一种与有机肥生产相结合的沼气生产方法[发明专利]

*CN102329159A*

(10)申请公布号 CN 102329159 A(43)申请公布日 2012.01.25

(12)发明专利申请

(21)申请号 201110317638.4(22)申请日 2011.10.19

(71)申请人沈阳师范大学

地址110034 辽宁省沈阳市沈北新区道义南

大街8号沈师实验中心(72)发明人陶思源 孙清 陈强 王鹏飞(74)专利代理机构沈阳维特专利商标事务所

(普通合伙) 21229

代理人甄玉荃(51)Int.Cl.

C05F 17/00(2006.01)C05F 17/02(2006.01)

权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页

(54)发明名称

一种与有机肥生产相结合的沼气生产方法(57)摘要

一种与有机肥生产相结合的沼气生产方法，该方法解决了由于温度低而影响沼气生产和生产成本高的技术难题。本发明是将有机肥生产与沼气生产相结合，将有机发酵物布置于厌氧发酵池的底部和四周，利用好氧发酵为沼气生产提供热能。厌氧发酵池选用软体发酵袋，采用的沼气生产装置包括软体发酵袋，根据其大小设计支撑框架，框架距离地面留有空间，距支撑框架四周不少于500mm处建围墙，地面为松软土质，不能积水。进料口固定于墙上，出料口可以自由升降，与外墙间为拌料区，设计斜坡以方便工作。采用这种沼气生产方法可以与有机肥生产同步进行，节省了空间，处理沼液、沼渣更加简便，可以保证北方冬季沼气生产持续进行。CN 102329159 ACN 102329159 ACN 102329167 A

权 利 要 求 书

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1.一种与有机肥生产相结合的沼气生产方法，其特征在于该方法采用的厌氧发酵池选用软体发酵袋，并置于主体沼气池中，将畜禽粪便与农作物秸秆、稻壳混合，搅拌均匀后制成有机发酵物布置于软体发酵袋外的底部和四周，通过好氧发酵为沼气生产提供热量，将畜禽粪水注入软体发酵袋内，进行沼气生产，所产生的沼液定期抽出，喷洒到周围发酵物上，排出的沼渣与上述发酵物充分混合，重新添加到发酵堆中，使其不间断地为软体发酵袋提供足够的热量，底部和四周的有机发酵物经过一段时间发酵后制成有机肥。

2.如权利要求1所述的与有机肥生产相结合的沼气生产方法，其特征在于具体步骤是：选择地势较高且土壤排水良好的场地，根据软体发酵袋的尺寸和形状确定主体沼气池施工规模，靠近其四壁和底部做一个能够支撑软体发酵袋的框架，框架距离地面及四周至少留有500mm，底部地面为松软土质，不要夯实或打水泥地面，不能积水，四周围墙为砖体水泥结构，墙体高度与软体发酵袋上部持平或略高。

3.如权利要求1所述的与有机肥生产相结合的沼气生产方法，其特征在于有机发酵物的组成是将畜禽粪便与农作物秸秆、稻壳以1∶3比例混合，调节水分60％至70％，搅拌均匀后按顺序添加到软体发酵袋的底部和四周。

4.如权利要求1所述的与有机肥生产相结合的沼气生产方法，其特征在于软体发酵袋进料口固定在外围墙体上，并设有进料池；出料口要升降自如，生产沼气时举起，排沼渣时放下，出料口处配置抽水泵，并带有过滤装置。

5.如权利要求1所述的与有机肥生产相结合的沼气生产方法，其特征在于主体沼气池上部根据当地太阳高度角设计塑料暖棚。

6.按照如权利要求1所述的与有机肥生产相结合的沼气生产方法所用装置，该装置包括外围墙体(5)，其特征在于外围墙体(5)内设拌料区(7)和软体发酵袋(1)，软体发酵袋(1)的顶部设有沼气出口(4)；两侧分设出料口(3)和进料口，进料口与进料池(2)相接，上述软体发酵袋(1)置于支撑框架(6)上，并与外围墙体(5)留有空间；上述拌料区(7)上设有斜坡(8)。

