基本信息
- 项目名称：
- 秸秆直接沼气化高效利用厌氧发生器的设计
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 由于秸秆的密度小、体积大、且不具有流动性，无法连续进料、出料和进行连续的厌氧发酵。针对秸秆的物料特性，设计秸秆厌氧发酵专用反应器。其形式如下 该装置包括进料口，发酵室，储气室，隔离网，搅拌装置，出料系统。搅拌装置能加强秸秆的流动性并促使发酵物与厌氧菌充分接触，提高发酵效率。隔离网能阻挡秸杆的上浮。出料口采用吊桶式漏车往外出料，达到安全卫生的出料效果
- 详细介绍：
- 由于秸秆的密度小、体积大、且不具有流动性，无法连续进料、出料和进行连续的厌氧发酵。因此，现有用于畜禽粪便生产沼气的反应器都无法直接有效用于秸秆的沼气生产。针对秸秆的物料特性，创新性地通过对现有反应器的改造，设计秸秆厌氧发酵专用反应器，以解决秸秆直接发酵搅动不方便、进出料难、流动性差的问题，提高农村户用沼气对秸秆的沼气化利用效率。其形式如下 本装置涉及到秸秆直接沼气化利用的厌氧发酵装置，该装置包括进料口，发酵室，储气室，隔离网，搅拌装置，出料系统。当将秸秆进行初步预处理后，从进料口投入沼气池中进行发酵。加装的隔离网，可以使密度小的秸秆不会浮在液体的表面，增加了秸秆与沼液及厌氧菌的接触，从而更有利于产气。同时隔离网将秸秆压在液体中，有效防止了秸秆在沼液表面结壳。加装的搅拌装置，可以方便的搅拌沼液，增加了液体的流动性，解决了秸秆密度小流动性差的问题。同时还有利于发酵，提高产气率。完善的出料系统，可以更人性化的出料，将流出的沼渣通过出料漏车拉出，方便卫生安全，从而满足用户的需求。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 十一五结束时，我国农村户用沼气的推广量已经达到了4180万户，在这些沼气发生器结构基本上都是以畜禽粪便等流动性好的固液混合物为主，一方面，我国农村户用沼气面临着由于养殖结构的变迁，单个农户产生的畜禽粪便难以满足户用沼气的日常需求，另一方面又存在大量的农作物秸秆随意堆弃、直接进行厌氧发酵存在进出料难、发酵周期长、产气效率低的客观问题。 针对以上问题，本设计从搅拌装置、进出料等关键结构上通过对传统户用沼气发生器的改进，设计一种适宜于秸秆直接高效沼气发酵的装置，以解决秸秆直接发酵搅动不方便、进出料难、流动性差的问题，提高农村户用沼气对秸秆的沼气化利用效率。 创新之处体现在增加了搅拌装置、隔离网、完善了出料系统；通过曲柄连杆机构实现搅拌作用,并在搅拌的作用下达到充分发酵及便捷出料的作用，解决了秸秆直接发酵难、产气效率低及流动性差的难题
科学性、先进性
- 当前户用沼气池结构均已适宜于粪便等流动性较好的混合物料为主，对秸秆直接作为沼气发酵原料，存在发酵效率低，出料困难，很难被广大农村用户接受。对于此种现状的分析研究，我项目组设计了“秸秆直接沼气化高效利用厌氧发生器”以达到在用秸秆为主要发酵原料的情况下能够高效产气，便捷出料，从而满足广大用户的需求。 科学性与先进性: 当前的户用沼气池无法适用于秸秆的发酵，且均没有搅拌系统，根据沼气池产气的规律，沼气池平均每3到4天搅拌一次，因此搅拌很困难。 我项目组设计的能过加隔离网，可以防止秸秆上浮，解决了秸秆在沼液表面结壳的难题。。。 增加搅拌系统，通过曲柄连杆机构实现搅拌，在人力的情况下即可完成，经济实惠。在搅拌时,根据流体动力学原理可以使沼渣向出料口处流动，解决了秸秆密度小，流动性差及搅拌困难的问题,在搅拌的同时能使厌氧菌与秸秆充分接触，提高产气效率,保证了气体的供应。 完善人性化的出料系统, 避免人入池操作的情况下的安全隐患，且方便、卫生、安全。
获奖情况及鉴定结果
- 该作品于2011年1月11日申请国家实用新型专利，专利申请号：201120007312.7 于2011年4月9日在西北农林科技大学第五届“挑战杯”活动中被认定为“设计合理，实用性强，有效利用了自然资源，具有很好的应用前景并获得二等奖
作品所处阶段
- 本产品已完成了理论设计，下阶段准备投入农村试行
技术转让方式
- 以专利权转让
作品可展示的形式
- 以模型、图纸、图片、样品形式
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 1、技术特点 该装置包括进料口，发酵室，储气室，隔离网，搅拌装置，出料系统。搅拌装置促使发酵物与厌氧菌充分接触，提高发酵效率。隔离网能阻挡秸杆的上浮。池底采用斜坡式，实现发酵物自动往出料口流动的效果。出料口采用吊桶式漏车往外出料，达到安全、便捷、卫生的出料效果。本发明解决了以往秸杆在沼气池里不能充分发酵，及出料难的问题。 2、技术优势 本设计能够很好的解决秸秆在沼气化利用过程中存在发酵效率低、产气周期长、流动性差及进出料难等问题。 3、推广范围及适宜性前景 该产品适用于广大的农村，设计合理，不仅满足广大用户的需求，又充分利用了秸秆资源，并在改善农村生活环境、保护农村生态建设、减轻农业碳排放当中起到重要的作用，同时为用户节省了昂贵的煤电经济投入。 4、经济效益 建8立方米的沼气池，全年产气300到400立方米可解决一家3-5口人的10到12月的生活燃料，全年节煤2000公斤节电200度，产生沼肥10多立方米，直接效益可达1000多元人民币。具有突出的社会效益与经济效益
同类课题研究水平概述
- 秸秆是农村比较常见的废弃物，我国目前每年产生秸秆的量为7亿吨左右，由于农村社会的发展，秸秆作为薪柴和饲料的功能逐步丧失，成为环境污染的主要因素之一。本装置针对我国农村户用沼气发酵原料不足和秸秆浪费严重的现实，结合秸秆的物理特性，设计适宜于秸秆高效沼气发酵的发生器，为农村户用沼气的高效利用和秸秆资源化利用提供技术参考。 秸秆的密度小、体积大、且不具有流动性，无法连续进料、出料和进行连续的厌氧发酵。因此，现有用于畜禽粪便生产沼气的反应器都无法直接有效用于秸秆的沼气生产。 为解决所述技术问题，本设计提供了一种秸秆直接沼气化利用的厌氧发酵装置，其包括进料口、搅拌装置传动设备、隔离网、导气管、搅拌装置、漏车、储气室、出料口、发酵室、防漏阀。 本设计不仅可以达到高效发酵和方便出料的效果，而且其安全方便的操作完全解决了因出料难而带来的人身安全问题。是目前国内比较先进的适宜于秸秆直接高效沼气化利用的发酵装置。
