[发明专利]一种农业固体有机废物厌氧消化的前处理工艺及系统

说明书

本发明公开了一种农业固体有机废物厌氧消化的前处理工艺及系统，生物质废物预处理、禽畜养殖粪污粗调和混合物精调，具体为：首先利用粉碎机对生物质废物进行破碎处理，再利用沼液在氨化预处理槽内进行预处理；养殖厂运输来的粪污，在禽畜养殖粪污粗调池内初步调整含固率并分离泥沙，经管道破碎机输送入混合物精调池；最后将预处理后的生物质废物与粗调后的粪污混合，进一步调整含固率，预热混合物至厌氧消化所需温度范围内，经管道破碎机输送入厌氧消化罐。本申请提高了多种不同密度、不同性质底物预处理效果，满足厌氧消化进料所需各项工艺参数，保证系统稳定性。

技术领域

本发明属于农业固体有机废物处理与资源化领域，具体说是一种农业固体有机废物厌氧消化的前处理工艺及系统。

背景技术

农业固体有机废物包括农作物杆茎、水生植物、禽畜养殖粪污、尾菜等，不恰当的处理方式在造成资源浪费的同时会严重污染环境。据不完全统计，我国秸秆年产量在7亿吨以上，禽畜养殖粪污40亿吨以上，厌氧消化技术因其具有绿色、环境友好、可持续的特点而被广泛关注与采用。

传统的厌氧消化技术主要包括预处理单元、核心厌氧消化产气单元、发酵副产物处理单元和气体净化压缩单元等。预处理单元是厌氧消化技术核心之一，预处理效果会直接影响后续设备整体运行稳定性和消化产气量。预处理核心包括调节消化底物含固率至厌氧消化合适范围内，将底物预热至合适消化温度范围等，主要适用于如城市污泥、餐厨垃圾、农村禽畜养殖粪污等。该类底物的特点是密度接近于水，且易与水混合达到均质状态。

对于农业固体有机废物，包括以秸秆为代表的低密度、难降解的纤维素类生物质和含泥沙量较高的禽畜养殖粪污，因此传统方法已无法满足厌氧消化预处理需求。研究表明，氨化方法可以有效提高纤维素类生物质微生物降解性能，并且使其更易与其它均质底物混合达到均质状态。如何使多种不同密度底物调质后达到适合厌氧消化的含水率、温度及均质状态却存在诸多问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种农业固体有机废物厌氧消化的前处理工艺及系统，提高多种不同密度、不同性质底物预处理效果，满足厌氧消化进料所需各项工艺参数，保证系统稳定性。

为实现上述目的，本申请的技术方案为：一种农业固体有机废物厌氧消化的前处理工艺，包括：生物质废物预处理、禽畜养殖粪污粗调和混合物精调，具体为：首先利用粉碎机对生物质废物破碎至0.5～2cm后，再利用沼液在氨化预处理槽内进行预处理；养殖厂运输来的粪污，在禽畜养殖粪污粗调池内初步调整含固率并分离泥沙，经管道破碎机输送入混合物精调池；最后将预处理后的生物质废物与粗调后的粪污混合，进一步调整含固率，预热混合物至厌氧消化所需温度范围内，经管道破碎机输送入厌氧消化罐。

进一步的，所述生物质废物预处理，利用粉碎机粉碎后的生物质废物在氨化预处理槽中喷洒厌氧消化剩余沼液进行预处理，混合均匀预处理3-10天，沼液喷洒量含固率为40-75％。

进一步的，所述禽畜养殖粪污粗调，禽畜养殖粪污直接倒入粗调池中，进污水管向粗调池内加水，开启液下搅拌机，利用激光液位计控制加入污水量将粪污含固率调节至7％～15％，蒸汽盘管对粗调粪污预热至厌氧消化所需温度范围内，开启刮沙机将泥沙刮至受沙斗并利用排沙螺旋将泥沙提升排放至受沙泥槽外运；粗调后物料经过管道破碎机，利用螺杆泵打入精调池。

进一步的，所述混合物精调，利用搅拌器将氨化预处理后的生物质废物和粗调粪污进一步均匀混合，利用激光液位计控制加入污水量调整含固至5％～15％，利用加热盘管进一步调整混合物温度至厌氧消化所需温度；精调后的的物料经过管道破碎机，利用螺杆泵打入厌氧消化罐内。