由种植制度方面来看,一年一熟、连片种植的农艺制度为能源作物收获机械化创造了很好的条件,从而节省了大量的原料收集成本。就原料保障机制而言,沼气工厂与当地的农场主签订长期合作协议,农场主提供秸秆等原料,使沼气工厂有长期而稳定的原料供应渠道,而沼气工厂为农场主提供腐熟的沼渣颗粒肥料和沼液,双方互利互惠。针对秸秆沼气工厂的需要,以青贮玉米为主的能源作物的收获、切碎、转运全部实现机械化。联合收获机在田间就把玉米连秆带穗全部切成10 mm 长的碎段,并抛集到专用运草车的车箱中,再由运草车送到工厂的堆贮场地上。切碎后的秸秆堆密度提高了,减少了堆贮空间,也便于进行其他预处理。的流程适合规模较大的沼气工厂,秸秆原料和其他配料经过调浆池调节浓度和加热料温,再向各个发酵罐输送。为了防止零星的长草引起的堵塞,加一道切割装置。对于规模小一点的沼气工程,可把图1中的调浆池直接用作发酵罐,借助搅拌装置,碎秸秆直接在这个罐中与其他物料混合完成产气过程。考察中注意到,从贮料箱到调浆池之间的碎秸秆的输送装置主要有刮板输送链、螺旋输送器(分为有轴螺旋和无轴螺旋两种)、皮带输送机等几种形式,这一过程中的技术关键是确保贮料箱的原料要自动定量、稳定顺畅地输送出去,不能产生结拱、堵塞等现象。

    以畜禽粪便为主的原料预处理工艺规模化禽养殖业发展迅速,伴随而来的是大量的动物粪便(主要是鸡粪、猪粪和牛粪)和相关的废弃物,沼气工程作为一项由多项技术优化组合而成的实用工程系统,目标是追求较高的能源、经济和环境效益。在丹麦,沼气原料以畜禽养殖业的粪便和农产品加工厂的有机废弃物、污泥、餐余为主。一般情况下,原料是用罐车从附近的农场直接运送过来,部分采用管道输送到沼气工厂。以位于丹麦北内伯尔的Blaabjerg沼气工厂为例,每年处理原料110万吨,其中: 80%是牛粪, 20%是其他的废料,有20万吨的液态原料用管道输送到工厂,另外90万吨固态原料通过专用车运送。Blaabjerg沼气工厂每天可以生产出8500 m3的沼气。图2是以畜禽粪便为主的原料预处理工艺示意图。以畜禽粪便为主的原料预处理工艺示在Blaabjerg沼气工厂中,首先是将粪便和其他废料在匀浆池中搅拌、匀浆。为了防止原料结块以及纤维状物质给泵、阀、外部设备和中心控制以及其它下游设备带来问题,采用切碎机对匀浆后的原料进行切割破碎。有的工程在匀浆池和调浆池后分别配备一台粗切碎机和细切碎机。第一道切碎机控制原料粒度在40 mm左右,第二道在10 mm左右。混合原料在调浆池中经过调节浓度和加热料温后, 即可送入发酵罐了。以有机垃圾为主的原料预处理工艺位于德国斯图加特市近郊Leonberg的有机垃圾处理厂作为一个有代表性的实例,采用的是 OWS公司的Dranco工艺。

    其进料系统的核心设备是一台排量达150 m3·h-1的液压固体输送泵[5], 19中国沼气China Biogas2010, 28(5)流程示意见图3。图3　以生活垃圾为主的原料预处理工艺图　　由于垃圾中含有大量的非有机成分,垃圾需要经过破碎、转鼓筛分和磁力分选等预处理工序。经过预处理后的有机垃圾与蒸汽及消化后物料经混合后采用液压驱动固体泵通过密封的管道从上方输送到消化罐内,新料与旧料的混合比例约为6∶1,进料的TS浓度超过20%。这种消化罐的底部呈锥形,便于消化物料的流出。欧洲沼气工程原料收贮、预处理中几种主要装备　能源作物切碎收获机 CSTR工艺中对原料的粒度控制较严格,能源作物的切碎长度在10 mm左右。考察中我们也观察到很多沼气工厂的原料堆贮场地上的秸秆粒度很整齐,目测来看,粒径大于20~30 mm的比例不超过10%。据了解,欧洲普遍使用大型的秸秆青贮联合收获机,配套大型的专用运草车,收获、切碎、转运秸秆一条龙作业,不仅效率高,收获成本也低。约翰·迪尔青贮收获切碎机的切碎工作部件是约翰·迪尔玉米联合收割机上的一种甩刀式茎秆切碎器,主要由切碎滚筒、刀架、动刀片 (甩刀)、定刀片组成切碎器主体。

    动刀座严格按螺旋线配置焊在切碎器滚筒上,保证动刀片工作时载荷均匀,波动小,从而减小机器的振动。动刀片用销轴与动刀座相连。定刀架由底板上沿切碎器长度方向均匀加工的长孔和一根定刀梁组成,定刀片穿过长孔固定在定刀梁上,定刀片的间距可根据作物的不同及需要获得的不同茎秆切碎长度而调整。浆料杂物切碎机在沼气工程中,原料来源广泛,主要是能源作物秸秆、青草、谷类、动物的粪便、垃圾等,它们中混有各种粒度较大的杂物,如鸡粪中的鸡毛、牛粪中的长草和沙砾等。因此,要采用切碎机对其进行切割、破碎,以保证下游泵和其它机械设备的运行安全,提高使用寿命。本文来自标准论文网（http://www.bzlunwen.com）！！

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