CN105647976B - 利用杭白菊废弃物产生沼气的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种利用杭白菊废弃物产生沼气的方法。它解决了现有杭白菊废弃物浪费,并产生环境污染等技术问题。本利用杭白菊废弃物产生沼气的方法,该该方法包括以下步骤:a、收集杭白菊废弃物,利用收集装置将杭白菊的根、茎和叶收集起来,将泥土、杂草等杂物去除掉;b、制作一个沼气发酵装置;c、装入发酵所需要的物品;将杭白菊废弃物加入到上空腔内,加入腐熟剂和氮素;通过腐熟剂对杭白菊废弃物进行酸化腐熟,该过程可形成酸化液,酸化液从隔板上的过滤孔中流到壳体的下空腔中,通过输送泵将酸化液输送到密封罐中,在密封罐中进行厌氧发酵产生沼气。本发明能使杭白菊废弃物变成沼气,减少污染,提高经济收益。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用杭白菊废弃物产生沼气的方法。
背景技术
当前我国农业废弃物处理方式较为粗放,以燃料、饲料、肥料等方式为主,甚至随意堆弃成为普遍存在的现象,没有实现农业废弃物向资源的高效转化,导致农业生产环境恶化,作物稻秆直接焚烧产生大量的N2O、SO2、CH4及烟尘,进一步的加剧了农村及城乡结合处大气环境恶化。此外,大量生产性农业废弃物的随意堆弃及焚烧也加剧了农业面源污染。
浙江省作为全国唯一现代生态循环农业发展建设示范点,提出力争通过3年(2015-2017)左右时间的努力,全面推进“一控两减三基本”目标实现,即农业用水总量控制,化肥、农药施用总量减少,畜禽养殖粪便与死亡动物、农作物杭白菊废弃物、农业投入品废弃物基本实现资源化利用或无害化处理,形成现代生态循环农业发展体系和农业可持续发展长效机制。
据统计,2014年桐乡杭白菊种植面积5.34万亩,平均每亩产鲜茎叶2000公斤,年产茎叶10.68万吨。早年杭白菊茎干多用作燃料,如今农村多用煤气、天然气,因此大量茎叶废弃田头或者被焚烧,成为一大农业污染。
沼气,化学名为甲烷,顾名思义就是沼泽里的气体。沼气是各种有机物质,在隔绝空气(还原条件),并在适宜的温度、PH值下,经过微生物的发酵作用产生的一种可燃烧气体。
如果能将杭白菊根茎叶发酵成为沼气,那么不但能解决因为燃烧导致污染的问题,又能增加农民的收入,一举两得。
经检索,未发现有将杭白菊的废弃物发酵成沼气的方法,因此,设计出利用杭白菊废弃物产生沼气的方法是十分有必要的。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题,提出了一种利用杭白菊废弃物产生沼气的方法,该方法具有能将杭白菊废弃物发酵成沼气的特点。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现:利用杭白菊废弃物产生沼气的方法,该该方法包括以下步骤:a、收集杭白菊废弃物,利用收集装置将杭白菊的根、茎和叶收集起来,将泥土、杂草等杂物去除掉;b、制作一个沼气发酵装置;沼气发酵装置包括内部具有空腔的壳体和密封罐,密封罐处于壳体内,壳体上部具有开口,壳体上部处还设置有能将所述开口封闭住的盖板,密封罐上部具有内开口,密封罐上部具有顶板,壳体内部设置有隔板,隔板将壳体的空腔分隔成上空腔和下空腔,所述的密封罐下部固定在隔板上,隔板上还开设有若干过滤孔,壳体下部处开设有出液口,出液口处于隔板下方,在壳体外设置有输送管,输送管一端与出液口密封连通,输送管上设置有输送泵,密封罐由上至下设置有一根进液管,进液管下端处于密封罐下部处,进液管上端由密封罐的顶板穿出,进液管上端与输送管的另一端相连通,密封罐处还设置有出液管,出液管下端处于密封罐内,且出液管下端位于进液管下端的上方,出液管上端由密封罐的顶板穿出与一根回液管的中部相连通,回液管与出液管相垂直,回液管两端处均连接有喷头,喷头的喷口向下设置;所述密封罐采用金属材料制成,所述的密封罐上部还连接有沼气排出管,沼气排出管能与一沼气存储装置相连通;c、装入发酵所需要的物品;将杭白菊废弃物加入到上空腔内,加入腐熟剂和氮素;通过腐熟剂对杭白菊 