一種利用大型雞場廢棄物生產沼氣的工藝的製作方法
2023-12-01 14:56:06 2
專利名稱：一種利用大型雞場廢棄物生產沼氣的工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及厭氧發酵，具體是一種利用大型雞場廢棄物生產沼氣的工藝。
背景技術：
全國各地相繼建立和發展了一大批大中型養雞場。在豐富城鄉人民菜籃子的同時，大量的禽糞也造成嚴重的環境汙染。為了更好的解決這個問題，國家和地方政府都很重視，大中型養殖場的糞便處理提上議事日程。目前常用的減少畜禽糞便排放的技術包括封閉式的氧化塘、戶用沼氣池和大中型沼氣工程等。大中型沼氣工程一般用於規模化飼養場，通過改變目前的糞便管理方式和利用沼氣池產生的沼氣發電，這項技術在減少糞便排放的同時，產生的沼氣還可以替代化石燃料，減少了二氧化碳排放。大中型養殖場糞汙處理工程的推廣應用，不僅減少糞便對周邊環境的汙染、充分利用可再生能源和減少化石燃料的使用，還能減少溫室氣體的排放，獲得額外的減排收益。但目前這種大型雞場生產沼氣的工藝仍處於新興階段，還存在一些問題，有待於進一步地完善提聞。
發明內容
本發明的目的在於提供一種利用大型雞場廢棄物生產沼氣的工藝，以實現沼氣的聞效製備和綜合利用。實現本發明的技術方案是一種利用大型雞場廢棄物生產沼氣的工藝，它包括以下方面
a.預處理單元；
在此部分該雞糞的進料TS (總固體，total solid)濃度應控制為8 % 12 % ;將雞糞通過水解除砂工藝，將糞砂分離後，通過刮砂機和螺旋除砂機將砂排出水解池外；
b.高效厭氧發酵單元；
在此部分完全混合發酵工藝採用中溫發酵(35 38 °C)，停留時間為20 25 d;或者採用高溫發酵(50 55 °C)，停留時間為10 15 d;在厭氧罐外壁設置增溫盤管，利用發電機組餘熱對罐體進行增溫；盤管外採用聚苯乙烯保溫材料，厭氧罐內設有厭氧罐中心攪拌機；
c.沼氣淨化貯存單元；
採用生物脫硫工藝去除沼氣中的H2S，採用低壓雙膜乾式貯氣櫃對淨化後的沼氣進行貯存，貯氣櫃由外膜和內膜組成，其中外膜保護並維持貯氣櫃結構，內膜收集並貯存沼氣，儲氣櫃通過支撐鼓風機向內外膜中間的夾層充氣，維持一定壓力(一般為1. 2 1. 5kPa)，能夠承載設計範圍內的風、雨、雪等荷載，同時將內膜內的沼氣送入輸氣管道；
d.沼氣高值利用單元；
採用熱電聯產沼氣發電機組，發電機組缸套水餘熱以熱水形式在熱水罐內貯存，通過管道泵和厭氧罐壁外的盤管對厭氧罐體進行增溫；e.沼肥利用單元；
發酵後的沼液和沼渣含有豐富的N、P、K等營養物質，用於周圍蔬菜、水果和農作物等的優質有機肥。上述預處理單元中，所述水解除砂採用30 °C中溫水解工藝，水解停留時間20-24h0上述高效厭氧發酵單元中，所述厭氧罐中心攪拌機採用低轉速低能耗中心攪拌機，轉速16 rad/s,單位功率3.6 W/m3。
上述高效厭氧發酵單元中，所述厭氧罐中心攪拌機採用上下兩層槳葉，上層用於破殼，下層用於物料混合攪 拌。上述高效厭氧發酵單元中，在一二級厭氧罐之間設置回流泵，將二級厭氧罐的汙泥部分回流至一級罐，起到攪拌作用，加強了罐內傳質，同時，減少了汙泥流失。本發明將新鮮雞糞通過車輛或管道運至沼氣工程，進入勻漿池。汙水泵入勻漿池混合新鮮雞糞。經過水解除砂之後物料被泵入厭氧發酵罐。產生的沼氣淨化後在貯氣櫃貯存，用於熱電聯產。發酵殘餘物用於周邊農作物的有機肥料。本發明的工藝為規模化養殖場建設沼氣工程並利用沼氣發電提供了有效的技術方案，不僅減少糞便對周邊環境的汙染、充分利用可再生能源和減少化石燃料的使用，還能減少溫室氣體的排放，獲得額外的減排收益。
具體實施方式
實施例一種利用大型雞場廢棄物生產沼氣的工藝，它包括以下方面
(1)預處理單元；
在此部分該雞糞的進料TS(總固體，total solid)濃度控制為10%;將雞糞通過水解除砂工藝，水解除砂採用30 °C中溫水解工藝，水解停留時間20-24 h，將糞砂分離後，通過刮砂機和螺旋除砂機將砂排出水解池外；
(2)高效厭氧發酵單元；
