[发明专利]生物质材料生成沼气装置及生成方法

权利要求书

1.一种生物质材料生成沼气装置，其组成包括：厌氧装置、氧化装置，其特征是：所述的氧化装置包括氧化反应器，所述的氧化反应器分别与加热器、热交换器、催化剂循环泵通过管路连接，所述的加热器与所述的热交换器通过管路连接，所述的热交换器分别与加压器、冷却器通过管路连接，所述的加压器与木质素分离器通过管路连接，所述的木质素分离器与所述的厌氧装置通过管路连接。

2.根据权利要求1所述的生物质材料生成沼气装置，其特征是：所述的冷却器与减压器A通过管路连接，所述的减压器A与超滤膜通过管路连接，所述的超滤膜与减压器B通过管路连接，所述的减压器B与脱气罐通过管路连接，所述的脱气罐与所述的厌氧装置通过管路连接。

3.根据权利要求1所述的生物质材料生成沼气装置，其特征是：所述的催化剂循环泵与反渗透器通过管路连接。

4.一种利用权利要求1-3之一所述的设备使用生物质材料生成沼气的方法，其特征是：该方法包括如下步骤：将预处理后的动物粪便和秸秆混合输送到浸泡池，动物粪便的量为秸秆的15%-20%，加入尿素，一公斤秸秆添加50g尿素，补充氮源有利于菌体生产，用工艺水及酒精废醪液将浸泡池物料调节到干物含量12%，在温度53—55℃的条件下，将调节好的料液通过泵输送到厌氧装置内进行厌氧发酵，厌氧装置包括全混厌氧反应器和UASB厌氧反应器，经过全混厌氧反应器初步降解的物料进入UASB厌氧反应器，反应温度为53—55℃，在两种反应器中秸秆、动物粪便得进行深度厌氧发酵获得沼气、沼渣和沼液，UASB厌氧反应器沼液经过分离得到木质素及未能有效降解的纤维素，木质素和纤维素经过氧化装置，在氧化反应器温度为250—350℃，压力为20—25mpa的条件下，使用氢氧化钾作为催化剂，催化剂添加量为进入氧化反应器内的木质素和纤维素总含量的5—10%，其中反应PH>7，使用氧气或双氧水作为氧化剂对秸秆等木质素原料进行断链氧化，氧气或双氧水的含量为5%-10%其中氧化反应时间为2—5min，将上述物料进行断链产生醛酸类等可溶性有机物，重新进入厌氧装置经罐内原有甲烷菌代谢产生大量的沼气，两种厌氧反应器产生的沼气进入沼气气柜，气柜内沼气经脱硫、脱水、脱碳等工艺制成高纯度生物天然气供给下游企业，排出UASB厌氧反应器的废水经过UF膜分离后浓缩物进行氧化断链后重新进入UASB厌氧反应器进行重新厌氧发酵生产沼气，膜分离透过液送至RO系统进行进一步处理，RO透过液得到工艺水直接送至酒精厂及沼气电厂使用，RO膜节流浓缩物中主要是秸秆中含有的N、P、K盐类是天然的生物肥料，将该浓缩物进行四效蒸发浓缩，一效温度为107℃，压力为0.105Mpa，二效温度为97℃，在常压状态下进行，三效温度为82-85℃，压力为-0.03Mpa至-0.06Mpa,四效温度为67-70℃，压力为-0.01Mpa至-0.1Mpa，干燥到水分小于10%后得到生物肥料。