一种生物质沼气装置论文和设计-滕佳颖

全文摘要

本实用新型公开了一种生物质沼气装置，包括鸡粪运输车、秸秆水解酸化池、固液分离器和增压风机，所述鸡粪运输车一侧设置有鸡粪调配池，所述秸秆运输车一侧设置有秸秆破碎机，所述秸秆破碎机一侧设置有所述秸秆水解酸化池，所述秸秆水解酸化池和所述鸡粪调配池一侧设置有厌氧发酵罐，所述厌氧发酵罐一侧设置有沉淀池，所述沉淀池一侧设置有所述固液分离器。有益效果在于：1、利用生物质锅炉为沼气系统保温，原材料易于获取，生产出的沼气可全部用于能源化利用，显著提高沼气系统的经济性；2、沼液大部分回流，减少稀释水用量并实现沼液减排；3、秸秆与粪便共同发酵反应，原料多样，可保证系统的安全稳定运行。

主设计要求

1.一种生物质沼气装置，其特征在于：包括鸡粪运输车、秸秆水解酸化池、固液分离器和增压风机，所述鸡粪运输车一侧设置有鸡粪调配池，秸秆运输车一侧设置有秸秆破碎机，所述秸秆破碎机一侧设置有所述秸秆水解酸化池，所述秸秆水解酸化池和所述鸡粪调配池一侧设置有厌氧发酵罐，所述厌氧发酵罐一侧设置有沉淀池，所述沉淀池一侧设置有所述固液分离器，所述厌氧发酵罐一侧设置有生物脱硫塔，所述生物脱硫塔一侧设置有双模储气柜，所述双模储气柜一侧设置有沼气火炬，所述双模储气柜另一侧设置有所述增压风机,所述增压风机一侧设置有沼气内燃机，所述沼气内燃机一侧设置有烟气换热器，所述沼气内燃机另一侧设置有电网，所述烟气换热器一侧设置有备用沼气锅炉，所述固液分离器一侧设置有肥料加工机，所述肥料加工机一侧设置有机肥运输车，所述固液分离器另一侧设置有沼液存储罐。

设计方案

1.一种生物质沼气装置，其特征在于：包括鸡粪运输车、秸秆水解酸化池、固液分离器和增压风机，所述鸡粪运输车一侧设置有鸡粪调配池，秸秆运输车一侧设置有秸秆破碎机，所述秸秆破碎机一侧设置有所述秸秆水解酸化池，所述秸秆水解酸化池和所述鸡粪调配池一侧设置有厌氧发酵罐，所述厌氧发酵罐一侧设置有沉淀池，所述沉淀池一侧设置有所述固液分离器，所述厌氧发酵罐一侧设置有生物脱硫塔，所述生物脱硫塔一侧设置有双模储气柜，所述双模储气柜一侧设置有沼气火炬，所述双模储气柜另一侧设置有所述增压风机, 所述增压风机一侧设置有沼气内燃机，所述沼气内燃机一侧设置有烟气换热器，所述沼气内燃机另一侧设置有电网，所述烟气换热器一侧设置有备用沼气锅炉，所述固液分离器一侧设置有肥料加工机，所述肥料加工机一侧设置有机肥运输车，所述固液分离器另一侧设置有沼液存储罐。

2.根据权利要求1所述的一种生物质沼气装置，其特征在于：所述秸秆破碎机与所述秸秆水解酸化池通过管道连接。

3.根据权利要求1所述的一种生物质沼气装置，其特征在于：所述秸秆水解酸化池与所述鸡粪调配池同时连通所述厌氧发酵罐，所述厌氧发酵罐与所述沉淀池通过管道连接。

4.根据权利要求1所述的一种生物质沼气装置，其特征在于：所述固液分离器中分离的残渣和液体部分回流至所述秸秆水解酸化池和所述鸡粪调配池中。

5.根据权利要求1所述的一种生物质沼气装置，其特征在于：所述沼气内燃机中产生的热量部分通入所述电网，余下部分通入所述烟气换热器。

6.根据权利要求1所述的一种生物质沼气装置，其特征在于：所述烟气换热器和所述备用沼气锅炉中的热水回流至所述厌氧发酵罐。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及生物质能源领域，特别是涉及一种生物质沼气装置。

