專利名稱：一種利用太陽能的牛糞料液發酵產沼工藝方法
技術領域：
本發明涉及一種發酵產沼工藝方法，具體涉及一種利用太陽能的牛糞料液發酵產沼工藝方法。
背景技術：
沼氣是有機物在厭氧條件下經微生物的發酵作用生成的一種可燃性混合氣體，其主要成分為甲烷和二氧化碳。目前，國內一些沼氣工程公司開始對歐洲技術進行引進和二次開發，并在國內開始建立大中型示范工程。我國政府對沼氣工程每年投入大量的資金扶持，各級地方政府也紛紛出臺政策響應，世界銀行和亞洲發展銀行等國際金融組織，也加大了對中國沼氣工程建設的投資力度，以亞洲發展銀行為例，二期沼氣工程貸款項目總數達200個以上，涉及到的工程建設總規模I. 5億美金以上。總體上看我國的大型沼氣工程建設面臨前所未有的發展機遇。然而在北方寒冷地區，全年有4 5個月的時間處于零度以下，在這樣的低溫條件下微生物活性降低甚至徹底喪失活性，導致一般的發酵系統很難在冬季正常運行。通過查閱相關的研究報告和專利技術，發現針對這一問題尚無有效辦法解決。該工藝有以下優點熱源種類多，抗波動能力強；無需或需要極少外部供給能量，即可維持系統運行；廠區內部的生活供暖可由中央能量調配單元直接完成；太陽能和沼氣均屬于清潔能源，系統整體符合低碳運行理念。
發明內容
本發明的目的是提供一種利用太陽能的牛糞料液發酵產沼工藝方法，以解決在寒冷地區的牛糞資源豐富卻因微生物活性降低甚至徹底喪失活性，導致發酵系統難于在寒冷地區正常運行的問題。本發明為解決上述技術問題采取的技術方案是所述牛糞料液發酵產沼工藝方法包括以下步驟步驟一牛糞料液發酵前的準備過程首先，將牛舍收集的牛糞料液經過格柵進入調節池內，同時，通過中央熱能調配系統向調節池內提供恒溫，恒溫溫度為28攝氏度 37攝氏度，其次，牛糞料液在調節池內的恒溫環境下酸化沉淀7天，酸化沉淀7天之后，牛糞料液經溫度為25攝氏度 40攝氏度的水調配成牛糞料液與水的混合物，所述牛糞料液與水的混合物濃度為8%，最后，將牛糞料液與水的混合物通過管道進入溫度為35攝氏度的恒溫發酵罐中；步驟二 牛糞料液的發酵產沼過程牛糞料液與水的混合物進入恒溫發酵罐中之后，同時，繼續通過中央熱能調配系統向恒溫發酵罐中提供恒溫，在恒溫為32攝氏度 37攝氏度的溫度環境下發酵25 30天，牛糞料液在恒溫發酵罐中開始產生沼氣，至此，完成了牛糞料液的發酵產沼過程，同時，恒溫發酵罐中還產生了沼渣沼液；
步驟三沼氣的凈化和收集積累；首先，將恒溫發酵罐中產生的沼氣通過管道進入沼氣凈化設備中，在沼氣凈化設備中通過氣液分離器和凝水器去除沼氣中的水分，同時，通過脫硫裝置去除沼氣中的雜質，完成了沼氣的凈化，然后，將凈化后的沼氣通入沼氣集配裝置中進行收集積累，收集積累后的沼氣通過管道進入居民家及沼氣爐內；步驟四沼渣沼液的處理及利用；步驟二中產生的沼渣沼液通過管道進入水壓間內，同時，繼續通過中央熱能調配系統向水壓間內提供恒溫，恒溫為20攝氏度 30攝氏度，水壓間和恒溫發酵罐中存在高位落差，通過恒溫發酵罐中連續添加的牛糞料液與水的混合物，使沼渣擠壓到沼渣沼液儲池中，通過沼渣沼液儲池中配備的渣液分離裝置對所述的沼渣沼液進行脫水，脫水后通過渣液分離裝置進行洛液分離，分離后的沼液處理后沼液回用農田，經過洛液分離裝置后的沼渣干化處理。本發明的有益效果是本發明熱源種類多，抗波動能力強；本發明需要極少外部供給能量，即可維持系統運行；廠區內部的生活供暖可由中央能量調配系統直接完成，中央能源調配系統中涉及水工質、氣體工質和介質油三種介質的傳導和交換,產生的能量再有選擇的反饋給系統中需維持高溫調解池、恒溫發酵罐與沼氣爐啟動；本發明使寒冷地區的供暖得到解決，供暖效果好；本發明中所使用的太陽能和沼氣均屬于清潔能源，系統整體符合低碳運行理念。
