专利名称：一种利用太阳能的牛粪料液发酵产沼工艺方法
技术领域：
本发明涉及一种发酵产沼工艺方法，具体涉及一种利用太阳能的牛粪料液发酵产沼工艺方法。
背景技术：
沼气是有机物在厌氧条件下经微生物的发酵作用生成的一种可燃性混合气体，其主要成分为甲烷和二氧化碳。目前，国内一些沼气工程公司开始对欧洲技术进行引进和二次开发，并在国内开始建立大中型示范工程。我国政府对沼气工程每年投入大量的资金扶持，各级地方政府也纷纷出台政策响应，世界银行和亚洲发展银行等国际金融组织，也加大了对中国沼气工程建设的投资力度，以亚洲发展银行为例，二期沼气工程贷款项目总数达200个以上，涉及到的工程建设总规模I. 5亿美金以上。总体上看我国的大型沼气工程建设面临前所未有的发展机遇。然而在北方寒冷地区，全年有4 5个月的时间处于零度以下，在这样的低温条件下微生物活性降低甚至彻底丧失活性，导致一般的发酵系统很难在冬季正常运行。通过查阅相关的研究报告和专利技术，发现针对这一问题尚无有效办法解决。该工艺有以下优点热源种类多，抗波动能力强；无需或需要极少外部供给能量，即可维持系统运行；厂区内部的生活供暖可由中央能量调配单元直接完成；太阳能和沼气均属于清洁能源，系统整体符合低碳运行理念。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用太阳能的牛粪料液发酵产沼工艺方法，以解决在寒冷地区的牛粪资源丰富却因微生物活性降低甚至彻底丧失活性，导致发酵系统难于在寒冷地区正常运行的问题。本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是所述牛粪料液发酵产沼工艺方法包括以下步骤步骤一牛粪料液发酵前的准备过程首先，将牛舍收集的牛粪料液经过格栅进入调节池内，同时，通过中央热能调配系统向调节池内提供恒温，恒温温度为28摄氏度 37摄氏度，其次，牛粪料液在调节池内的恒温环境下酸化沉淀7天，酸化沉淀7天之后，牛粪料液经温度为25摄氏度 40摄氏度的水调配成牛粪料液与水的混合物，所述牛粪料液与水的混合物浓度为8%，最后，将牛粪料液与水的混合物通过管道进入温度为35摄氏度的恒温发酵罐中；步骤二 牛粪料液的发酵产沼过程牛粪料液与水的混合物进入恒温发酵罐中之后，同时，继续通过中央热能调配系统向恒温发酵罐中提供恒温，在恒温为32摄氏度 37摄氏度的温度环境下发酵25 30天，牛粪料液在恒温发酵罐中开始产生沼气，至此，完成了牛粪料液的发酵产沼过程，同时，恒温发酵罐中还产生了沼渣沼液；
步骤三沼气的净化和收集积累；首先，将恒温发酵罐中产生的沼气通过管道进入沼气净化设备中，在沼气净化设备中通过气液分离器和凝水器去除沼气中的水分，同时，通过脱硫装置去除沼气中的杂质，完成了沼气的净化，然后，将净化后的沼气通入沼气集配装置中进行收集积累，收集积累后的沼气通过管道进入居民家及沼气炉内；步骤四沼渣沼液的处理及利用；步骤二中产生的沼渣沼液通过管道进入水压间内，同时，继续通过中央热能调配系统向水压间内提供恒温，恒温为20摄氏度 30摄氏度，水压间和恒温发酵罐中存在高位落差，通过恒温发酵罐中连续添加的牛粪料液与水的混合物，使沼渣挤压到沼渣沼液储池中，通过沼渣沼液储池中配备的渣液分离装置对所述的沼渣沼液进行脱水，脱水后通过渣液分离装置进行洛液分离，分离后的沼液处理后沼液回用农田，经过洛液分离装置后的沼渣干化处理。本发明的有益效果是本发明热源种类多，抗波动能力强；本发明需要极少外部供给能量，即可维持系统运行；厂区内部的生活供暖可由中央能量调配系统直接完成，中央能源调配系统中涉及水工质、气体工质和介质油三种介质的传导和交换,产生的能量再有选择的反馈给系统中需维持高温调解池、恒温发酵罐与沼气炉启动；本发明使寒冷地区的供暖得到解决，供暖效果好；本发明中所使用的太阳能和沼气均属于清洁能源，系统整体符合低碳运行理念。