废弃物进行酸化腐熟,该过程可形成酸化液,酸化液从隔板上的过滤孔中流到壳体的下空腔中,通过输送泵将酸化液输送到密封罐中,在密封罐中进行厌氧发酵产生沼气,而密封罐内过多的沼液从回液管输出到喷头中,通过喷头将沼液输回到壳体中;其中,酸化腐熟产生的热量被密封罐充分利用,实现其自动升温,保证连续稳定产气的同时,实现能量的循环利用,产气效果好;d、收集沼气;沼气从沼气排出管输出到沼气存储装置中,沼气存储装置为一存储袋。
所述收集装置包括收集箱,收集箱上部具有收集口,在收集箱内设置有筛选网,筛选网下部设置有振动电机。将杭白菊的根、茎、叶投入到收集口中,在振动电机的作用下,泥土、小石头等可以和杭白菊的根、茎、叶分离开。
所述的输送管上还设置有过滤网,过滤网处于出液口和输送泵之间。
采用以上结构,通过过滤网可对输送管中的酸化液进行过滤,避免其出现堵塞,过滤方便。
所述的壳体内壁处固定有保温层。
采用以上结构,通过保温层可避免壳体内的热量散失,保温效果好。
采用以上结构,通过存储袋可将沼气进行收集,方便其运输。
所述的隔板通过一升降定位结构设置在壳体内壁处,所述升降定位结构包括定位板一和定位板二,定位板一固定在壳体其中一内壁上,定位板二固定在壳体另外一对应的内壁上,定位板一处开设有滑槽一,定位板二处开设有滑槽二,所述的隔板一端设置在滑槽一中,隔板另一端设置在滑槽二中,在隔板中部的下方设置有升降气缸,升降气缸的缸体固定在壳体内底板上,升降气缸的活塞杆竖直向上,升降气缸的活塞杆与隔板下部相固定,在隔板下部还固定有液位传感器,液位传感器处于密封罐的正下方, 液位传感器通过线路与一控制器相连接,所述的控制器固定在盖板下部处,所述的升降气缸通过线路与所述的控制器相连接。
当下空腔的使用空间不足时,液位传感器检测到下空腔内的液位过高,液位传感器将信号传递给控制器,控制器控制升降气缸动作,升降气缸的活塞杆带动隔板向上移动,随着隔板的向上移动,可将下空腔的空间调大,调节方便。
所述过滤孔的孔径为1-3cm。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:
1、本发明利用沼气发酵装置将杭白菊废弃物变成沼气,减少污染,提高经济收益。
2、酸化腐熟产生的热量可被密封罐充分利用,实现其自动升温,保证连续稳定产气的同时,实现能量的循环利用,产气效果好。
3、壳体和密封罐中的物质可循环流动,采用该一体循环发酵的方式,节约空间,管理方便。
4、杭白菊废弃物酸化腐熟后,无需处理即是优质的有机肥,在固体发酵状态下,进出料方便。
5、采用两相发酵,厌氧发酵原料为液态酸化液,沼渣残留少;沼液被循环用于酸化淋洗,外排少,减少对环境的污染,环境污染小;沼液中的氮素可循环流动,减少酸化中氮素和水的补充次数,资源利用率高。
6、通过收集装置去掉杭白菊废弃物中的杂质,提高产气效率。
附图说明
图1是本发明中沼气发酵装置的剖视图。
图中,1、壳体;2、定位板一;3、液位传感器;4、隔板;4a、过滤孔;5、升降气缸;6、过滤网;7、输送泵;8、输送管;9、定位板二;10、密封罐;11、进液管;12、出液管;13、盖板; 14、顶板;15、沼气排出管;16、存储袋;17、控制器;18、回液管;19、喷头。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图,对本发明的技术方案作进一步的描述,但本发明并不限于这些实施例。