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说 明 书

一种与有机肥生产相结合的沼气生产方法

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技术领域

本发明涉及一种与有机肥生产相结合的沼气生产方法，尤其是一种利用生物堆肥发酵产热增温，保证沼气持续生产的方法。属于农村废弃物资源化利用和新能源开发领域。

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背景技术

沼气生产技术已经在我国推广多年，在广大南方地区基本成熟，并得到广泛的应用。而在我国北方大部分地区，特别是在每年11月至第二年2月期间平均温度低于-10℃以下地区，每年正常产气只能维持3-4个月，沼气技术推广还存在很大难度。目前我国广泛应用的沼气池建设工艺主要分为水压式、浮罩式和气囊式三种，或者在此基础上演化出许多新的形式。由于用于沼气发酵的废水均为高浓度有机废水，处理起来难度比较大。以水压式沼气池为例，因其成本较低，池壁耐压性良好，不占用地上空间，成为我国使用最多的沼气生产模式，缺点是将沼气池埋于地下，池内温度受外界影响较大，温度不易提高，微生物活动不活跃。此外，沼液、沼渣清理工作不够方便，投入与产出不能成正比。因此在北方一部分地区这种形式的沼气池被闲置或废弃，失去了应用价值。为解决温度过低问题，目前也出现许多新型增温保温沼气池，这些新型沼气池是在原有沼气池基础上采用控温设备、太阳能等措施以解决北方冬季沼气池温度过低问题，但由于其成本偏高，也使得这些新型技术不能大面积推广应用。因此，增加沼气池温度，在管理上操作简便，低成本，高产出，提高沼气池的使用价值，成为目前沼气池建设首要解决的问题。

[0002]

发明内容

[0003] 本发明的目的是为解决北方当前沼气生产投入与产出不能成比例，即：由于冬季温度低沼气不能连续生产或连续生产成本高的技术难题，而提供一种与有机肥生产相结合的沼气生产方法。

[0004] 本发明的目的是通过下述技术方案实现的：一种与有机肥生产相结合的沼气生产方法，该方法采用的厌氧发酵池选用软体发酵袋，将畜禽粪便与农作物秸秆、稻壳等混合，搅拌均匀后制成有机发酵物布置于软体发酵袋外的底部和四周，通过好氧发酵为沼气生产提供热量。将畜禽粪水注入软体发酵袋内，进行沼气生产，所产生的沼液定期抽出，喷洒到周围发酵物上，排出的沼渣与上述发酵物充分混合，重新添加到发酵堆中，使其不间断地为软体发酵袋提供足够的热量。

[0005] 本发明的具体方法和步骤是：选择地势较高且土壤排水良好的场地，根据软体发酵袋的尺寸和形状确定主体沼气池施工规模，将软体发酵袋置于主体沼气池中，靠近其四壁和底部做一个能够支撑软体发酵袋的框架，框架距离地面及四周至少留有500mm，底部地面为松软土质，不要夯实或打水泥地面，不能积水，四周围墙为砖体水泥结构，墙体高度与软体发酵袋上部持平或略高。

[0006] 上述的沼气生产装置中，软体发酵袋底部和四周的预留空间用有机发酵物填充。在启动阶段有机发酵物的组成是将畜禽粪便与农作物秸秆、稻壳等以1∶3比例混合，调节

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说 明 书

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水分至60％至70％，搅拌均匀后按顺序添加到软体发酵袋的底部和四周。经厌氧发酵20天后正常产气，并将沼液定期抽出，喷洒到周围发酵物上，过多水分经地面渗出，有机物留于发酵物中继续发酵；排出的沼渣与上述发酵物充分混合，重新添加到发酵堆中。底部和四周的有机发酵物经过一段时间发酵后制成有机肥。[0007] 所述的沼气生产装置中，软体发酵袋进料口固定在外围墙体上，并设有进料池；出料口要升降自如，生产沼气时举起，排沼渣时放下。出料口处配置抽水泵，并带有过滤装置。[0008] 所述的沼气生产装置中，主体沼气池上部根据太阳高度角设计塑料暖棚或其他保温顶棚，确保沼气池能获得足够的热量，并起到保温的作用。

