1.戶用秸稈沼氣:復合菌劑預處理秸稈工藝技術流程
通過對不同的秸稈進行粉碎度、粉碎方式、留水分和預處理時間等篩選實驗研究,取得了大量有實用價值的技術參數,確立了復合菌劑預處理秸稈的工藝技術流程,如圖所示。
圖中線路1和2兩種預處理工藝的不同之處為,一個在池內進行生物預處理,而另一個在池外。其余工藝完全相同,經預處理的秸稈產氣效果相當。
(1)粉碎。粉碎機粉碎秸稈(稻草、麥草等),粒度為10毫米。
(2)濕潤。粉碎秸稈加水(最好是糞水)潤濕,每100公斤秸稈加水量為100~120公斤。潤濕時間為1天左右。
(3)混合。將潤濕好的秸稈加水(最好是糞水),與補充水分后的復合菌劑和碳酸氫銨(簡稱碳銨)混合。8立方米沼氣池菌劑用量為1公斤,碳銨用量為5公斤,加水量為100公斤,秸稈補加到185~200公斤(用手捏緊,有少量的水滴下,保證含水率為65%~70%)。肉眼觀察以地面不能有水流出為宜。
(4)生物預處理。池外預處理時,將拌勻的秸稈收堆,寬度為1.2~1.5米,高度為1~1.5米(按季節不同而異)。生物預處理時間,夏季3~4天,冬季4~6天。一般情況下,當堆內溫度達到50℃并維持3天、堆內秸稈長有白色菌絲時即入池。池內預處理時,可進入無水的沼氣池進行生物預處理,生物預處理時適當踏實秸稈堆,池口要覆蓋。
(5)接種。將生物預處理好的秸稈入池,加入接種物,同時加入碳酸氫銨(無糞便的情況下)。加入接種物的量為料容的20%~30%,碳酸氫銨量為8~10公斤(有糞便時可不加或少加),加水量為沼氣池的常規容量(總固體濃度為6%~8%)。若采用干發酵工藝,秸稈經生物預處理后不需加水,加接種物即可。
(6)啟動。密封沼氣池池口,然后連續放氣1~3天。從放氣的第二天開始試火,直至能點燃并且火苗穩定即可正常使用。
2.大中型秸稈沼氣:覆膜開放槽干法厭氧發酵技術工藝流程
(1)基本原理。覆膜開放槽干法厭氧發酵技術的核心是覆膜開放槽生物反應器。采用獨特的軟管充氣壓力密封方式,使柔性的膜覆蓋材料與剛性的槽體快速密封或解除密封,從而快速建立固體厭氧發酵環境或快速轉換成好氧發酵環境,使發酵槽一槽多用。
(2)工藝流程。首先將物料堆入發酵槽,進行好氧預發酵,待物料升溫后,將厭氧舊料或由專用菌種制備系統生產的菌種混入;然后在發酵槽上覆蓋柔性密封膜,使物料在密閉條件下厭氧發酵,生產沼氣;厭氧期結束時,將膜內沼氣抽空,并收起柔性密封膜,剩余物料再進行好氧脫水處理,生產有機肥料。整個處理過程分三個階段,即好氧預處理升溫——厭氧發酵生產沼氣——好氧發酵生產有機肥料。
利用太陽能和生物能使物料升溫,利用深堆層物料的自保溫性能和加強生物反應器保溫來維持中溫厭氧發酵溫度,同時設計燃燒沼氣的加熱系統用于沼氣工程冬季穩定運行。用翻攪機將厭氧菌種與物料混合均勻,好氧發酵階段通過翻攪為物料充氧。
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