一種發酵罐及包含該發酵罐的秸稈氣肥聯產系統的制作方法

專利名稱：一種發酵罐及包含該發酵罐的秸稈氣肥聯產系統的制作方法
技術領域：
本發明屬于秸稈的資源化利用技術領域，具體涉及一種發酵罐，以及包含該發酵 罐的秸稈氣肥聯產系統。
背景技術：
伴隨著化石能源的日益枯竭，以秸稈廢棄物為代表的生物質能源因其可再生、對 環境友好等優點，受到了世界各國的青睞，紛紛對其進行資源化和能源化利用。我國是農業 大國，年產農作物秸稈廢棄物6億噸左右，合理、有效地利用秸稈對我國構建節約型社會具 有非常重要的意義。目前，我國在秸稈的資源化利用方面主要是將秸稈還田或用作畜禽飼料，能源化 利用方面則主要是秸稈成型和氣化(包括沼氣)。但就總體而言，秸稈的資源化、能源化利 用因受技術和生產成本的限制，對秸稈資源的利用程度非常有限，且各有缺點。例如，秸稈 還田雖然能夠大量利用秸稈，但秸稈在土壤中分解緩慢，易造成微生物與作物爭氮，影響作 物后期產量。此外，秸稈還田后土壤濕度增大，地溫升高，為某些病蟲害的發生和流行創造 了適宜的環境條件。對于秸稈的能源化利用，不管是成型還是氣化，生產成本過高一直是制 約其發展的主要因素。因此，若能開發出一套低投入、高產出的秸稈糞便沼氣制肥系統，同 時實現秸稈的能源和資源化利用，促進秸稈利用技術的規模化發展，必然具有廣闊的市場 前景。

發明內容
本發明的目的在于提供了 一種發酵罐，同時還提供了包含該發酵罐的秸稈氣肥聯 產系統。為達上述目的，本發明采用了如下技術方案一種發酵罐，包括罐體和罐蓋，所述 罐蓋設置在罐體底部，罐體上方設有吊鉤和出氣口。秸稈氣肥聯產系統，包括發酵設備組，所述發酵設備組包括發酵池和吊裝在發酵 池內的發酵罐，發酵罐由罐體和設置在罐體底部的罐蓋組成，罐體上方設有吊鉤和出氣口。所述發酵池呈狹長型，發酵池內沿長度方向上吊裝有一列發酵罐。所述發酵池頭端設有出料站臺，發酵池靠近出料站臺的邊沿呈斜坡狀。所述發酵罐的罐體下半部固定有兩個同心的支承軸，罐蓋為下翻式罐蓋，罐體上 設有卡固罐蓋的鎖扣；出料站臺遠離發酵池的一側設有發酵罐旋轉底座，該底座包括兩個 同軸的半瓦和支撐板瓦的支架，兩半瓦的高度和軸向間距足夠容納發酵罐。所述發酵設備組包括多組發酵池，發酵池的長度方向平行、并排設置；所述發酵罐 旋轉底座下方設有滑軌，滑軌垂直于發酵池長度方向設置。所述發酵池尾端設有補水池，補水池與發酵池之間設有循環水泵。所述發酵池上方設有吊車，吊車軌道沿發酵池的長度方向設置，自發酵池尾端延 伸至滑軌上方。
滑軌遠離發酵池的一側設有秸稈預處理池，所述預處理池由池體和覆在池體頂部 的太陽能覆膜組成，池體上設有蒸汽入口和蒸汽出口。所述發酵設備組上方整體罩有太陽能覆膜，發酵設備組中每兩相鄰發酵池間設有 人行通道；預處理池與滑軌之間設有攪拌區。利用本發明的系統進行氣肥聯合生產時，先在粉碎后的秸稈中拌入快速發酵菌劑 和水，投入到預處理池中，好氧處理3天左右；預處理后的原料由運輸車運至攪拌區，與畜 禽糞便、沼渣等一起用攪拌設備混勻后裝入架在旋轉底座上方的發酵罐中，裝料后的發酵 罐經吊車吊裝至發酵池中。發酵池中注有水，發酵罐入發酵池后，池水在壓力作用下經發酵罐罐體與罐蓋間 的縫隙壓入發酵罐體，直至與物料面平齊。發酵池水的多少可通過補水池和循環水泵控制。 發酵池中的水有兩方面作用一是浸潤原料，保證發酵所需水分；二形成水膜，防止發酵產 生的沼氣通過底部罐蓋縫隙逸出，迫使沼氣通過設在罐體上方的出氣口排出并收集利用。 發酵完成后，發酵罐由吊車吊至設在發酵池頭端的出料站臺，由罐蓋縫隙泄露出來的發酵 池邊沿的斜坡回流至發酵池；浙水后再由吊車將發酵罐吊起至運輸車上方，打開罐蓋，便將 快速發酵后的秸稈倒出。