利用杭白菊废弃物产生沼气的方法,该该方法包括以下步骤:a、收集杭白菊废弃物,利用收集装置将杭白菊的根、茎和叶收集起来,将泥土、杂草等杂物去除掉,收集装置包括收集箱,收集箱上部具有收集口,在收集箱内设置有筛选网,筛选网下部设置有振动电机,将杭白菊的根、茎、叶投入到收集口中,在振动电机的作用下,泥土、小石头等可以和杭白菊的根、茎、叶分离开。b、制作一个沼气发酵装置;c、装入发酵所需要的物品;将杭白菊废弃物加入到上空腔内,加入腐熟剂和氮素;d、收集沼气。
如图1所示,沼气发酵装置,包括内部具有空腔的壳体1和密封罐10,密封罐10处于壳体1内,壳体1上部具有开口,壳体1上部处还设置有能将开口封闭住的盖板13,密封罐10上部具有内开口,密封罐10上部具有顶板14,壳体1内部设置有隔板4,隔板4将壳体1的空腔分隔成上空腔和下空腔,密封罐10下部固定在隔板4上,密封罐10的下部通过螺栓连接的方式固定在隔板4上;隔板4上还开设有若干过滤孔4a,过滤孔4a的孔径为1-3cm,在本实施例中,过滤孔4a的数量为三十个,过滤孔4a的孔径为2cm;壳体1下部处开设有出液口,出液口处于隔板4下方,在壳体1外设置有输送管8,输送管8一端与出液口密封连通,输送管8的一端通过螺纹连接的方式与出液口密封连通;输送管8上设置有输送泵7,密封罐10由上至下设置有一根进液管11,进液管11下端处于密封罐10下部处,进液管11上端由密封罐10的顶板14穿出,进液管11上端与输送管8的另一端相 连通,进液管11的上端通过螺纹连接的方式与输送管8的另一端相连通,且输送管8的另一端穿入壳体1内;密封罐10处还设置有出液管12,出液管12下端处于密封罐10内,且出液管12下端位于进液管11下端的上方,出液管12上端由密封罐10的顶板14穿出与一根回液管18的中部相连通,回液管18与出液管12相垂直,回液管18两端处均连接有喷头19,喷头19的喷口向下设置;密封罐10采用金属材料制成,在本实施例中,密封罐10的材料为紫铜,可使密封罐10具有较好的导热性能;密封罐10上部还连接有沼气排出管15,沼气排出管15能与一沼气存储装置相连通;沼气存储装置为一存储袋16,在本实施例中,存储袋16采用市场上可以买到的现有产品;采用该结构,通过存储袋16可将沼气进行收集,方便其运输;在本实施例中,采用两相发酵,厌氧发酵原料为液态酸化液,沼渣残留少;沼液被循环用于酸化淋洗,外排少,减少对环境的污染,环境污染小;沼液中的氮素可循环流动,减少酸化中氮素和水的补充次数,资源利用率高;壳体1内壁处固定有保温层,在本实施例中,保温层的材料为珍珠岩;采用该结构,通过保温层可避免壳体1内的热量散失,保温效果好。
如图1所示,输送管8上还设置有过滤网6,过滤网6处于出液口和输送泵7之间,采用该结构,通过过滤网6可对输送管8中的酸化液进行过滤,避免其出现堵塞,过滤方便。
如图1所示,隔板4通过一升降定位结构设置在壳体1内壁处,升降定位结构包括定位板一2和定位板二9,定位板一2固定在壳体1其中一内壁上,定位板一2通过螺栓连接的方式固定在壳体1其中一内壁上;定位板二9固定在壳体1另外一对应的内壁上,定位板二9通过螺栓连接的方式固定在壳体1另外一对应的内壁上;定位板一2处开设有滑槽一,定位板二9处开设有滑槽二,隔板4一端设置在滑槽一中,隔板4另一端设置在滑槽 二中,在隔板4中部的下方设置有升降气缸5,升降气缸5的缸体固定在壳体1内底板上,升降气缸5的缸体通过螺栓连接的方式固定在壳体1内底板上;升降气缸5的活塞杆竖直向上,升降气缸5的活塞杆与隔板4下部相固定,升降气缸5的活塞杆通过螺栓连接的方式与隔板4下部相固定;在隔板4下部还固定有液位传感器3,在隔板4下部通过螺栓连接的方式固定有液位传感器3,液位传感器3采用市场上可以买到的现有产品;液位传感器3处于密封罐10的正下方,液位传感器3通过线路与一控制器17相连接,控制器17固定在盖板13下部处,控制器17通过螺栓连接的方式固定在盖板13下部处;升降气缸5通过线路与控制器17相连接,在本实施例中,控制器17采用市场上可以买到的单片机,单片机控制气缸和传感器的程序为现有,其程序不需要重新编辑。
