一种用于生产秸秆生物气的氨化厌氧发酵的设备及方法

摘要

本发明涉及一种用于生产秸秆生物气的氨化厌氧发酵设备，包括储气罐、与储气罐通过气体管道连接的第一反应室及第二反应室，其中第一反应室与第二反应室之间通过发酵液回流管连接，该发酵液回流管上设有止流阀。本发明还涉及氨化厌氧发酵的方法，将第一反应室和第二反应室轮流作为氨化反应和厌氧发酵反应连续发酵。本发明所述的氨化厌氧发酵设备及方法实现了秸秆的高效生物转化和经济效益的提升，能够解决秸秆厌氧发酵效率低下的问题；采用太阳能辅助加热两室循环生物反应器具备间歇进料和连续发酵的功能，无需外加能量，具有运行成本低的优点；可实现废弃秸秆完全转化；设备结构简单，易于操作，适合产业化大规模生产。

主权项

一种用于生产秸秆生物气的氨化厌氧发酵方法，其特征在于：用于生产秸秆生物气的氨化厌氧发酵设备包括储气罐（1）、与储气罐通过气体管道（4）连接的第一反应室（2）及第二反应室（3），所述第一反应室和储气罐连接的气体管道上设有第一排空阀（6）及第一出气阀（7），所述第二反应室和储气罐连接的气体管道上设有第二排空阀（8）及第二出气阀（9），其中第一反应室与第二反应室之间通过发酵液回流管（5）连接，该发酵液回流管上设有止流阀（10）；其中，第一反应室和储气罐连接的气体管道上设有第一气体净化装置（11）；所述第二反应室和储气罐连接的气体管道上设有第二气体净化装置（12），第一反应室和所述第二反应室各设有进料口（14）、残渣出口（15）、保温外壁（16）、太阳能真空玻璃罩（17）、及遮阳布（18），发酵液回流管上设有电热补偿装置（13）；用于生产秸秆生物气的氨化厌氧发酵方法，包括以下步骤：1）第一反应室进行氨化反应：打开第一反应室的太阳能真空玻璃罩装入秸秆和氨化剂，关闭第一出气阀，打开第一排空阀；2）第一反应室进行厌氧发酵反应：氨化反应结束后，打开太阳能真空玻璃罩加入混合发酵剂，关闭太阳能真空玻璃罩，关闭第一排空阀，打开第一出气阀，第一反应室开始进入厌氧发酵阶段，第一反应室中产生的秸秆生物气经过气体净化装置进入储气罐；3）第二反应室进行氨化反应：步骤2）进行的同时，打开第二反应室的太阳能真空玻璃罩装入秸秆和氨化剂，关闭第二出气阀，打开第二排空阀；4）第二反应室进行厌氧发酵反应：当第二反应室中氨化完成后，关闭第一出气阀，打开止流阀，第一反应室中秸秆生物气的积累，产生压力，将第一反应室中的厌氧发酵液压入第二反应室中；然后关闭止流阀，打开第一出气阀，第一反应室中的残余物料继续进行厌氧发酵并产生秸秆沼气；第二反应室中开始发生厌氧发酵反应，等排空一段时间后，关闭第二排空阀，打开第二出气阀，第二反应室开始进入厌氧发酵阶段，第二反应室中产生的秸秆生物气经过气体净化装置进入储气罐；5）第一反应室中的厌氧发酵结束后，关闭第一出气阀，打开第一排空阀，从残渣出口排出发酵残渣，再装入新的秸秆和氨化剂，第一反应室又开始发生氨化反应；6）当第一反应室中氨化完成后，关闭第二出气阀，打开止流阀，第二反应室中秸秆生物气的积累，产生压力，将第二反应室中的厌氧发酵液压入第一反应室中，此时第一反应室开始发生厌氧发酵反应；7）重复步骤3）至6），第一反应室和第二反应室轮流作为氨化反应和厌氧发酵反应连续发酵。