[发明专利]一种厌氧发酵与高温裂解资源化利用处置芦苇的方法

说明书

本发明涉及一种厌氧发酵与高温裂解资源化利用处置芦苇的方法，属于节能环保技术领域。技术方案是：将芦苇分成头部芦花、中间芦身和尾部芦根三部分分别处理，中间芦身再分为芦叶和芦秆；木质素较高的尾部芦根和芦秆采用高温裂解处理，木质素较低的头部芦花和芦叶采用与沼液及人畜禽粪便一起发酵处理，并用高温裂解产生的生物燃气一起厌氧发酵，提高沼气的质量，用提高质量的沼气发电，同时产出有机肥。本发明有益效果：将芦苇变废为宝，提高沼气的质量，用提高质量的沼气发电，同时产出有机肥，整个工艺过程所需的热能均来自工艺本身，系统发的电除满足系统本身运转外大部分供电网，具有绿色节能环保的技术效果。

技术领域

本发明涉及一种厌氧发酵与高温裂解资源化利用处置芦苇的方法，属于节能环保技术领域。

背景技术

芦苇是一种多年水生或湿生的高大禾草，根茎发达，生长茂盛，广泛分布于江河湖泽、池塘湿地。芦苇的叶、叶鞘、茎、根状茎和不定根都具有通气组织，光合作用下，茎叶吸收大量的二氧化碳，根茎在净化水质中也起到重要的作用，是众多鱼类和鸟类栖息地，具有重要的生态环境价值，为此我们国家已经划定生态保护区加以保护。在农业社会，芦苇还是重要的生产物资，是产地农民主要的经济来源，但是，随着社会发展，芦苇失去经济价值，农民不再收割利用芦苇，不能按时收割，就会造成生长芦苇退化，净化功能减弱，部分芦苇残体倒伏在水中腐烂，形成新的水体污染，雄安新区白洋淀的芦苇就遇到类似问题，已经有一些科研机构和企业参与了芦苇的收集处置。裂解就是芦苇处置方法之一，按产碳、产油、产气的不同目的裂解工艺设备各不相同，芦苇高温裂解可以使80%以上的重量转化为生物可燃气体，剩余的生物碳不足20%，生物燃气含大量氢气、一氧化碳，如何利用生物燃气也是一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种厌氧发酵与高温裂解资源化利用处置芦苇的方法，木质素较高的尾部芦根和芦秆采用高温裂解处理，木质素较低的头部芦花和芦叶采用与沼液及人畜禽粪便一起发酵处理，并用高温裂解产生的生物燃气一起厌氧发酵，提高沼气的质量，用提高质量的沼气发电，同时产出有机肥，整个工艺过程所需的热能均来自工艺本身，系统发的电除满足系统本身运转外，其余大部分供给电网，解决已有技术存在的上述技术问题。

本发明的技术方案是：

一种厌氧发酵与高温裂解资源化利用处置芦苇的方法，将芦苇分成头部芦花、中间芦身和尾部芦根三部分分别处理，中间芦身再分为芦叶和芦秆；木质素较高的尾部芦根和芦秆采用高温裂解处理，木质素较低的头部芦花和芦叶采用与沼液及人畜禽粪便一起发酵处理，并用高温裂解产生的生物燃气一起厌氧发酵，提高沼气的质量，用提高质量的沼气发电，同时产出有机肥，包含如下步骤：

①将头部芦花和芦叶打碎为芦苇粉料，进入干发酵池；干发酵池接收来自沼液好氧池的沼液，与芦苇粉料混合后烘干加热发酵后进入酸化水解池；加入醋渣，再加入来自沼液好氧池的沼液，酸化水解后的水解物质送入混合均浆池；兑入人畜禽粪便和来自沼液好氧池的沼液，搅拌成浆料，送入厌氧发酵罐；

②将尾部芦根和芦杆粉碎成物料，输送到烘干脱水机进行烘干脱水后依次进入一级裂解釜、二级裂解釜和三级裂解釜在隔绝空气的环境下进行高温裂解，物料在三级裂解釜裂解后变成炭，三级裂解釜产生的裂解气从厌氧发酵罐底部输送到厌氧发酵罐中；

③厌氧发酵罐内的浆料与底部输入的裂解气一起进行厌氧发酵，厌氧发酵后的浆料排出到固液分离机，产生的沼气进入厌氧发酵罐顶部气囊存储，沼气脱硫后用于发电；

④固液分离机将厌氧发酵后浆料分离出沼液和沼渣；灭菌的沼渣作为有机肥；一部分沼液进入沼液好氧池，另一部分沼液压滤后成为有机肥。

所述芦苇被铡切后分成头部芦花、中间芦身和尾部芦根三部分：叶杆分离机将中间芦身的芦叶和芦秆分离，芦叶与头部芦花一起进入揉丝粉碎机；芦秆与尾部芦根一起进入铡切粉碎机。