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保兴发酵罐:浅谈农业废弃物厌氧发酵技术

时间: 2020-04-23来源: 作者:

中国作为农业大国,秸秆的年产量达7亿吨,秸秆资源量约占生物资质资源量的一半。但我国秸秆利用率仅为33%,处于高消耗、高污染、低产出状况。尤其是在收获季节,秸秆被直接焚烧,产生SO2、NO2、CO、烟尘等空气问题。与此同时,现代农业产业中,化学肥料逐步取代粪肥,使得大量的农村畜禽粪污无法得到妥善处理,对地下水和周围环境造成严重污染。针对农业废弃物现状,利用厌氧发酵技术处理秸秆、畜禽粪污,生产沼气及优质有机肥,不仅可以减少环境污染、有效利用资源、保护生态的可持续发展,还可以产生较高的经济效益,推动农村的经济发展。


半干式厌氧发酵项目的收益主要来源于沼气提纯销售或者发电并网。【我们】的最终目标是实现循环经济模式:在政府的支持下,有效收集秸秆、畜禽粪污等废弃物,通过厌氧发酵技术产生的沼气可以提纯或热点联产,厌氧发酵残余物制成固态有机肥出售,同时将液态有机肥回馈给农户。

农业废弃物经过预处理后,通过进料箱/物料坑存储,以固态或液态的形式,通过螺旋输送装置或泵不间断的输入发酵罐,经过专利桨式搅拌机慢速均匀地充分搅拌后进罐发酵,最大程度保证了沼气产量。


  进料箱

  农业废弃物经过预处理,通过装载机填充入4米多高的进料箱,每套进料箱最多可储存150立方的固态物料。进料箱主要由低碳钢制成,物料接触面采用不锈钢材料,防止腐蚀,箱底有特殊输送装置输入发酵罐内。整个进料箱安置在和中控系统连接的称重单元上,全程记录、控制进料量和产气量。

  针对已经木质化的麦秸秆,为了更加充分的发酵,并缩短发酵时间,可以选择增加高温压水解预处理环节,打破秸秆等农作物的木质纤维结构,产生易降解的碳水化合物。基于【我们】的专利桨式搅拌【设备】,预处理后的物料可直接进入发酵罐发酵。

  物料坑

  物料坑主要用于液态物料、渗滤液和雨水的存储,存储量约为235立方。物料坑配备螺旋桨搅拌器及开阔的进料口。供料传输系统中可安装研磨机,用于劈剪长纤维物质,防止运输堵塞。

  发酵罐

  主发酵罐与进料箱和物料坑直接相连,物料通过螺旋桨泵及泵连续进入发酵罐中。发酵罐主体采用钢筋混凝土结构,罐内壁有专利保温加热系统,采用特殊材料使物料加热均匀,且耐腐蚀。罐体直径可达36米,高可达8米,最大体积为8000立方。沼气收集装置为双膜储气之间流通,以保证外膜的坚挺和抗风性能。该系统还配备了一个液压控制安全阀,在外膜设有窗口,以便于观察检测。

  罐内物料的平均含固率可达15%,接近传统湿式厌氧发酵的两倍,大大提高了容积负荷率。桨式搅拌机慢速而均匀地搅拌,经过40-60天、38-42度的中温厌氧发酵,产生沼气。


  技术优势

  高含固率:罐内物料的平均含固率可达15%,为传统技术物料含固率的两倍,提高容积负荷,节约罐体数量及投资成本。

  免维护:专利设计的低速高效搅拌器,30年免维护,可充分搅拌高含固率物料,无需沼液回流

  低能耗:单个搅拌器装机功率仅为11kw,项目搅拌能耗是传统搅拌【设备】的30-50%

  沼气的提纯及【应用】

  发酵后的沼气主要成分为甲烷和二氧化碳,还含有少量的水、硫化氢等杂质。生产生物甲烷主要经过净化和提纯两个步骤,净化是去除沼气中微量的有害组分,提纯是去除沼气中的二氧化碳。沼气脱硫即脱除已产生的沼气中的硫化氢,主要方法有传统的干法脱硫和湿法脱硫,以及近些年发展起来的膜分离法和生物脱硫法。沼气脱碳技术包括物理吸收法、化学吸收法、变压吸附法、膜分离法、低温分离法等,选择上应更注重小型化、节能化,其中加压水洗法和变压吸附法更【应用】广泛。生物甲烷可用作管道燃气、热点联供、生产压缩天然气和罐装燃气等。

  发酵残余物处理

  偏心螺杆泵将发酵残余从发酵罐传输至专利设计的螺杆挤压脱水装置,此装置在全球有100多个【应用】【案例】,是沼气【工程】发酵残余物脱水处理的首选【设备】。

  脱水后的沼渣含固率约35%,结构良好,可通过传统的耗氧堆肥技术进一步处理。完成干燥堆肥处理后的沼渣可以生产优质有机肥,脱水后的沼液可以直接作为液态肥还田。

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