圖I是本發明的流程框架圖
具體實施例方式步驟一牛糞料液I發酵前的準備過程首先，將牛舍收集的牛糞料液I經過格柵2進入調節池3內，同時，通過中央熱能調配系統14向調節池3內提供恒溫，恒溫溫度為28攝氏度 37攝氏度，其次，牛糞料液I在調節池3內的恒溫環境下酸化沉淀7天，酸化沉淀7天之后，牛糞料液I經溫度為25攝氏度 40攝氏度的水調配成牛糞料液I與水的混合物，所述牛糞料液I與水的混合物濃度為8%，最后，將牛糞料液I與水的混合物通過管道進入溫度為35攝氏度的恒溫發酵罐4中；步驟二 牛糞料液I的發酵產沼過程牛糞料液I與水的混合物進入恒溫發酵罐4中之后，同時，繼續通過中央熱能調配系統14向恒溫發酵罐4中提供恒溫，在恒溫為32攝氏度 37攝氏度的溫度環境下發酵25 30天，牛糞料液I在恒溫發酵罐4中開始產生沼氣，至此，完成了牛糞料液I的發酵產沼過程，同時，恒溫發酵罐4中還產生了沼渣沼液；步驟三沼氣的凈化和收集積累；首先，將恒溫發酵罐4中產生的沼氣通過管道進入沼氣凈化設備10中，在沼氣凈化設備10中通過氣液分離器和凝水器去除沼氣中的水分，同時，通過脫硫裝置去除沼氣中的雜質，完成了沼氣的凈化，然后，將凈化后的沼氣通入沼氣集配裝置11中進行收集積累，收集積累后的沼氣通過管道進入居民家12及沼氣爐13內；
步驟四沼渣沼液的處理及利用；步驟二中產生的沼渣沼液通過管道進入水壓間5內，同時，繼續通過中央熱能調配系統14向水壓間5內提供恒溫，恒溫為20攝氏度 30攝氏度，水壓間5和恒溫發酵罐4中存在高位落差，通過恒溫發酵罐4中連續添加的牛糞料液I與水的混合物，使沼渣擠壓到沼渣沼液儲池6中，通過沼渣沼液儲池6中配備的渣液分離裝置對所述的沼渣沼液進行脫水，脫水后通過渣液分離裝置7進行渣液分離，分離后的沼液處理后沼液回用農田9，經過渣液分離裝置7后的沼渣干化處理8。所述牛糞料液I與水的混合物濃度為8%中的8%為質量百分比濃度。
具體實施方式
二 結合說明書附圖I說明，本實施方式中的牛糞料液I進入的溫度為35攝氏度的恒溫發酵罐4為完全混合式厭氧發酵罐。其他方法步驟與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
三結合說明書附圖I說明，本實施方式中的步驟一、步驟二、步驟三中的中央熱能調配系統14包括多個太陽能集熱器15、太陽能熱泵16和儲能裝置，中央熱能調配系統14所提供恒溫的熱量是通過多個太陽能集熱器15通過負載能量傳遞介質的管道供給，所述多個太陽能集熱器15為板式太陽能集熱器或管式太陽能集熱器。中央能源調配系統中涉及水工質、氣體工質和介質油三種介質的傳導和交換，因此,儲能裝置內有三種工質，即水工質；氣體工質和介質油，以上工質的熱交換都是在儲能裝置內完成的使中央單元從生物質能、太陽能和熱泵熱能中收集能量，再有選擇的反饋給系統中需維持高溫調解池、恒溫發酵罐與沼氣爐啟動。其他方法步驟與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
四本發明的系統能能量流動是建立在系統運行熱損失少的基礎上，所以各個工藝部件均需做到良好保溫，管道、箱體均采用都用聚氨酯發泡泡沫包被保溫；熱泵管道還需保溫帶纏繞保溫；發酵單元主要構筑物，如恒溫發酵罐4與水壓間5都應設在恒溫的地下室內。其他方法步驟與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
五本發明所使用的設備為現有市售設備，其他方法步驟與具體實施方式
一相同，本發明所使用的設備的具體型號和建筑規模如下
