一种基于生物菌剂的秸秆沼气高效预处理装置的制作方法

1.本实用新型涉及秸秆处理领域，更具体地涉及一种基于生物菌剂的秸秆沼气高效预处理装置。


背景技术：

2.以农作物秸秆为原料厌氧发酵产沼气，由于秸秆类原料特殊性，秸秆预处理过程中出现一系列问题，如秸秆类原料中的纤维素由木质素、半纤维素包裹缠绕，阻碍了纤维素酶对其的接触，因此，需要对农作物秸秆类原料进行预处理，以提高纤维素酶对底物的接触面积，提高纤维素转化率，进一步提高秸秆转化利用效率。


技术实现要素：

3.为解决现有技术中秸秆沼气化转化效率低的问题，本实用新型提供一种基于生物菌剂的秸秆沼气高效预处理装置。
4.本实用新型采用的具体方案为：一种基于生物菌剂的秸秆沼气高效预处理装置，所述预处理装置包括预处理容器，所述预处理容器顶部设置进料口，所述预处理容器上方设置喷淋装置，所述喷淋装置与液体调节池的出液口连接，所述液体调节池顶部设置进液口。
5.所述液体调节池与喷淋装置通过液泵连接。
6.所述喷淋装置顶部与伸缩杆连接，所述伸缩杆与升降驱动装置连接，所述升降驱动装置控制该伸缩杆上下运动。
7.所述喷淋装置为喷淋杆，所述喷淋杆上设置喷淋孔。
8.所述喷淋杆下方设置压板。
9.所述压板为半圆形压板。
10.所述压板的个数为两个。
11.所述伸缩杆下方设置旋转轴，所述旋转轴一端与喷淋装置连接，所述旋转轴与旋转驱动机构连接。
12.所述液体调节池内设置搅拌装置。
13.本实用新型相对于现有技术具有如下有益效果：
14.1.本实用新型通过在预处理容器内设置喷淋装置，将液体调节池内配制好的发酵液输送至喷淋装置内，经过喷淋装置后，喷洒至所述秸秆上，是一种简便、高效的秸秆厌氧发酵沼气化预处理装置。本实用新型可以进行大批量进行秸秆处理，解决了我国东北地区农民秋收后秸秆不能焚烧、大量堆放田地里的处境；采用优化的厌氧发酵技术对秸秆发酵产沼气，最大程度的发挥了秸秆这种木质纤维素原料的生物能转化，产生绿色清洁能源沼气的同时减少了秸秆对环境的污染，随着秸秆沼气化技术的成熟，秸秆处理成本越来越低，沼气成本也随之降低，解决了化石能源短缺、新能源成本高的问题。
15.2.本实用新型通过在喷淋杆下方设置压板，通过压板下压后使得秸秆更加紧密，
节约了空间，使的大批量一次性的对秸秆进行预处理成为可能。
附图说明
16.图1为本实用新型结构示意图；
17.图2为本实用新型喷淋装置侧视图；
18.图3为本实用新型压板与喷淋杆俯视图；
19.图4为不同体积的乳酸菌菌剂对秸秆甲烷产量的影响示意图；
20.图5为不同体积的乳酸菌菌剂对秸秆甲烷累积产气量影响示意图。
21.其中，附图标记分别为：
22.1、预处理容器；2、进料口；3、喷淋装置；4、液泵；5、液体调节池；6、进液口；7、出液口；8、升降驱动装置；9、连接板；10、伸缩杆；11、压板。
具体实施方式
23.在下文将结合附图对本实用新型做进一步详细地说明，显然此处应该理解的是，所描述的实施方案不是全部的实施方案，仅用于解释说明本实用新型，而不限制本实用新型。
24.本实用新型提供一种基于生物菌剂的秸秆沼气高效预处理装置，所述预处理装置包括预处理容器1，所述预处理容器1顶部设置进料口2，所述预处理容器1上方设置喷淋装置3，所述喷淋装置3与液体调节池5的出液口7连接，所述液体调节池6顶部设置进液口6。所述液体调节池为盛装液体的容器，具有耐腐蚀的性能。
25.所述液体调节池5与喷淋装置3通过液泵4连接。所述喷淋装置3为喷淋杆，所述喷淋杆上设置喷淋孔，所述液泵4将液体调节池内的液体泵入喷淋杆内，由喷淋杆向预处理容器喷出。
26.所述喷淋装置3顶部与伸缩杆10连接，所述伸缩杆10与升降驱动装置8连接，所述升降驱动装置8控制该伸缩杆10上下运动。所述升降驱动装置8为升降电机或气泵。所述升降驱动装置带动伸缩杆伸缩，继而带动喷淋装置上下运动。喷淋装置的伸缩杆一端伸入预处理容器内，另一端与升降电机连接。
27.所述伸缩杆10下方设置旋转轴，所述旋转轴一端与喷淋装置连接，所述旋转轴与旋转驱动机构连接。所述旋转轴与伸缩杆之间通过轴承连接。所述旋转驱动机构包括驱动电机，所述驱动电机的输出端与一个伞齿轮连接，所述一个伞齿轮与另一个伞齿轮啮合；另一个伞齿轮与旋转轴同轴连接，所述驱动电机驱动旋转轴转动。
