固态发酵过程的气体循环耦合系统制作方法

陈洪章, 李佐虎

2003年8月20日

2002年8月9日

2002年8月9日

中国科学院过程工程研究所

C12M1/00GK2567226SQ02245658

耦合 固态 发酵 循环 气体 系统 过程

1.一种固态发酵过程的气体循环耦合系统，包括固态发酵反应器1，其特征在于还包括至少两台气体循环机2、4；其中一台气体循环机2通过气管7安置在固态发酵反应器1的上部，并与大棚或温室3的底部进气口相通；另一台气体循环机2通过管道8安装在反应器1的下部，该管道8的一端口与固态发酵反应器内的三个空气分布管的两根通气管6连通；另一端口与大棚或温室3上部的排气口相连通2.如权利要求1固态发酵过程的气体循环耦合系统，其特征在于所述的空气循环机是指吹吸两用气泵3.如权利要求1固态发酵过程的气体循环耦合系统，其特征在于所述的固态发酵反应器1为立式结构堆集式，罐体高径比为3-5，两端为快速法兰结构盖；在罐体内，同心均匀放置三个空气分布管5，有两根通气管6与其相连通4.如权利要求3固态发酵过程的气体循环耦合系统，其特征在于所述的空气分布管5的直径与罐体直径比为1.5-2，气体分布管上的小孔开孔率0.2-0.5

本实用新型涉及发酵装置领域，特别涉及到以汽爆秸秆或蔬菜苗木废弃物为原料的固态发酵所制备CO2肥和热量供给用于大棚或温室的固态发酵过程的气体循环耦合系统大棚、温室内补充二氧化碳的方法常用的主要有三种(1)、燃烧法通过二氧化碳发生器燃烧液化石油气、丙烷气、天然气、白煤油等产生二氧化碳当前欧美国家的设施栽培以采用燃烧天然气增施二氧化碳较普遍，而日本较多地采用燃烧白煤油增施二氧化碳(2)、化学反应法即用酸和碳酸盐类发生化学反应产生二氧化碳目前较多采用稀硫酸和碳酸氢铵，在简易的气肥发生装置内产生二氧化碳气体，通过管道将其施放于设施内每亩标准大棚(容积约1300立方米)使用2.5kg碳酸氢铵可使二氧化碳浓度达900mg/L左右该法成本较低，二氧化碳浓度容易控制，目前在我国的设施栽培中运用较多(3)、施用颗粒有机生物气肥法将颗粒有机生物气肥按一定间距均匀施入植株行间，施入深度为3cm，保持穴位土壤有一定水份，使其相对湿度在80％左右，利用土壤微生物发酵产生二氧化碳(4)施用双微二氧化碳颗粒气肥，只需在大棚中穴播，深度3CM左右，每次每亩10公斤，一次有效期长达一个月上述几种传统方法，都存在着效果不佳、成本高，以及浪费能源等弊病本实用新型的另一目的是利用大棚、温室的蔬菜或苗木光合作用产生的O2，为秸秆或蔬菜、苗木废弃物固态发酵过程提供所需的供氧，实现农作物秸秆残渣的综合利用，如加工有机肥料本实用新型的第三个目的实现秸秆或蔬菜、苗木废弃物利用与大棚、温室生产之间的物质、能量有效循环；从而提供一种有效制备CO2肥和热量的固态发酵耦合系统本实用新型提供的固态发酵过程的气体循环耦合系统，包括固态发酵反应器，其特征在于还包括至少两台气体循环机，其中一台气体循环机通过气管安置在固态发酵反应器的上部，并与大棚或温室的底部进气口相通；另一台气体循环机通过管道安装在反应器的下部，该管道的一端口与固态发酵反应器内的三个空气分布管的两根通气管连通；另一端口并与大棚或温室上部的排气口相连通所述的固态发酵反应器为立式结构的堆集式固态发酵反应器，罐体高径比为3-5，两端为快速法兰结构盖，利用装料和卸料；在罐体内，同心均匀放置三个空气分布管(在图3中用C、D、E表示)，有两根通气管与其相连通所述的空气分布器的直径(在图2中用H到J表示)与罐体直径(在图2中用G到K表示)比为1.5-2，气体分布管上的小孔开孔率为0.2-0.5；所述的空气循环机是指吹吸两用气泵；所述的大棚是指用于蔬菜、苗木、花卉等栽培的塑料大棚或温室本实用新型从好氧固态发酵、大棚温室两个方面的特性研究着手，基于好氧固态发酵需氧、产生CO2和热量，而大棚温室需CO2肥和热量、光合产生O2的互补性，提出了制备CO2肥和热量的固态发酵耦合系统和方法本实用新型的优点在于(1)本实用新型的系统采用固态发酵反应器通过管道与大棚相通，可使秸秆或蔬菜、苗木废弃物在反应器内固态发酵产生的CO2和热量，并输送到温室、大棚内，满足大棚蔬菜或苗木需要；同时利用大棚蔬菜或苗木光合作用产生的O2再输送到固态发酵反应器内用于秸秆好氧固态发酵；这样同时又减低了大棚栽培所需CO2和保温的费用；而秸秆或蔬菜、苗木废弃物固态发酵后可直接制备成大棚有机肥料，降低了整套系统的生产成本；本实用新型克服了传统装置成本高的问题，实现物质与能量循环有效利用，并且该系统易于推广按

本实用新型涉及一种固态发酵过程的气体循环耦合系统。它包括固态发酵反应器、两台气体循环机；一台气体循环机通过气管安置在固态发酵反应器的上部，并与大棚或温室的底部进气口相通；另一台气体循环机通过管道安装在反应器的下部，并与大棚或温室上部的排气口相连通。该耦合循环方法是采用汽爆秸秆或蔬菜、苗木废弃物固态发酵产生的CO