秸稈由運輸車拉入制肥廠，進行后續處理。傾倒后的發酵罐被吊至旋轉底座，放下時罐體下半部的支承軸正好架在半瓦上 方，由于底部罐口較輕，發酵罐在偏心重力作用下旋轉，待底部罐口旋轉朝上時，便可進行 下一輪的裝料。若發酵罐偏心重力不足，可對其施加一定外力。與傳統發酵設備相比，本發明主要具有如下幾點優勢1)預處理、裝料、出料及發酵各部分設計合理，系統的自動化程度高，易于實現規 模化生產。2)利用發酵罐與發酵池獨特的組合設計以及發酵罐單體之間相對獨立性，可隨意 增減發酵罐數量，調整生產規模，而設在發酵池上方的吊車又進一步提升了發酵罐的靈活 性。3)發酵罐體采用水封技術，既避免了沼氣的泄露，又保證了秸稈發酵過程中所需 要的水分，有效降低了傳統單一制肥工藝過程中因秸稈氨化作用而造成的氮元素流失。4)秸稈預處理池在傳統青貯飼料池的基礎上增加了蒸汽加熱技術，提高了秸稈腐 熟溫度，有利于縮短生產周期。5)發酵罐旋轉底座下方的滑軌可助其自由定位，一個旋轉底座就能滿足多組發酵 池的需要。6)罐蓋設在發酵罐底部，為浙水和垂直卸料提供了極大的方便；與旋轉底座配合 可輕松實現旋轉裝料，大大節省了人力，降低了運行成本，使大規模生產得到了保障。秸稈經上述好氧及厭氧處理后可直接用作肥料，不需二次分解，已被作物吸收利 用；此外，發酵過程可將秸稈中的有害病菌殺死，有效降低了作物病蟲害的發生率，解決了 傳統秸稈還田法的弊端。氣肥聯產與傳統的秸稈堆肥相比，能夠在制肥的同時獲得清潔能 源沼氣，同樣投入雙重產出降低了秸稈利用的綜合成本。


圖1是本發明秸稈氣肥聯產系統的結構示意圖2是圖1的B-B向視圖；圖3是圖1的A-A向視圖；圖4是本發明發酵罐的結構示意圖；圖5是圖4的俯視圖；圖6是發酵罐旋轉底座的結構示意圖；圖7是發酵罐及其旋轉底座的俯視圖；圖8是圖6的左視圖。
具體實施例方式一種發酵罐，如圖4和圖5所示，包括罐體23和設置在罐體底部的罐蓋25，罐體 23上方設有吊鉤22和出氣口 21。秸稈氣肥聯產系統，如圖1-3所示，包括發酵設備組，所述發酵設備組包括多組發 酵池4和吊裝在發酵池4內的發酵罐3，發酵池4呈狹長型，各發酵池4長度方向平行、并排 設置；每個發酵池4中沿長度方向上吊裝有一列發酵罐3。兩相鄰發酵池4間設有人行通 道20。發酵池4頭端設有出料站臺11，發酵池4靠近出料站臺11的邊沿6呈斜坡狀；發酵 池4尾端設有補水池2，補水池2與發酵池4之間設有循環水泵1。發酵罐3由罐體23和設置在罐體23底部的罐蓋25組成，罐體23上方設有吊鉤 22和出氣口 21，從各出氣口 21排出的沼氣通過輸氣管道14送入儲氣柜。發酵罐3的罐體 23下半部固定有兩個同心的支承軸24，罐蓋25為下翻式罐蓋，罐體23上設有卡固罐蓋25 的鎖扣26 ；出料站臺11遠離發酵池4的一側設有發酵罐旋轉底座8。旋轉底座8的結構如 圖6-8所示，包括兩個同軸的半瓦27和支撐半瓦27的支架28，兩半瓦27的高度和軸向間 距足夠容納發酵罐3。旋轉底座8的下部裝有軌輪29，底座下方設有滑軌9，滑軌9垂直于 發酵池4長度方向設置。發酵池4上方設有吊車13，吊車軌道7沿發酵池4的長度方向設置，自發酵池4尾 端延伸至滑軌9上方。滑軌9遠離發酵池4的一側設有秸稈預處理池10，預處理池10由池體和覆在池 體頂部的太陽能覆膜組成，池體上設有蒸汽入口 19和蒸汽出口 18。預處理池10與滑軌9 之間設有攪拌區12。