[实用新型]一种基于秸秆厌氧发酵的沼液回流系统

说明书

本实用新型公开了一种基于秸秆厌氧发酵的沼液回流系统，涉及秸秆厌氧发酵技术领域，包括依次连接的预处理罐、酶解罐、发酵罐和蒸馏设备，所述预处理罐、酶解罐和发酵罐的底部均设有废渣出口，所述废渣出口均连通于厌氧发酵罐，所述厌氧发酵罐的顶部设有两组进口，一组为菌株接种进口，另一组为粪污接种进口，所述厌氧发酵罐的顶部还设有沼气排气口，厌氧发酵罐的底部设有残渣排出口，厌氧发酵罐的箱体上设有沼液排出口，所述沼液排出口通过沼液管道连通于预处理罐的顶部；本实用新型提供的基于秸秆厌氧发酵的沼液回流系统，沼液回流对秸秆原料进行预处理，提高秸秆发酵效率，实现秸秆高效高值利用。

技术领域

本实用新型涉及一种基于秸秆厌氧发酵的沼液回流系统，涉及秸秆厌氧发酵技术领域。

背景技术

乙醇不仅是优良的燃料，还是优良的燃油品改善剂。燃料乙醇是可再生能源。目前燃料乙醇已在我国部分省市得到应用。我国目前燃料乙醇生产的主要原料是陈化粮，但我国陈化粮可用于燃料乙醇生产的量十分有限。真正可大量转化乙醇的应是纤维质材料。秸秆厌氧发酵中纤维质材料转化乙醇的挑战性问题是产量偏低、成本偏高。秸秆厌氧发酵中纤维质材料的预处理是转化乙醇过程中的关键步骤，优化该步骤可明显提高纤维素的水解率，进而降低乙醇的生产成本。

所以现有秸秆厌氧发酵通常面临三大问题：第一，秸秆产乙醇，预处理阶段需耗费大量水，并且乙醇发酵需额外补充氮源，导致秸秆乙醇生产成本高；第二，秸秆乙醇生产过程各个环节残余物不能有效利用，造成处理堆放残余物的成本提高，以及残余物资源的浪费；第三，秸秆厌氧发酵产生沼液过多导致其后续处理堆放困难，使得生产成本增加。

综上，一种可有效利用沼液，节约资源，提高沼气产率的基于秸秆厌氧发酵的沼液回流系统有待研究。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：克服现有技术存在的缺陷，提供一种基于秸秆厌氧发酵的沼液回流系统，本实用新型的基于秸秆厌氧发酵的沼液回流系统采用全新设计的沼液回流式的设计，将预处理步骤中添加的水替换为沼液，提高沼液的利用率，节省秸秆预处理用水并有效利用沼液氮源物质，降低秸秆乙醇生产成本；厌氧发酵前接种菌株，添加畜禽粪污，畜禽粪污-秸秆乙醇生产残余物厌氧共消化提高沼气产率，实现秸秆高效高值利用。

为了实现以上目的，本实用新型采用的技术方案：

一种基于秸秆厌氧发酵的沼液回流系统，包括依次连接的预处理罐、酶解罐、发酵罐和蒸馏设备，所述预处理罐、酶解罐和发酵罐的底部均设有废渣出口，所述废渣出口均连通于厌氧发酵罐，所述厌氧发酵罐的顶部设有两组进口，一组为菌株接种进口，另一组为粪污接种进口，所述厌氧发酵罐的顶部还设有沼气排气口，厌氧发酵罐的底部设有残渣排出口，厌氧发酵罐的箱体上设有沼液排出口，所述沼液排出口通过沼液管道连通于预处理罐的顶部。

工作原理：秸秆进入预处理罐后，在沼液作用下，秸秆纤维素、半纤维素和木质素结构被破坏，使得秸秆在微生物作用下更易于分解；经过沼液预处理的秸秆经过酶水解、发酵的步骤，生成乙醇，发酵后的混合液经过蒸馏收集乙醇；其中，预处理、酶水解和发酵等步骤后均有残留物，将上述步骤的残留物收集，然后汇聚集中厌氧发酵，厌氧发酵之前向收集的残留物中接种发酵菌株和畜禽粪污；厌氧发酵后产生有沼气、沼液和残渣，沼液回流至预处理罐，添加秸秆，如此往复循环。

进一步的，靠近所述预处理罐处还设有上料设备。上料设备便于秸秆快速进入预处理罐，具体设备可以依据现有技术安装选择。

进一步的，靠近所述蒸馏设备处还设有乙醇收集箱。

进一步的，所述菌株接种进口和粪污接种进口上均设有密封盖。密封盖的设计便于后续厌氧发酵的顺利进行。

进一步的，所述沼气排气口处设有阀门。阀门的设计便于控制厌氧发酵的条件，其次控制沼气的排出。

进一步的，所述残渣排出口处设有密封盖。密封盖的设计便于控制厌氧发酵的条件。