[实用新型]含稻壳的禽畜尾物工业化厌氧产沼及发电的系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种含稻壳的禽畜尾物工业化厌氧产沼的系统，以及利用含稻壳的禽畜尾物产生的沼气进行发电的系统，属于禽畜尾物发电综合利用领域，尤其适用于禽畜尾物中含有稻壳的厌氧发酵产沼发电项目。

背景技术

近年来，随着经济的发展和人们生活水平的提高，畜禽产品需求量不断增加，生产规模不断扩大，我国畜禽养殖模式已从每家每户养殖转向规模化、集约化养殖，集约化程度已发展到相当高的水平，大的养猪场已突破50万头，养鸡场100万羽。然而，随着生产规模的扩大，排放的粪便带来的污染也越来越严重。国家环保总局对全国23个省、自治区、直辖市进行规模化畜禽养殖业污染情况调查，结果显示，规模化畜禽养殖业污染呈现三大突出问题：一是粪便排放量大；二是畜禽污染物波及面广且危害大，畜禽粪便的COD排放量已经远远超过工业与生活污水排放量之和；三是呈现较为严重的生态压力。

对禽畜尾物的资源化利用已经越来越成为一种趋势。将禽畜尾物厌氧发酵产生沼气，沼气可以用来发电上网，也可以作为工业用气或者农户生活用气，产生的沼渣沼液可以用来作为有机肥。但现有的厌氧产沼系统普遍存在反应效果不佳等问题。

此外，在规模化养殖中，像鸭粪、鸡粪等并不是每天清理，而是隔天在上面铺一层稻壳或者秸秆碎末，累积到一定程度后再出粪，因此很多批量处理的禽畜尾物中都含有大量的稻壳。在厌氧发酵过程中，由于稻壳主要成分是纤维素和半纤维素，纤维素具有高度有序晶体结构，稻壳表层还有一层蜡质结构，这些成分和结构都导致其很难降解。结果，难以降解的稻壳普遍存在于管道、厌氧反应罐顶部，容易造成管道堵塞和厌氧反应罐顶部结壳，造成产气量不稳定，难以持续。一旦厌氧反应罐结壳时间过长，会导致整个系统不通畅，无法正常运行，厌氧过程会处于停滞状态。

因此，研究利用含稻壳的禽畜尾物厌氧产沼的系统，以解决现有技术中的上述技术问题，具有显著的社会意义、环保意义和经济价值。

实用新型内容

考虑到上述问题而提出了本实用新型。本实用新型提供了一种含稻壳的禽畜尾物工业化厌氧产沼、发电的系统，其至少解决了含稻壳的禽畜尾物在系统中厌氧产沼反应效果不佳等问题，提高了产沼能力并保障系统的稳定、高效、节能地运行。

根据本实用新型的一方面，提供了一种使用含稻壳的禽畜尾物工业化进行厌氧产沼的系统，该系统包括：混合装置，用于将含稻壳的禽畜尾物混合配制成发酵液；水解酸化反应罐，连接混合装置，用于将发酵液水解酸化；以及厌氧反应罐，连接水解酸化反应罐，用于使经过水解酸化的发酵液发生厌氧反应，以产生沼气。

该厌氧产沼的系统包括水解酸化反应罐以及厌氧反应罐，混合配制的发酵液首先在水解酸化反应罐中在一定的反应温度、反应时间以及pH值下进行水解酸化，这能够将发酵液中的有机废弃物转化成简单的有机酸、醇以及二氧化碳、氢、氨和硫化氢等；然后水解酸化后的发酵液进入厌氧反应罐在厌氧菌的作用下在一定的反应温度和反应时间下进行厌氧反应，这可以高效地将水解酸化产生的有机酸、醇等物质厌氧发酵以产生沼气。先对发酵液进行水解酸化能够极大提升厌氧反应的效果。

在本实用新型的一个优选实施方案中，该系统还可以包括第一粉碎装置，其用于在进行水解酸化时从水解酸化反应罐抽取位于发酵液的上部的固液混合物以进行粉碎，然后将经过粉碎的固液混合物返回水解酸化反应罐。在本实用新型的另一个优选实施方案中，该系统还可以包括第二粉碎装置，其用于在进行厌氧反应时从厌氧反应罐抽取位于反应液的上部的固液混合物以进行粉碎，然后将经过粉碎的固液混合物返回厌氧反应罐。

粉碎破坏稻壳等不容易反应的物质的物理结构，使其充分与厌氧菌接触反应，既消除了稻壳在管道中可能的淤积，又破坏了稻壳在水解酸化反应罐和/或厌氧反应罐中可能的顶部结壳的状态，有效提高了厌氧反应的效率。

在本实用新型的一个优选实施方案中，该系统中的水解酸化反应罐还可以包括第一搅拌装置，其用于将水解酸化反应罐中的发酵液搅拌均匀。在本实用新型的另一个优选实施方案中，该系统中的厌氧反应罐还可以包括第二搅拌装置，其用于将厌氧反应罐中的反应液搅拌均匀。

对水解酸化反应罐中的发酵液或厌氧反应罐中的反应液进行搅拌，并确保其搅拌均匀，能够使得水解酸化或厌氧反应充分进行。