背景技术

畜禽粪便对于周围环境造成多方面的污染问题，包括：周边水质变差；空气质量下降；传播疾病；影响畜产品安全等。规模化沼气工程以中温厌氧发酵的方式，利用畜禽粪便生产沼气、沼渣和沼液。沼气可做能源化利用，沼渣和沼液可用于生产有机肥。沼气工程将养殖业与种植业有机的结合在一起，有效防止和减轻了畜禽粪便排放和化肥农药，促进生态循环农业发展。

但是，我国东北地区天气寒冷，沼气工程冬季产气率低，部分设备存在冻裂的风险。粪便厌氧发酵过程需要保持38°C的恒温，为了保证沼气生产过程在东北地区的顺利进行，需要增加供热保温系统。传统的方案是燃烧沼气供热或采用电加热。这种方案浪费了沼气或沼气所发电力，经济适应性较差。

冬季农田不需要灌溉，沼气生产过程中产生的大规模沼液无法被有效利用，若直接排入河流中，会对水系造成二次污染。目前普遍的做法是沼液露天储存，自然风干晾晒，这种方案同样会导致空气二次污染。

解决以上问题成为了在东北高寒地区推广沼气技术的攻关课题。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种生物质沼气装置，本实用新型结构巧妙，生产工艺合理高效，能源和废料回收利用率高。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

一种生物质沼气装置，包括鸡粪运输车、秸秆水解酸化池、固液分离器和增压风机，所述鸡粪运输车一侧设置有鸡粪调配池，秸秆运输车一侧设置有秸秆破碎机，所述秸秆破碎机一侧设置有所述秸秆水解酸化池，所述秸秆水解酸化池和所述鸡粪调配池一侧设置有厌氧发酵罐，所述厌氧发酵罐一侧设置有沉淀池，所述沉淀池一侧设置有所述固液分离器，所述厌氧发酵罐一侧设置有生物脱硫塔，所述生物脱硫塔一侧设置有双模储气柜，所述双模储气柜一侧设置有沼气火炬，所述双模储气柜另一侧设置有所述增压风机,所述增压风机一侧设置有沼气内燃机，所述沼气内燃机一侧设置有烟气换热器，所述沼气内燃机另一侧设置有电网，所述烟气换热器一侧设置有备用沼气锅炉，所述固液分离器一侧设置有肥料加工机，所述肥料加工机一侧设置有机肥运输车，所述固液分离器另一侧设置有沼液存储罐。

上述结构中，干清鸡粪运输到厂后，首先所述鸡粪调配池中加水调节固液比，并经沉淀除沙后，送入所述厌氧发酵罐中；秸秆运输到厂后，首先在所述秸秆破碎机中破碎至1- 2cm，然后进入所述秸秆水解酸化池，破除蜡质层、调节固液比后，送入所述厌氧发酵罐中；物料在罐内38℃下停留25天，充分反应后经排料口进入所述沉淀池，产生的沼气进入所述生物脱硫塔；脱硫后的沼气进入所述双模储气柜，生物脱硫净化后的沼气经所述增压风机增压进入所述沼气内燃机，所得热量一部分并入所述电网，一部分通过所述烟气换热器来对循环水进行加热，回收余热产生的热水以及所述备用沼气锅炉产生的热水共同用于所述厌氧发酵罐、所述鸡粪调配池、所述秸秆水解酸化池及相关管道，办公楼的保温；沼渣沼液经输送泵泵送至所述沉淀池，然后泵送至所述固液分离机进行固液分离，分离后沼液通过回流泵输送至所述鸡粪调配池、所述秸秆水解酸化池调配物料，沼渣输送至有所述机肥加工机进行有机肥生产。

为了进一步提高生物质沼气装置的使用功能，所述秸秆破碎机与所述秸秆水解酸化池通过管道连接。

为了进一步提高生物质沼气装置的使用功能，所述秸秆水解酸化池与所述鸡粪调配池同时连通所述厌氧发酵罐，所述厌氧发酵罐与所述沉淀池通过管道连接。

为了进一步提高生物质沼气装置的使用功能，所述固液分离器中分离的残渣和液体部分回流至所述秸秆水解酸化池和所述鸡粪调配池中。

为了进一步提高生物质沼气装置的使用功能，所述沼气内燃机中产生的热量部分通入所述电网，余下部分通入所述烟气换热器。

为了进一步提高生物质沼气装置的使用功能，所述烟气换热器和所述备用沼气锅炉中的热水回流至所述厌氧发酵罐。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

