[实用新型]反刍式秸秆厌氧发酵系统

说明书

本实用新型提供了一种反刍式秸秆厌氧发酵系统，包括混料罐和发酵罐，所述混料罐的底部出料口通过进料泵连通所述发酵罐的进料口，所述发酵罐的出料口通过循环泵连通所述发酵罐的回流口，所述循环泵和所述回流口之间的管路上设置管道式粉碎机。通过进料泵、循环泵和管道式粉碎机完成秸秆粉碎和液料搅拌，有效降低了沼气生产成本。

技术领域

本实用新型涉及沼气工程领域，具体涉及一种反刍式秸秆厌氧发酵系统。

背景技术

在沼气工程中，为了获得高产气率，细菌和底物之间必须有充分的接触，通常是在发酵罐中进行全面彻底的混合。若发酵罐中混合不彻底，经过一段时间后发酵罐内物料会自动分层。在这个过程中，细菌群由于其较高密度会在较低层聚集，而分解的底物往往在较上层聚合。在这种情况下，接触面仅限于两层交接的界限，很少有降解发生。因此，需要通过搅拌发酵罐内的物料来促进微生物和底物间的接触。但是过度的机械搅拌带来较大剪应力容易破坏产乙酸细菌和产甲烷细菌的生物群落，干扰沼气的形成过程，会对厌氧分解也会产生负面影响。

为了解决该问题，在实际操作中，通常采用低转速旋转搅拌器产生较小剪应力，避免破坏菌落，同时在一定时间间隔后对发酵罐的物料进行彻底的搅拌，使物料和细菌可以充分接触，但是这种方案操作难度高，不利于工艺稳定，从而影响产气率。

另外，秸秆类沼气原料呈纤维状，不仅难以混合，而且大多数的能量都被贮存在纤维中，很难充分利用。目前，采用秸秆粉碎机进行机械粉碎物理预处理减小秸秆类原料的粒径，进而增加原料与微生物接触面积，使原料更易于微生物的侵入和分解；同时还可破坏原料坚硬的细胞壁与三素（纤维素、木质素、半纤维素）的晶体结构，使更多的可溶性组分释放出来，参与到生物降解和产甲烷过程中。但是，机械粉碎预处理是高纤维生物质秸秆类原料沼气化利用中最昂贵的步骤之一，尽管能通过增加原料的比表面积来提高沼气产量，但所需的能耗太高。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种反刍式秸秆厌氧发酵系统。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种反刍式秸秆厌氧发酵系统，包括混料罐和发酵罐，所述混料罐的底部出料口通过进料泵连通所述发酵罐的进料口，所述发酵罐的出料口通过循环泵连通所述发酵罐的回流口，所述循环泵和所述回流口之间的管路上设置管道式粉碎机。

基于上述，所述发酵罐的侧壁设置至少两个所述进料口和至少两个所述回流口，各所述进料口和所述回流口均匀分布于所述发酵罐侧壁的某一圆周上，所述进料泵的流出端分别连接各所述进料口，所述管道式粉碎机的流出口分别连接各所述回流口。

基于上述，所述出料口位于所述回流口上方。

基于上述，所述出料口和所述回流口之间设置支路回流口，所述循环泵的流出端还连接所述支路回流口。

基于上述，该反刍式秸秆厌氧发酵系统，还包括喂料车、计量箱和秸秆输送带，所述计量箱、所述秸秆输送带和所述混料罐均位于地下，以便秸秆在所述计量箱计量后通过所述秸秆输送带进入所述混料罐，所述发酵罐位于地面。

基于上述，所述管道式粉碎机的侧面设有快开式维护孔。

一种利用所述的系统进行反刍式秸秆厌氧发酵的方法，其包括以下步骤：

将秸秆和沼液在混料罐中进行充分混合，得到混合物料；

所述混合物料通过进料泵输送至发酵罐中，静置1~30天，得到软化物料；

所述软化物料从所述发酵罐的出料口流出，再通过循环泵流向所述发酵罐的回流口，循环5~50小时。