图I是本发明的流程框架图
具体实施例方式步骤一牛粪料液I发酵前的准备过程首先，将牛舍收集的牛粪料液I经过格栅2进入调节池3内，同时，通过中央热能调配系统14向调节池3内提供恒温，恒温温度为28摄氏度 37摄氏度，其次，牛粪料液I在调节池3内的恒温环境下酸化沉淀7天，酸化沉淀7天之后，牛粪料液I经温度为25摄氏度 40摄氏度的水调配成牛粪料液I与水的混合物，所述牛粪料液I与水的混合物浓度为8%，最后，将牛粪料液I与水的混合物通过管道进入温度为35摄氏度的恒温发酵罐4中；步骤二 牛粪料液I的发酵产沼过程牛粪料液I与水的混合物进入恒温发酵罐4中之后，同时，继续通过中央热能调配系统14向恒温发酵罐4中提供恒温，在恒温为32摄氏度 37摄氏度的温度环境下发酵25 30天，牛粪料液I在恒温发酵罐4中开始产生沼气，至此，完成了牛粪料液I的发酵产沼过程，同时，恒温发酵罐4中还产生了沼渣沼液；步骤三沼气的净化和收集积累；首先，将恒温发酵罐4中产生的沼气通过管道进入沼气净化设备10中，在沼气净化设备10中通过气液分离器和凝水器去除沼气中的水分，同时，通过脱硫装置去除沼气中的杂质，完成了沼气的净化，然后，将净化后的沼气通入沼气集配装置11中进行收集积累，收集积累后的沼气通过管道进入居民家12及沼气炉13内；
步骤四沼渣沼液的处理及利用；步骤二中产生的沼渣沼液通过管道进入水压间5内，同时，继续通过中央热能调配系统14向水压间5内提供恒温，恒温为20摄氏度 30摄氏度，水压间5和恒温发酵罐4中存在高位落差，通过恒温发酵罐4中连续添加的牛粪料液I与水的混合物，使沼渣挤压到沼渣沼液储池6中，通过沼渣沼液储池6中配备的渣液分离装置对所述的沼渣沼液进行脱水，脱水后通过渣液分离装置7进行渣液分离，分离后的沼液处理后沼液回用农田9，经过渣液分离装置7后的沼渣干化处理8。所述牛粪料液I与水的混合物浓度为8%中的8%为质量百分比浓度。
具体实施方式
二 结合说明书附图I说明，本实施方式中的牛粪料液I进入的温度为35摄氏度的恒温发酵罐4为完全混合式厌氧发酵罐。其他方法步骤与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三结合说明书附图I说明，本实施方式中的步骤一、步骤二、步骤三中的中央热能调配系统14包括多个太阳能集热器15、太阳能热泵16和储能装置，中央热能调配系统14所提供恒温的热量是通过多个太阳能集热器15通过负载能量传递介质的管道供给，所述多个太阳能集热器15为板式太阳能集热器或管式太阳能集热器。中央能源调配系统中涉及水工质、气体工质和介质油三种介质的传导和交换，因此,储能装置内有三种工质，即水工质；气体工质和介质油，以上工质的热交换都是在储能装置内完成的使中央单元从生物质能、太阳能和热泵热能中收集能量，再有选择的反馈给系统中需维持高温调解池、恒温发酵罐与沼气炉启动。其他方法步骤与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
四本发明的系统能能量流动是建立在系统运行热损失少的基础上，所以各个工艺部件均需做到良好保温，管道、箱体均采用都用聚氨酯发泡泡沫包被保温；热泵管道还需保温带缠绕保温；发酵单元主要构筑物，如恒温发酵罐4与水压间5都应设在恒温的地下室内。其他方法步骤与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
五本发明所使用的设备为现有市售设备，其他方法步骤与具体实施方式