在此部分完全混合發酵工藝採用中溫發酵(35 38 °C)，停留時間為20 25 d;或者採用高溫發酵(50 55 °C )，停留時間為10 15 d;在厭氧罐外壁設置增溫盤管，利用發電機組餘熱對罐體進行增溫；盤管外採用聚苯乙烯保溫材料，厭氧罐內設有厭氧罐中心攪拌機；厭氧罐中心攪拌機採用上下兩層槳葉，上層用於破殼，下層用於物料混合攪拌；所述厭氧罐中心攪拌機採用低轉速低能耗中心攪拌機，轉速16 rad/s,單位功率3. 6 W/m3。(3)沼氣淨化貯存單元；
採用生物脫硫工藝去除沼氣中的H2S,採用低壓雙膜乾式貯氣櫃對淨化後的沼氣進行貯存，貯氣櫃由外膜和內膜組成，其中外膜保護並維持貯氣櫃結構，內膜收集並貯存沼氣，儲氣櫃通過支撐鼓風機向內外膜中間的夾層充氣，維持壓力為1.3 kPa)，能夠承載設計範圍內的風、雨、雪等荷載，同時將內膜內的沼氣送入輸氣管道；
(4)沼氣高值利用單元；採用熱電聯產沼氣發電機組，發電機組缸套水餘熱以熱水形式在熱水罐內貯存，通過管道泵和厭氧罐壁外的盤管對厭氧罐體進行增溫；
(5)沼肥利用單元；
發酵後的沼液和沼渣含有豐富的N、P、K等營養物質，用於周圍蔬菜、水果和農作物等的優質有機肥。上述高效厭氧發酵單元中，在一二級厭氧罐之間設置回流泵，將二級厭氧罐的汙 泥部分回流至一級罐，起到攪拌作用，加強了罐內傳質，同時，減少了汙泥流失。
權利要求
1.一種利用大型雞場廢棄物生產沼氣的工藝，其特徵在於它包括以下方面(1)預處理單元；在此部分該雞糞的進料TS濃度應控制為8 % 12 % ;將雞糞通過水解除砂工藝，將糞砂分離後，通過刮砂機和螺旋除砂機將砂排出水解池外；(2)高效厭氧發酵單元；在此部分完全混合發酵工藝採用中溫發酵，溫度為35 38 °C，停留時間為20 25 d;或者採用高溫發酵，溫度為50 55 V，停留時間為10 15 d ;在厭氧罐外壁設置增溫盤管，利用發電機組餘熱對罐體進行增溫；盤管外採用聚苯乙烯保溫材料，厭氧罐內設有厭氧罐中心攪拌機；(3)沼氣淨化貯存單元；採用生物脫硫工藝去除沼氣中的H2S,採用低壓雙膜乾式貯氣櫃對淨化後的沼氣進行貯存，貯氣櫃由外膜和內膜組成，其中外膜保護並維持貯氣櫃結構，內膜收集並貯存沼氣， 儲氣櫃通過支撐鼓風機向內外膜中間的夾層充氣，維持壓力在1. 2 -1.5 kPa，能夠承載設計範圍內的風、雨、雪等荷載，同時將內膜內的沼氣送入輸氣管道；(4)沼氣高值利用單元；採用熱電聯產沼氣發電機組，發電機組缸套水餘熱以熱水形式在熱水罐內貯存，通過管道泵和厭氧罐壁外的盤管對厭氧罐體進行增溫；(5)沼肥利用單元；發酵後的沼液和沼渣含有豐富的N、P、K等營養物質，用於周圍蔬菜、水果和農作物等的優質有機肥。
2.根據權利要求1所述的利用大型雞場廢棄物生產沼氣的工藝，其特徵在於所述預處理單元中，所述水解除砂採用30 0C中溫水解工藝，水解停留時間20-24 h。
3.根據權利要求1所述的利用大型雞場廢棄物生產沼氣的工藝，其特徵在於所述高效厭氧發酵單元中，所述厭氧罐中心攪拌機採用低轉速低能耗中心攪拌機，轉速16 rad/s, 單位功率3. 6 W/m3。
4.根據權利要求1所述的利用大型雞場廢棄物生產沼氣的工藝，其特徵在於所述高效厭氧發酵單元中，所述厭氧罐中心攪拌機採用上下兩層槳葉，上層用於破殼，下層用於物料混合攪拌。
5.根據權利要求1所述的利用大型雞場廢棄物生產沼氣的工藝，其特徵在於所述高效厭氧發酵單元中，在一二級厭氧罐之間設置回流泵，將二級厭氧罐的汙泥部分回流至一級罐，起到攪拌作用，加強了罐內傳質，同時，減少了汙泥流失。
全文摘要
本發明公開了一種利用大型雞場廢棄物生產沼氣的工藝，它包括預處理單元;高效厭氧發酵單元；沼氣淨化貯存單元;沼氣高值利用單元和沼肥利用單元。其中雞糞的進料TS濃度控制為8-12%；在厭氧罐外壁設置增溫盤管，利用發電機組餘熱對罐體進行增溫；盤管外採用聚苯乙烯保溫材料，厭氧罐內設有厭氧罐中心攪拌機；發酵後的沼液和沼渣用於周圍蔬菜、水果和農作物等的優質有機肥。本發明的工藝為規模化養殖場建設沼氣工程並利用沼氣發電提供了有效的技術方案,不僅減少糞便對周邊環境的汙染、充分利用可再生能源和減少化石燃料的使用,還能減少溫室氣體的排放,獲得額外的減排收益。
文檔編號C02F11/04GK102992565SQ20121037896
公開日2013年3月27日 申請日期2012年10月9日 優先權日2012年10月9日
發明者馮旭斌 申請人:貴州泰然環境科技有限責任公司