1、利用生物质锅炉为沼气系统保温，原材料易于获取，生产出的沼气可全部用于能源化利用，显著提高沼气系统的经济性；

2、沼液大部分回流，减少稀释水用量并实现沼液减排；

3、秸秆与粪便共同发酵反应，原料多样，可保证系统的安全稳定运行。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型一种生物质沼气装置的主要工作原理图；

图2是本实用新型一种生物质沼气装置的局部工作原理图。

附图标记说明如下：

1、鸡粪运输车；2、秸秆运输车；3、秸秆破碎机；4、秸秆水解酸化池；5、鸡粪调配池； 6、厌氧发酵罐；7、沉淀池；8、固液分离器；9、生物脱硫塔；10、双模储气柜；11、沼气火炬；12、增压风机；13、沼气内燃机；14、烟气换热器；15、电网；16、备用沼气锅炉；17、肥料加工机； 18、有机肥运输车；19、沼液存储罐。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、 “前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一：

如图1-图2所示，一种生物质沼气装置，包括鸡粪运输车1、秸秆水解酸化池4、固液分离器8和增压风机12，鸡粪运输车1一侧设置有鸡粪调配池5，秸秆运输车2一侧设置有秸秆破碎机3，用于将秸秆破碎成1-2cm的长度，便于后续发酵反应，秸秆破碎机3一侧设置有秸秆水解酸化池4，秸秆水解酸化池4和鸡粪调配池5一侧设置有厌氧发酵罐6，厌氧发酵罐6 一侧设置有沉淀池7，沉淀池7一侧设置有固液分离器8，用来将反映未完全的秸秆和鸡粪回收，同时还可当做有机肥的原料，厌氧发酵罐6一侧设置有生物脱硫塔9，生物脱硫塔9一侧设置有双模储气柜10，双模储气柜10一侧设置有沼气火炬11，双模储气柜10另一侧设置有增压风机12,用于增加沼气的燃烧效率，增压风机12一侧设置有沼气内燃机13，沼气内燃机 13一侧设置有烟气换热器14，用来将沼气燃烧产生的热量进行回收，沼气内燃机13另一侧设置有电网15，烟气换热器14一侧设置有备用沼气锅炉16，固液分离器8一侧设置有肥料加工机17，肥料加工机17一侧设置有有机肥运输车18，固液分离器8另一侧设置有沼液存储罐 19。

实施例二：

本实施例与实施例一区别在于，本实施例中，秸秆水解酸化池4与鸡粪调配池5同时连通厌氧发酵罐6，厌氧发酵罐6与沉淀池7通过管道连接，固液分离器8中分离的残渣和液体部分回流至秸秆水解酸化池4和鸡粪调配池5中。

本实用新型的工作原理为：干清鸡粪运输到厂后，首先鸡粪调配池5中加水调节固液比，并经沉淀除沙后，送入厌氧发酵罐6中；秸秆运输到厂后，首先在秸秆破碎机3中破碎至1-2cm，然后进入秸秆水解酸化池4，破除蜡质层、调节固液比后，送入厌氧发酵罐6中；物料在罐内38℃下停留25天，充分反应后经排料口进入沉淀池7，产生的沼气进入生物脱硫塔 9；脱硫后的沼气进入双模储气柜10，生物脱硫净化后的沼气经增压风机12增压进入沼气内燃机13，所得热量一部分并入电网15，一部分通过烟气换热器14来对循环水进行加热，回收余热产生的热水以及备用沼气锅炉16产生的热水共同用于厌氧发酵罐6、鸡粪调配池5、秸秆水解酸化池4及相关管道，办公楼的保温；沼渣沼液经输送泵泵送至沉淀池7，然后泵送至固液分离机8进行固液分离，分离后沼液通过回流泵输送至鸡粪调配池5、秸秆水解酸化池4 调配物料，沼渣输送至有机肥加工机17进行有机肥生产。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。

设计图

一种生物质沼气装置论文和设计

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主设计要求

设计方案

设计说明书

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