28.所述喷淋杆下方设置压板11。所述压板通过设置在喷淋杆本体的杆壁的外侧上的连接板连接，所述喷淋杆的杆壁与连接板焊接，所述连接板与压板焊接。
29.在一种实施方式中，所述喷淋杆下方10-50cm处设置压板。
30.所述压板为半圆形压板，便于最大限度的压实预处理容器内的秸秆。
31.所述液体调节池5内设置搅拌装置。便于液体调节池内的溶液混合均匀。
32.本实用新型所述装置对秸秆沼气高效预处理的方法包括以下步骤：将事先计算好的蒸馏水及菌液由进液口加入液体调节池内，待部分粉碎后的秸秆样品从进料口进入预处理容器内后，打开液泵将液体调节池内液体由出液口送入喷淋装置内喷淋30s，关闭液泵，
打开升降驱动装置将伸缩杆伸长，利用压板11压实预处理容器内经喷淋后的秸秆，之后再将部分秸秆由进料口放入预处理容器内，重复此过程，直至将秸秆将预处理容器填满，预处理完毕，备用。
33.其中液体调节池内加入的蒸馏水和菌液按照黄贮含水率65％及加入50-140ml的乳酸菌菌剂的要求配置。
34.将预处理后的秸秆进行厌氧发酵产沼气，每日测量产气量。参照附图4、5，从结果中可以看到，添加110ml乳酸菌菌剂强化黄贮预处理秸秆，其发酵15d后，甲烷日产量最高可达200ml/gts，从累积产气量上来看，110ml乳酸菌菌剂强化黄贮预处理实验组产气最多，达1119ml/gts，较对照组提高了3倍左右，产气提升效果明显，说明以乳酸菌强化黄贮促进秸秆沼气化的预处理高效。
35.以上附图及解释说明仅为本实用新型的一种具体实施方式，但本实用新型的具体保护范围不仅限以上解释说明，任何在本实用新型揭露的技术思路范围内，及根据本实用新型的技术方案加以简单地替换或改变，都应在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种基于生物菌剂的秸秆沼气高效预处理装置，其特征在于，所述装置包括预处理容器(1)，所述预处理容器(1)顶部设置进料口，所述预处理容器(1)上方设置喷淋装置(3)，所述喷淋装置(3)与液体调节池(5)的出液口(7)连接，所述液体调节池(5)顶部设置进液口(6)。2.根据权利要求1所述的基于生物菌剂的秸秆沼气高效预处理装置，其特征在于，所述液体调节池(5)与喷淋装置(3)通过液泵(4)连接。3.根据权利要求2所述的基于生物菌剂的秸秆沼气高效预处理装置，其特征在于，所述喷淋装置(3)顶部与伸缩杆(10)连接，所述伸缩杆(10)与升降驱动装置(8)连接，所述升降驱动装置(8)控制该伸缩杆(10)上下伸缩。4.根据权利要求3所述的基于生物菌剂的秸秆沼气高效预处理装置，其特征在于，所述喷淋装置(3)为喷淋杆，所述喷淋杆上设置喷淋孔。5.根据权利要求4所述的基于生物菌剂的秸秆沼气高效预处理装置，其特征在于，所述喷淋杆下方设置压板(11)。6.根据权利要求5所述的基于生物菌剂的秸秆沼气高效预处理装置，其特征在于，所述压板(11)为半圆形压板。7.根据权利要求6所述的基于生物菌剂的秸秆沼气高效预处理装置，其特征在于，所述压板(11)的个数为两个。8.根据权利要求7所述的基于生物菌剂的秸秆沼气高效预处理装置，其特征在于，所述伸缩杆(10)下方设置旋转轴，所述旋转轴一端与喷淋装置连接，所述旋转轴与旋转驱动机构连接。9.根据权利要求1所述的基于生物菌剂的秸秆沼气高效预处理装置，其特征在于，所述液体调节池(5)内设置搅拌装置。

技术总结
本实用新型涉及秸秆处理领域，公开了一种基于生物菌剂的秸秆沼气高效预处理装置，所述预处理装置包括预处理容器，所述预处理容器顶部设置进料口，所述预处理容器上方设置喷淋装置，所述喷淋装置与液体调节池的出液口连接，所述液体调节池顶部设置进液口。本实用新型解决了现有技术中秸秆沼气化转化效率低的问题，且结构简单，便于操作。便于操作。便于操作。


技术研发人员：苏小红 赵娴 刘伟 秦国辉 陆佳 王玉鹏 周闯 王欣
受保护的技术使用者：黑龙江省能源环境研究院
技术研发日：2021.12.22
技术公布日：2022/4/29