在壳体1的上空腔内预先加入杭白菊废弃物、腐熟剂和氮素,通过腐熟剂对杭白菊废弃物进行酸化腐熟,该过程可形成酸化液,酸化液从隔板4上的过滤孔4a中流到壳体1的下空腔中,通过输送泵7将酸化液输送到密封罐10中,在密封罐10中进行厌氧发酵产生沼气,沼气从沼气排出管15输出到存储袋16中,而密封罐10内过多的沼液从回液管18输出到喷头19中,通过喷头19将沼液输回到壳体1中;其中,酸化腐熟产生的热量被密封罐10充分利用,实现其自动升温,保证连续稳定产气的同时,实现能量的循环利用,产气效果好;当下空腔的使用空间不足时,液位传感器3检测到下空腔内的液位过高,液位传感器3将信号传递给控制器17,控制器17控制升降气缸5动作,升降气缸5的活塞杆带动隔板4向上移动,随着隔板4的向上移动,可将下空腔的空间调大。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例 做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (1)
1.利用杭白菊废弃物产生沼气的方法,该方法包括以下步骤:a、收集杭白菊废弃物,利用收集装置将杭白菊的根、茎和叶收集起来,将泥土、杂草等杂物去除掉;b、制作一个沼气发酵装置;沼气发酵装置包括内部具有空腔的壳体和密封罐,密封罐处于壳体内,壳体上部具有开口,壳体上部处还设置有能将所述开口封闭住的盖板,密封罐上部具有内开口,密封罐上部具有顶板,壳体内部设置有隔板,隔板将壳体的空腔分隔成上空腔和下空腔,所述的密封罐下部固定在隔板上,隔板上还开设有若干过滤孔,壳体下部处开设有出液口,出液口处于隔板下方,在壳体外设置有输送管,输送管一端与出液口密封连通,输送管上设置有输送泵,密封罐由上至下设置有一根进液管,进液管下端处于密封罐下部处,进液管上端由密封罐的顶板穿出,进液管上端与输送管的另一端相连通,密封罐处还设置有出液管,出液管下端处于密封罐内,且出液管下端位于进液管下端的上方,出液管上端由密封罐的顶板穿出与一根回液管的中部相连通,回液管与出液管相垂直,回液管两端处均连接有喷头,喷头的喷口向下设置;所述密封罐采用金属材料制成,所述的密封罐上部还连接有沼气排出管,沼气排出管能与一沼气存储装置相连通;c、装入发酵所需要的物品;将杭白菊废弃物加入到上空腔内,加入腐熟剂和氮素;通过腐熟剂对杭白菊废弃物进行酸化腐熟,该过程可形成酸化液,酸化液从隔板上的过滤孔中流到壳体的下空腔中,通过输送泵将酸化液输送到密封罐中,在密封罐中进行厌氧发酵产生沼气,而密封罐内过多的沼液从回液管输出到喷头中,通过喷头将沼液输回到壳体中;其中,酸化腐熟产生的热量被密封罐充分利用,实现其自动升温,保证连续稳定产气的同时,实现能量的循环利用,产气效果好;d、收集沼气;沼气从沼气排出管输出到沼气存储装置中,沼气存储装置为一存储袋;所述的隔板通过一升降定位结构设置在壳体内壁处,所述升降定位结构包括定位板一和定位板二,定位板一固定在壳体其中一内壁上,定位板二固定在壳体另外一对应的内壁上,定位板一处开设有滑槽一,定位板二处开设有滑槽二,所述的隔板一端设置在滑槽一中,隔板另一端设置在滑槽二中,在隔板中部的下方设置有升降气缸,升降气缸的缸体固定在壳体内底板上,升降气缸的活塞杆竖直向上,升降气缸的活塞杆与隔板下部相固定,在隔板下部还固定有液位传感器,液位传感器处于密封罐的正下方,液位传感器通过线路与一控制器相连接,所述的控制器固定在盖板下部处,所述的升降气缸通过线路与所述的控制器相连接;所述收集装置包括收集箱,收集箱上部具有收集口,在收集箱内设置有筛选网,筛选网下部设置有振动电机;所述的输送管上还设置有过滤网,过滤网处于出液口和输送泵之间;所述的壳体内壁处固定有保温层;所述过滤孔的孔径为1-3cm。
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