[发明专利]一种生物质与畜禽粪污耦合多联产的方法

权利要求书

1.一种生物质与畜禽粪污耦合多联产的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、秸秆燃烧：将秸秆破碎至1cm，放入装有有机酸醋酸杆菌、革兰氏阴性杆菌、葡萄糖氧化杆菌和木霉菌的酸化池中进行水解酸化，送入直燃秸秆发电水冷振动炉排锅炉，燃烧发电，同时为生物天然气制备提供蒸汽及热量；

S2、原料预处理：

畜禽粪污：畜禽粪污在化粪池中与回流沼液进行混合化粪匀浆处理，混合化粪自流经过机械格栅，后进入粪污匀浆池中进一步匀浆，并增温水解处理，水解温度为50-80℃，水解时间为20-100分钟，然后进入发酵设备进行好氧发酵并加入玉垒菌，在1-2d内快速分解，释放的热量为50-60℃，接着通过送风系统为发酵设备送氧，通风量为0.05～0.2m³·(min·m³)^-1，使粪污充分发酵分解，维持5-7d，处理后的粪污由粪污进料池泵送至CSTR厌氧发酵罐；

秸秆：秸秆倒入料仓，通过输送机送入破碎机中，破碎后的秸秆通过输送装置送至水解酸化池，秸秆在水解酸化池中进行增温、微氧水解反应，水解温度为50-70℃，水解时间为2-3d，利用回流沼液进行调配和接种，处理后的秸秆通过螺杆泵均匀送入CSTR厌氧发酵罐内；

S3、厌氧发酵：CSTR厌氧发酵罐内采用中温厌氧发酵，原料TS浓度为3％-15％，厌氧发酵罐内设置增温装置，温度设置为38℃，发酵时间为25.9d，搅拌速度为25rpm，PH为7，利用秸秆发电机冷却循环水为罐内物料增温提供热源，经厌氧发酵后的物料从反应器中排出，产生的沼气由反应器顶部收集；

S4、脱硫：沼气采用碱法生物脱硫对沼气进行脱硫净化，控制生物脱硫容积负荷在70-300mg/(h·L)，进水S^2-浓度为85-90mg/L，溶氧量为1.3-2.5mg/L，将沼气中的H₂S气体含量降至200pmm以下，再经过冷干脱水机脱去沼气中的水分，后进入双膜干式贮气柜暂存，沼气部分进入锅炉为系统供热，其余部分经过精脱硫塔脱硫，将厌氧发酵产生沼气中的H₂S降低至15ppm以下；

S5、固液分离：厌氧发酵后的物料通过输送泵送至固液分离机进行固液分离，除去固体颗粒物，分离后的沼液流入回流液暂存池，沼渣由皮带输送至有机肥车间，用于生产固态有机肥；沼液暂存池内的池内上清液沼液作为回流沼液流入至预处理系统，剩余少量沼液通过沼液泵送入沼液沉淀池内沉淀处理后进入沼液池，用于生产液态有机肥；分离时溢流出来的沼液进入溢流液暂存池，通过螺旋泵重新泵回固液分离机进行分离；

S6、制备天然气：脱硫后的沼气依次经过冷冻干燥机、气水分离器、活性炭脱硫塔和高效过滤器除去饱和水蒸汽、硫化氢和微尘粒，在经过恒温加热器加热后得到压缩沼气，压缩沼气经分气管道均匀进入膜分离系统进行分离，制得生物天然气；

S7、制冷：用可逆二氧化碳吸附剂从沼气中吸附二氧化碳，改变条件使二氧化碳吸附剂释放二氧化碳，通过冷凝，进入压缩机，控制温度并加压至7Mpa以上，装入钢瓶，得到液体二氧化碳产品，液体二氧化碳进入膨胀箱，经过降压、降温、膨胀变成雪花状固体二氧化碳，采用颗粒生产设备把雪粉挤压成细棒体，再被切割制成粒状，最后挤压成成品干冰；

S8、制肥：将有机肥车间生产的固态有机肥进入物料粉碎机粉碎，在混合机加入秸秆燃烧后产生的灰渣和粉碎后的有机肥，然后进入造粒机制颗粒，出来后烘干、冷却，制成有机碳肥。

2.根据权利要求1所述的生物质与畜禽粪污耦合多联产的方法，其特征在于：所述秸秆为黄贮秸秆或青贮秸秆。

3.根据权利要求1所述的生物质与畜禽粪污耦合多联产的方法，其特征在于：所述固液分离机为螺旋挤压机。

4.根据权利要求1所述的生物质与畜禽粪污耦合多联产的方法，其特征在于：所述CSTR厌氧发酵罐为6座，单罐容积为8000m³，采用两级串联、同级并联的工艺模式，其中一级罐为3座，二级罐为3座。