一种果蔬废弃物厌氧消化生产沼气系统的制作方法

专利名称:一种果蔬废弃物厌氧消化生产沼气系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种果蔬废弃物厌氧消化生产沼气系统，包括初级水解酸化池、固态残渣二次强化水解酸化反应器、渗滤液收集箱和甲烷化学反应器，所述初级水解酸化池一端设置有螺杆挤压系统，所述螺杆挤压系统一端通过运输管连接固态残渣二次强化水解酸化反应器，底端通过引流管连接渗滤液收集箱，所述固态残渣二次强化水解酸化反应器顶端通过收集管与渗滤液收集箱连接，所述渗滤液收集箱通过进料管道设置有甲烷化学反应器，所述甲烷化学反应器一端通过回流管与固态残渣二次强化水解酸化反应器连接；本实用新型具有处理率高，产气率高、周期短、可实现连续稳定产气、无废水排出等优点，实现了废弃物的高效转化。
【专利说明】
一种果蔬废弃物厌氧消化生产沼气系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及有机固体废弃物高效资源化利用领域，尤其是一种果蔬废弃物厌氧消化生产沼气系统。
【背景技术】
[0002]果蔬废弃物主要是指水果、蔬菜加工过程中产生的水果皮、渣和蔬菜叶、渣等，我国每年约产生1300万吨水果渣和5000万吨蔬菜渣，果蔬废弃物含水率较高容易腐烂变质，造成严重的环境污染。果蔬废弃物中有机物含量高，利用厌氧消化技术对其进行处理，不仅可以消除污染，还可以将有机物高效转化为清洁能源沼气。目前关于果蔬废弃物产沼气的研究均集中于传统单相及两相厌氧消化，由于果蔬废弃物含水率高、成分复杂、体积大、非均质、流动性差、纤维素含量较高等特点，传统的单相混合厌氧消化处理效率低，两相厌氧消化系统一定条件下实现了两相分离，但由于物料非均质、流动性差等特点，导致水解过程成为限制果蔬废弃物厌氧消化的因素，处理效率较低且不能实现连续稳定运行，因此需要发明一种新的果蔬废弃物产沼气的方法。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是为了克服上述技术缺点提供一种果蔬废弃物厌氧消化生产沼气系统。
[0004]本实用新型解决技术问题采用的技术方案为:一种果蔬废弃物厌氧消化生产沼气系统，包括初级水解酸化池、固态残渣二次强化水解酸化反应器、渗滤液收集箱和甲烷化学反应器，所述初级水解酸化池一端设置有螺杆挤压系统，所述螺杆挤压系统一端通过运输管连接固态残渣二次强化水解酸化反应器，底端通过引流管连接渗滤液收集箱，所述固态残渣二次强化水解酸化反应器顶端通过收集管与渗滤液收集箱连接，所述渗滤液收集箱通过进料管道设置有甲烷化学反应器，所述甲烷化学反应器一端通过回流管与固态残渣二次强化水解酸化反应器连接。
[0005]所述螺杆挤压系统内通过过滤网分隔设置为固态残渣腔和液体腔，所述固态残渣腔与运输管连接，液体腔与引流管连接。
[0006]所述甲烷化学反应器内设置有空腔，顶端设置有集氧罩，所述空腔内设置有防火装置;所述集氧罩顶端和甲烷化学反应器两侧均设置有搅拌装置，所述集氧罩上设置有出气管道，所述出气管道上设置有出气口，所述甲烷化学反应器通过出料管设置有出料口。
[0007]所述甲烷化学反应器上设置有沼渣管，一端设置有进料口，所述进料口通过进料管道与渗滤液收集箱连接，所述进料管道上设置有螺杆栗;所述甲烷化学反应器底端设置有排污管道，所述排污管道上设置有排污口。
[0008]所述初级水解酸化池上设置有果蔬废弃物进口，所述引流管、收集管与回流管上均设置有输液栗。
[0009]本实用新型所具有的有益效果是:
[0010]1、本实用新型针对果蔬废弃物非均质以及不同成分水解酸化特性不同的特点，采用初级水解酸化和二次强化水解酸化，可以将不同性质的物料在不同的条件下进行反应，实现高效水解酸化。