秸稈經預處理后由運輸車17運送至攪拌區12，與畜禽糞便、沼渣等一 起用攪拌設備16混勻后裝入架在旋轉底座8上方的發酵罐3中，裝料后的發酵罐3經吊車 13吊裝至發酵池4中。為了提高發酵溫度，發酵設備組上方整體罩有太陽能覆膜5。秸稈經快速發酵后，由吊車13將發酵罐3吊起，運送到發酵池4頭端，水分自發酵 罐3底部縫隙浙出，然后經斜坡邊沿6回流至發酵池4中。料站臺11上停放有運輸車15， 繼續吊運發酵罐3至出料站臺11，打開發酵罐3的底部罐蓋25，發酵后的秸稈在重力作用 下傾斜而下，落在運輸車15上，由運輸車15拉到制肥廠，進行后續處理。發酵罐3出料后被吊至旋轉底座8上方，放下時罐體23下半部的支承軸21正好 架在半瓦27上方，由于底部罐口較輕，發酵罐3在偏心重力作用下旋轉，待底部罐口旋轉朝 上時，便可進行下一輪的裝料。若發酵罐3偏心重力不足，可對其施加一定外力。
權利要求
一種發酵罐，包括罐體和罐蓋，其特征是，所述罐蓋設置在罐體底部，罐體上方設有吊鉤和出氣口。
2.秸稈氣肥聯產系統，包括發酵設備組，其特征在于，所述發酵設備組包括發酵池和吊 裝在發酵池內的發酵罐，發酵罐由罐體和設置在罐體底部的罐蓋組成，罐體上方設有吊鉤 和出氣口。
3.如權利要求2所述的秸稈氣肥聯產系統，其特征在于，所述發酵池呈狹長型，發酵池 內沿長度方向上吊裝有一列發酵罐。
4.如權利要求3所述的秸稈氣肥聯產系統，其特征在于，發酵池頭端設有出料站臺，發 酵池靠近出料站臺的邊沿呈斜坡狀。
5.如權利要求4所述的秸稈氣肥聯產系統，其特征在于，所述發酵罐的罐體下半部固 定有兩個同心的支承軸，罐蓋為下翻式罐蓋，罐體上設有卡固罐蓋的鎖扣；出料站臺遠離發 酵池的一側設有發酵罐旋轉底座，該底座包括兩個同軸的半瓦和支撐半瓦的支架，兩半瓦 的高度和軸向間距足夠容納發酵罐。
6.如權利要求5所述的秸稈氣肥聯產系統，其特征在于，所述發酵設備組包括多組發 酵池，發酵池的長度方向平行、并排設置；所述發酵罐旋轉底座下方設有滑軌，滑軌垂直于 發酵池長度方向設置。
7.如權利要求2-6任一所述的秸稈氣肥聯產系統，其特征在于，發酵池尾端設有補水 池，補水池與發酵池之間設有循環水泵。
8.如權利要求7所述的秸稈氣肥聯產系統，其特征在于，所述發酵池上方設有吊車，吊 車軌道沿發酵池的長度方向設置，自發酵池尾端延伸至滑軌上方。
9.如權利要求8所述的秸稈氣肥聯產系統，其特征在于，滑軌遠離發酵池的一側設有 秸稈預處理池，所述預處理池由池體和覆在池體頂部的太陽能覆膜組成，池體上設有蒸汽 入口和蒸汽出口。
10.如權利要求9所述的秸稈氣肥聯產系統，其特征在于，所述發酵設備組上方整體罩 有太陽能覆膜，發酵設備組中每兩相鄰發酵池間設有人行通道；預處理池與滑軌之間設有 攪拌區。
全文摘要
一種發酵罐及包含該發酵罐的秸稈氣肥聯產系統，屬于秸稈的資源化利用技術領域，發酵罐包括罐體和罐蓋，所述罐蓋設置在罐體底部，罐體上方設有吊鉤和出氣口；秸稈氣肥聯產系統包括發酵設備組，所述發酵設備組包括發酵池和吊裝在發酵池內的發酵罐，發酵罐由罐體和設置在罐體底部的罐蓋組成，罐體上方設有吊鉤和出氣口。發酵罐罐蓋設置在底部，在便于出料的同時，要求一個或多個發酵罐與發酵池組合使用，因此也就能隨意增減發酵罐數量，藉此調整生產規模。基于罐-池組合的發酵系統除規模可調之外，還具有較高的自動化程度，能夠大幅度節省人力，降低運行成本，使大規模生產得到了保障。
文檔編號C05F5/00GK101993817SQ201010280780
公開日2011年3月30日 申請日期2010年9月14日 優先權日2010年9月14日
發明者張全國, 張相鋒, 楊群發, 焦有宙 申請人:河南農業大學