權利要求
1.一種利用太陽能的牛糞料液發酵產沼工藝方法，其特征在于所述牛糞料液發酵產沼工藝方法包括以下步驟 步驟一牛糞料液(I)發酵前的準備過程 首先，將牛舍收集的牛糞料液(I)經過格柵(2)進入調節池(3)內，同時，通過中央熱能調配系統(14)向調節池(3)內提供恒溫，恒溫溫度為28攝氏度 37攝氏度，其次，牛糞料液(I)在調節池(3)內的恒溫環境下酸化沉淀7天，酸化沉淀7天之后，牛糞料液(I)經溫度為25攝氏度 40攝氏度的水調配成牛糞料液(I)與水的混合物，所述牛糞料液(I)與水的混合物濃度為8%，最后，將牛糞料液(I)與水的混合物通過管道進入溫度為35攝氏度的恒溫發酵罐⑷中； 步驟二 牛糞料液(I)的發酵產沼過程 牛糞料液(I)與水的混合物進入恒溫發酵罐(4)中之后，同時，繼續通過中央熱能調配系統(14)向恒溫發酵罐(4)中提供恒溫，在恒溫為32攝氏度 37攝氏度的溫度環境下發酵25 30天，牛糞料液(I)在恒溫發酵罐(4)中開始產生沼氣，至此，完成了牛糞料液(I)的發酵產沼過程，同時，恒溫發酵罐(4)中還產生了沼渣沼液； 步驟三沼氣的凈化和收集積累； 首先，將恒溫發酵罐(4)中產生的沼氣通過管道進入沼氣凈化設備(10)中，在沼氣凈化設備(10)中通過氣液分離器和凝水器去除沼氣中的水分，同時，通過脫硫裝置去除沼氣中的雜質，完成了沼氣的凈化，然后，將凈化后的沼氣通入沼氣集配裝置(11)中進行收集積累，收集積累后的沼氣通過管道進入居民家(12)及沼氣爐(13)內； 步驟四沼渣沼液的處理及利用； 步驟二中產生的沼渣沼液通過管道進入水壓間(5)內，同時，繼續通過中央熱能調配系統(14)向水壓間(5)內提供恒溫，恒溫為20攝氏度 30攝氏度，水壓間(5)和恒溫發酵罐(4)中存在高位落差，通過恒溫發酵罐(4)中連續添加的牛糞料液(I)與水的混合物，使沼渣擠壓到沼渣沼液儲池出)中，通過沼渣沼液儲池￠)中配備的渣液分離裝置對所述的沼渣沼液進行脫水，脫水后通過渣液分離裝置(7)進行渣液分離，分離后的沼液處理后沼液回用農田(9)，經過渣液分離裝置(7)后的沼渣干化處理(8)。
2.根據權利要求I所述的一種利用太陽能的牛糞料液發酵產沼工藝方法，其特征在于牛糞料液(I)進入的溫度為35攝氏度的恒溫發酵罐(4)為完全混合式厭氧發酵罐。
3.根據權利要求I所述的一種利用太陽能的牛糞料液發酵產沼工藝方法，其特征在于步驟一、步驟二、步驟三中的中央熱能調配系統(14)包括多個太陽能集熱器(15)、太陽能熱泵(16)和儲能裝置，中央熱能調配系統(14)所提供恒溫的熱量是通過多個太陽能集熱器(15)通過負載能量傳遞介質的管道供給，所述多個太陽能集熱器(15)為板式太陽能集熱器或管式太陽能集熱器。
全文摘要
一種利用太陽能的牛糞料液發酵產沼工藝方法，它涉及一種發酵產沼工藝方法。本發明目的是為解決在寒冷地區的牛糞資源豐富卻因微生物活性降低甚至徹底喪失活性，導致發酵系統難于在寒冷地區正常運行的問題。本發明為結合太陽能將牛糞料液發酵產沼工藝方法，包括牛糞料液發酵前的準備過程、牛糞料液的發酵產沼過程、沼氣的凈化和收集積累以及沼渣沼液的處理及利用。本發明利用率高，太陽能和沼氣均屬于清潔能源通過太陽能利用牛糞料液產沼，本發明充分利用低碳環保，符合低碳運行理念。本發明用于寒冷地區供暖。
文檔編號C02F11/04GK102701558SQ201210224669
公開日2012年10月3日 申請日期2012年7月2日 優先權日2012年7月2日
發明者劉福志, 宋佳, 宋永彬, 宋永春, 徐洪波, 李興棟 申請人:黑龍江省辰光能源科技有限公司