农业机械学报

作者：郭占斌?，衣蕊?，赵立欣?，冯晶?，叶炳南?，于佳动

单位：黑龙江八一农垦大学,黑龙江八一农垦大学;农业农村部规划设计研究院,中国农业科学院,农业农村部规划设计研究院,农业农村部规划设计研究院,农业农村部规划设计研究院,

关键词：厌氧干发酵;微好氧预升温;发酵装备;喷淋系统;曝气系统

基金：河北省重点研发计划项目（20323801D）和农业农村部农业废弃物能源化利用重点实验室开放项目（KLERUAR2019-01）

为解决微好氧同步预升温序批式干发酵工艺实际运行过程中现有装备存在曝气不充分、喷淋均匀度低等问题，加快促进纤维物料降解和中间物质转化并提高产气效率，创新设计装备喷淋系统、曝气系统，优化集成了微好氧预升温序批式厌氧干发酵一体化装备，实现微好氧快速预升温、喷淋均匀接种、高效生产沼气。通过喷头特性比选出适合粘稠沼液循环的螺旋式喷嘴，并计算出当喷淋面积为0.6m×0.6m时，最佳喷头间距和管道直径分别为0.37m和0.08m，喷淋覆盖面积可达到物料表面积的87.33%。为方便物料进出，设计曝气管道对称分布在物料两侧，共设置6支平行曝气管，单侧管道间距和两端管道间距分别为0.5m和0.7m。集成装备并耦合微好氧同步预升温序批式干发酵工艺，通过长期试验确定实际运行中的多组反应器序批启动调控策略应为8组反应器，启动间隔为3d，发酵周期为24d。基于规模化奶牛养殖场对技术装备应用经济效益进行核算，得出投资回收周期约为4年，与传统湿法厌氧发酵技术相比减少了约1.3年。

来源：2021年第9期

《农业机械学报》期刊编辑部

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