[发明专利]废弃生物质双干式发酵装置及双干式发酵工艺

说明书

本发明提供了一种废弃生物质双干式发酵装置及其双干式发酵工艺，涉及废弃生物质发酵技术领域，该双干式发酵装置包括太阳能大棚和安装在太阳能大棚内的半干式沼气池和若干个干式发酵池，干式发酵池并联设于半干式沼气池的周围，且利用半干式沼气池产生的菌种发酵，分解废弃生物质的同时产生沼气。本发明将半干式沼气池和干式发酵池联合使用进行处理秸秆，充分利用太阳能，降低成本，提高秸秆利用率，同时也克服了采用秸秆田间直接粉碎还田导致的病虫蔓延、影响当季作物生长以及产生甲烷气体的缺陷。

技术领域

本发明涉及废弃生物质发酵技术领域，尤其是涉及一种废弃生物质双干式发酵装置及其双干式发酵工艺。

背景技术

我国是世界上最大的农业生产国之一，种植业每年产生各类作物秸秆约7亿多吨；同时我国也是一个养殖大国，每年产生约40亿吨畜禽粪便。

几十年来，我国建造的大中型沼气工程99％以上都采用传统的湿式沼气发酵技术，其存在以下缺陷：发酵浓度低、产气率低、沼液处理难、成本高且不能处理秸秆。为了引进先进的秸秆处理技术，农业部南京农机研究所等单位曾于2014年引进国外干式沼气发酵技术。该技术虽然可以大量利用作物秸秆，且不需要粉碎，但存在启动时需要购买大量菌种且启动时间较长，不能实现连续进、出料的问题。每次进、出料及沼气池启动初期一般需要半个月且无法产气供气，因此，引进的项目运行时间不长就停产。

近二十年来，我国研究推广半干式秸秆太阳能沼气技术，虽然发酵浓度高、产气率高，能够连续进、出料，但要求秸秆粉碎5厘米以内，处理秸秆成本较高，利用秸秆率也较低。由于现有技术都无法解决新农村秸秆高效大量利用难题，全国绝大部分地区仍采取秸秆田间直接粉碎还田的方式。由此也带来如下问题：一是病虫害蔓延；二是直接影响当季作物生长；三是产生甲烷气体，对环境产生不良影响。因此采用新技术提升秸秆等有机废弃物产生清洁能源沼气和沼渣仍是未来发展的方向。高效且大量利用作物秸秆和人畜粪便、有机垃圾厌氧发酵生产沼气，改善农村人居环境、减少碳排放，减少化肥过度使用培肥土壤，改善土壤结构是当前的重大难题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种废弃生物质双干式发酵装置，以解决现有技术中采用半干式秸秆太阳能沼气技术处理秸秆，成本较高，秸秆利用率较低和采用干式发酵技术处理秸秆需要购买菌种成本高和每次大换料期间无法产气供；以及采用秸秆田间直接粉碎还田导致的病虫蔓延、影响当季作物生长以及产生甲烷气体的技术问题。

本发明的目的之二在于提供一种废弃生物质双干式发酵工艺。

为了实现上述目的之一，本发明提供了一种废弃生物质双干式发酵装置，包括太阳能大棚和安装在所述太阳能大棚内的半干式沼气池和若干个干式发酵池，所述干式发酵池并联设于所述半干式沼气池的周围，且利用所述半干式沼气池产生的菌种发酵，分解废弃生物质的同时产生沼气。

根据一种可选实施方式，所述半干式沼气池和所述干式发酵池之间设有半干式进料泵，所述半干式进料泵与所述半干式沼气池接通，所述半干式进料泵用于为所述半干式沼气池和所述干式发酵池进料。

根据一种可选实施方式，还包括半干菌种储存池，所述半干菌种储存池与所述半干式进料泵和所述半干式沼气池接通。

根据一种可选实施方式，还包括脱硫脱水器，若干个所述干式发酵池的出气口与所述脱硫脱水器同时接通。

根据一种可选实施方式，所述太阳能大棚外设有沼气储气柜和有机肥生产机械，所述沼气储气柜与所述脱硫脱水器接通，所述有机肥生产机械与所述干式发酵池的出料出料机械连接。

根据一种可选实施方式，所述半干式沼气池设为密封罐体，所述密封罐体的上部设有人孔、进料管、出料管和出气管，所述密封罐体的下部基础设为钢筋混凝土结构，所述密封罐体的内部安装有搅拌机。

根据一种可选实施方式，所述干式发酵池包括池墙和密封膜，所述密封膜覆盖于所述池墙上。