[0009] 本发明的特点在于将有机肥生产与沼气生产结合起来，是一种把软体发酵袋设计于有机肥发酵堆中间，通过微生物发酵产生热量为厌氧反应器供应热能的生产模式。生产启动阶段选用畜禽粪便和农村废弃物作为发酵原料，在沼气生产运行阶段将沼液、沼渣定期排出，添加到发酵堆中，为发酵堆不断提供有机物，保证好氧发酵连续进行，不间断地为厌氧发酵提供足够的热量。[0010] 通过这种方法，在生产沼气的同时又生产出优质有机肥，既节省了空间，又解决了北方冬季沼气生产温度偏低及沼液沼渣排放问题，一举双得。与以前的模式相比，采用这种方法，投资少，收益大，在日常管理方面，处理沼液沼渣变得更加简便。附图说明

[0011] 图1是本发明所用装置的剖视图。[0012] 图2是图1的俯视图。

具体实施方式

[0013] 以下结合附图对本发明作详细说明：[0014] 如图1、图2所示，1、软体发酵袋，2、进料池，3、出料口，4、沼气出口，5、外围墙体，6、支撑框架，7、拌料区，8、斜坡。

[0015] 本发明所用装置的具体结构：它包括外围墙体5，外围墙体5内设拌料区7和软体发酵袋1，软体发酵袋1的顶部设有沼气出口4；两侧分设出料口3和进料口，进料口与进料池2相接。上述软体发酵袋1置于支撑框架6上，并与外围墙体5留有空间，该空间填充有机发酵物；上述拌料区7上设有斜坡8以方便工作。

[0016] 首先根据软体发酵袋的尺寸确定所建主体沼气池的规模，本实施例中选用长方形软体发酵袋1，尺寸为3800×1800×1500mm。向地下挖700mm深，外围墙体5为7000×3000×2200mm(高度以地下墙体基础为基准)，地面松软、不夯实，在位于主体沼气池的中央根据软体发酵袋的尺寸做一个长方形支撑框架6。进料口连接到进料池2上，出料口3接一个圆管可以自由升降。本实施例中采用塑料大棚作为保温暖棚。软体发酵袋1与外围墙体5及地面之间的预留空间填充有机发酵物。上述支撑框架6距离地面和四周至少留有500mm以上的空间。

[0017] 在地面铺垫一层100mm厚的沙石便于渗水，再将畜禽粪便与玉米秸秆以1∶3的比例在拌料区7混合，加水搅拌至含水量60％左右，作为有机发酵物填充到软体发酵袋1及支撑框架6的下面，托起出料口3，将有机废水灌入软体发酵袋1中，再将上述有机发酵物填

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说 明 书

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充到软体发酵袋1外的四周。出料口3配置一个带有过滤装置的抽水泵，沼气出口4接导管连接其他沼气储存设施。上述拌料区7设有一个斜坡8。整个沼气生产系统开始运行，周围有机发酵物在好氧条件下产热为中间的软体发酵袋1提供热量，待正常产气后，利用抽水泵定期将上层沼液抽出，喷洒到四周有机发酵物上，经有机发酵物过滤后，过多水分经地下渗出，有机物被吸附在有机发酵物中；沼渣排出后与周围有机发酵物混合，重新添加到有机发酵堆中，这样就使得有机发酵物始终保持60％至70％的含水量及足够的有机物浓度，连续发酵不间断为软体发酵袋1提供热量。底部和四周的有机发酵物经过一段时间发酵后制成有机肥。

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说 明 书 附 图

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图1

图2

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