一相同，本发明所使用的设备的具体型号和建筑规模如下
权利要求
1.一种利用太阳能的牛粪料液发酵产沼工艺方法，其特征在于所述牛粪料液发酵产沼工艺方法包括以下步骤 步骤一牛粪料液(I)发酵前的准备过程 首先，将牛舍收集的牛粪料液(I)经过格栅(2)进入调节池(3)内，同时，通过中央热能调配系统(14)向调节池(3)内提供恒温，恒温温度为28摄氏度 37摄氏度，其次，牛粪料液(I)在调节池(3)内的恒温环境下酸化沉淀7天，酸化沉淀7天之后，牛粪料液(I)经温度为25摄氏度 40摄氏度的水调配成牛粪料液(I)与水的混合物，所述牛粪料液(I)与水的混合物浓度为8%，最后，将牛粪料液(I)与水的混合物通过管道进入温度为35摄氏度的恒温发酵罐⑷中； 步骤二 牛粪料液(I)的发酵产沼过程 牛粪料液(I)与水的混合物进入恒温发酵罐(4)中之后，同时，继续通过中央热能调配系统(14)向恒温发酵罐(4)中提供恒温，在恒温为32摄氏度 37摄氏度的温度环境下发酵25 30天，牛粪料液(I)在恒温发酵罐(4)中开始产生沼气，至此，完成了牛粪料液(I)的发酵产沼过程，同时，恒温发酵罐(4)中还产生了沼渣沼液； 步骤三沼气的净化和收集积累； 首先，将恒温发酵罐(4)中产生的沼气通过管道进入沼气净化设备(10)中，在沼气净化设备(10)中通过气液分离器和凝水器去除沼气中的水分，同时，通过脱硫装置去除沼气中的杂质，完成了沼气的净化，然后，将净化后的沼气通入沼气集配装置(11)中进行收集积累，收集积累后的沼气通过管道进入居民家(12)及沼气炉(13)内； 步骤四沼渣沼液的处理及利用； 步骤二中产生的沼渣沼液通过管道进入水压间(5)内，同时，继续通过中央热能调配系统(14)向水压间(5)内提供恒温，恒温为20摄氏度 30摄氏度，水压间(5)和恒温发酵罐(4)中存在高位落差，通过恒温发酵罐(4)中连续添加的牛粪料液(I)与水的混合物，使沼渣挤压到沼渣沼液储池出)中，通过沼渣沼液储池￠)中配备的渣液分离装置对所述的沼渣沼液进行脱水，脱水后通过渣液分离装置(7)进行渣液分离，分离后的沼液处理后沼液回用农田(9)，经过渣液分离装置(7)后的沼渣干化处理(8)。
2.根据权利要求I所述的一种利用太阳能的牛粪料液发酵产沼工艺方法，其特征在于牛粪料液(I)进入的温度为35摄氏度的恒温发酵罐(4)为完全混合式厌氧发酵罐。
3.根据权利要求I所述的一种利用太阳能的牛粪料液发酵产沼工艺方法，其特征在于步骤一、步骤二、步骤三中的中央热能调配系统(14)包括多个太阳能集热器(15)、太阳能热泵(16)和储能装置，中央热能调配系统(14)所提供恒温的热量是通过多个太阳能集热器(15)通过负载能量传递介质的管道供给，所述多个太阳能集热器(15)为板式太阳能集热器或管式太阳能集热器。
全文摘要
一种利用太阳能的牛粪料液发酵产沼工艺方法，它涉及一种发酵产沼工艺方法。本发明目的是为解决在寒冷地区的牛粪资源丰富却因微生物活性降低甚至彻底丧失活性，导致发酵系统难于在寒冷地区正常运行的问题。本发明为结合太阳能将牛粪料液发酵产沼工艺方法，包括牛粪料液发酵前的准备过程、牛粪料液的发酵产沼过程、沼气的净化和收集积累以及沼渣沼液的处理及利用。本发明利用率高，太阳能和沼气均属于清洁能源通过太阳能利用牛粪料液产沼，本发明充分利用低碳环保，符合低碳运行理念。本发明用于寒冷地区供暖。
文档编号C02F11/04GK102701558SQ201210224669
公开日2012年10月3日 申请日期2012年7月2日 优先权日2012年7月2日
发明者刘福志, 宋佳, 宋永彬, 宋永春, 徐洪波, 李兴栋 申请人:黑龙江省辰光能源科技有限公司