保证产气速率和产气量的前提下，能大大减少投资，降低生产成本，使秸秆沼气产业化成为可能。

本申请的申请人发明一种软体发酵室，以农作物秸秆为主要原料，规模化生产，可为中小城镇集中提供燃气，提供高品质清洁能源的同时，保护环境，也可为沼气发电、沼气甲烷化等产业化发展提供保证。

发明内容

技术问题

本发明的目的在于提供一种软体发酵室和规模化生产沼气的方法，替代传统大中型沼气池和钢板等制作的发酵罐，可以利用农作物秸秆等固态有机废弃物厌氧发酵生产沼气和有机肥料。其优点在于：结构简单、工艺简便、操作灵活、能耗低、占地面积小、投资少。

技术方案

本发明提供软体发酵室及其生产沼气的方法。

本发明的软体发酵室包括两种形式：

一种形式是由密封罩和水泥地面两部分组成的软体发酵室。

密封罩采用柔性密封膜材料(或称气囊布)制作，可呈长方体、正方体或圆柱体。密封罩下部边缘是首尾相连的环形充气密封圈(或称环形充气膨胀软管)。

充气密封圈对应的水泥地面上镶嵌有环状凹槽，环状凹槽的横截面为口小腔大的倒Ω形，作用是将充气密封圈包含其中。

充气密封圈与环状凹槽结合，给充气密封圈充气后就将密封罩和水泥地面紧密联结在一起，形成密闭的立体空间，成为与外界隔绝的软体发酵室。

发酵原料经过预处理后分装在容易移动、搬运的塑料箱(桶)中，预先堆积、码放在软体发酵室内的位置。

软体发酵室顶部设有沼气排出管。

这种软体发酵室适于固态发酵(干发酵)工艺。

另一种形式是建在地面之上的敞口沼气池与软体池盖两部分组成的软盖沼气池。

建在地面之上的敞口沼气池上沿镶嵌有环状凹槽，环状凹槽的横截面为口小腔大的倒Ω形。

敞口沼气池的软体池盖采用柔性密封膜材料(或称气囊布)制作，软盖边缘是首尾相连的一个环形充气密封圈(或称环形充气膨胀软管)，其形状和大小与环状凹槽相适应。

软盖边缘的充气密封圈与敞口沼气池上沿镶嵌的环状凹槽结合，充气密封圈充气后使敞口沼气池与软盖紧密联结在一起，形成一个密闭空间。发酵原料在这个密闭的软盖沼气池内发酵。

软盖沼气池壁顶部设有沼气排出管，底部设有出料口。

这种软盖沼气池适于液态发酵工艺。