[发明专利]一种秸秆、粪便混合厌氧发酵反应器及其发酵沼气工艺

说明书

本发明属于厌氧发酵技术领域，具体的说是一种秸秆、粪便混合厌氧发酵反应器及其发酵沼气工艺，包括罐体、支脚；所述支脚固定安装在罐体的下表面上；所述罐体的上表面上固定安装有进料口；所述罐体的侧面上固定安装有出料口；所述罐体的侧面上固定安装有竖直管和横向管；所述竖直管的下端固连在横向管上，且两者相互连通；所述竖直管内部通过支架固定安装有导气管；所述导气管的下端伸入到横向管内，上端进入到罐体内部；所述横向管的两端均与罐体内部空间连通；所述竖直管的上表面上固定安装有出气口；本发明结构简单，利用沼气排出过程对罐体内沼液进行搅动，减少能耗，同时，通过干湿两步发酵，提升发酵效率，增加容积产气率。

技术领域

本发明属于厌氧发酵技术领域，具体的说是一种秸秆、粪便混合厌氧发酵反应器及其发酵沼气工艺。

背景技术

治理有机废弃物常用的方法是厌氧发酵，该方法可以变废为宝，即可以将有机废弃物经厌氧发酵生成沼气和沼渣液，沼气是一种可再生的新能源，沼渣液则可以作为有机肥或生产有机复合肥的基质。目前，常规的厌氧发酵装置一般采用全混式发酵罐(CSTR)，当前利用该装置所建沼气工程的通病和存在的问题是：将秸秆和畜禽粪便放入同一个发酵罐内进行厌氧发酵，一方面由于秸秆密度小，常易漂浮在发酵罐顶部，易造成物料顶部结壳或物料短路，而且容易导致污泥泵的堵塞；另一方面对于秸秆类高纤维的富碳原料在沼气发酵过程中需要先经过酸化阶段，酸化阶段适宜的菌群是兼性厌氧菌，而采用全混式沼气发酵装置试将所有物料厌氧发酵，这样导致了秸秆类物料的利用率的降低，致使容积产气率降低，加大了装置的建造成本，性价比差，不利于使用和推广。

现有技术中也存在一些关于厌氧发酵反应器的技术方案，如申请号为CN201921804971.6的中国专利公开了一种实用型厌氧发酵罐，包括发酵罐体，所述发酵罐体的底部固定连接有万向轮，所述发酵罐体两侧的底部均固定连接有液压支撑装置，所述发酵罐体内腔的底部设置有PH检测器，所述发酵罐体内腔的侧壁上固定安装有加热板。该方案中使用加热板对发酵罐体内的温度进行调控，对温度进行补偿，保证发酵的正常进行，同时，通过机械搅动的方式对发酵罐内的物料进行搅拌，提升发酵的效率；但是，在使用过程中，该方案使用电机进行搅动，需要消耗电能，增加了能耗，同时，在方案中，使用秸秆和粪便进行厌氧发酵时，将秸秆与粪便全混后直接进行厌氧发酵，容易导致秸秆物料的利用率降低，降低容积产气率。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，解决搅拌过程中需要额外消耗电能，增加能耗的问题，同时，通过干湿两步发酵，提升物料的发酵效果，增加容积产气率，本发明提出一种秸秆、粪便混合厌氧发酵反应器及其发酵沼气工艺。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述一种秸秆、粪便混合厌氧发酵反应器，包括罐体、支脚；所述支脚固定安装在罐体的下表面上；所述支脚共有多个，均匀分布在罐体的下表面上，所述罐体的上表面上固定安装有进料支管，且进料支管的下端连通至罐体内部空间；所述进料支管共有多个，绕罐体的中心线均匀分布；所述进料支管的上端固定安装有进料口；所述罐体的外侧面上固定安装有出料口；所述出料口连通至罐体的内部空间，且出料口与罐体内的空间的连通处靠近罐体内的底面；

所述罐体的外侧面上固定安装有竖直管；所述罐体的外侧面上固定安装有横向管；所述横向管在罐体的外侧面上斜向上分布；所述竖直管的下端固连在横向管的中间位置，且两者相互连通；所述竖直管内的空间的上表面与罐体内的空间的上表面平齐；所述竖直管内部通过支架固定安装有导气管；所述导气管的下端伸入到横向管内，且导气管下端的开口朝向横向管斜向下的一端；所述导气管的上端进入到罐体内部，且导气管位于罐体内的部分靠近罐体内的空间的上表面；所述横向管远离竖直管的两端均与罐体内部空间连通；所述横向管的两端与罐体连通处均位于罐体内的沼液的液面下方；所述竖直管的上表面上固定安装有出气口；