[0011]2、果蔬废弃物初级酸化后采用螺杆挤压系统进行挤压，不仅减少了原有直接制浆过程的能源消耗，减少了有机物的损失，且可将溶解性物料和非溶解性物料高效分离。
[0012]3、系统将反应过程相对分成产酸相和产甲烷相，并且将反应的物料分成固相和液相，避免了不同反应过程和相态的影响，提高了反应效率，并且可以实现整个过程连续稳定运行。
[0013]4、将微好氧水解酸化方法用于果蔬残渣的预处理，提高了果蔬残渣中难溶解物质的可降解性和厌氧消化潜力。
[0014]5、甲烷化反应器产甲烷后的上清液不排放，回流至二次强化水解酸化反应器中循环使用，促进水解酸化效率并减少系统用水量。
[0015]6、本实用新型具有处理率高，产气率高、周期短、可实现连续稳定产气，无废水排出等优点，实现了废弃物的高效转化，甲烷化反应器中的出水栗入二次强化酸化反应器中循环利用。
【附图说明】

[0016]附图1为本实用新型的结构示意图。
[0017]附图2为本实用新型的甲烷化学反应器的示意图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图1与附图2对本实用新型做以下详细说明。
[0019]如图1与图2所示，本实用新型包括初级水解酸化池1、固态残渣二次强化水解酸化反应器10、渗滤液收集箱13和甲烷化学反应器15，所述初级水解酸化池I 一端设置有螺杆挤压系统3，所述螺杆挤压系统3—端通过运输管9连接固态残渣二次强化水解酸化反应器10，底端通过引流管8连接渗滤液收集箱13，所述固态残渣二次强化水解酸化反应器10顶端通过收集管11与渗滤液收集箱13连接，所述渗滤液收集箱13通过进料管道14设置有甲烷化学反应器15，所述甲烷化学反应器15—端通过回流管12与固态残渣二次强化水解酸化反应器10连接;所述螺杆挤压系统3内通过过滤网5分隔设置为固态残渣腔4和液体腔6，所述固态残渣腔4与运输管9连接，液体腔6与引流管8连接;所述甲烷化学反应器15内设置有空腔16，顶端设置有集氧罩17，所述空腔16内设置有防火装置27;所述集氧罩17顶端和甲烷化学反应器15两侧均设置有搅拌装置18，所述集氧罩17上设置有出气管道19，所述出气管道19上设置有出气口 20，所述甲烷化学反应器15通过出料管28设置有出料口 29;所述甲烷化学反应器15上设置有沼渣管24，一端设置有进料口 23，所述进料口 23通过进料管道14与渗滤液收集箱13连接，所述进料管道14上设置有螺杆栗22;所述甲烷化学反应器15底端设置有排污管道25，所述排污管道25上设置有排污口 26;所述初级水解酸化池I上设置有果蔬废弃物进口 2，所述引流管8、收集管11与回流管12上均设置有输液栗7。
[0020]果蔬废弃物厌氧消化生产沼气系统的生产方法包括以下步骤:
[0021](I)将果蔬废弃物放置于初级水解酸化池I中，在30_35°C的中温条件进行1-2天水解酸化反应，后进入螺杆挤压系统3进行脱水，分离出液体与固态态残渣；
[0022](2)将步骤(I)分离出的固态残渣经运输管9进入固态残渣二次强化水解酸化反应器10内，加入有机物浓度为25g/L的污水处理厂的污泥作为接种微生物，并通过控制曝气的气体流量达到溶解氧浓度为0.2-0.5mg/L的微好氧水解酸化环境，进行微好氧强化水解酸化反应，将固体物料中的纤维素等成分得到降解，使得固体物质转化为溶解性COD并且转化为低碳链脂肪酸；
[0023](3)脱水后分离出的液体与二次强化酸化水解酸化反应器内排出的物质分别通过引流管8、收集管11在渗滤液收集箱13内混合，并对将其PH调节至7.0-8.0之间；
[0024](4)将渗滤液收集箱13内的水解酸化液通过进料管道14进入甲烷化学反应器15内产生沼气。
[0025]将果蔬废弃物放入初级水解酸化池I内进行一段时间酸化并伴随高效挤压过程，实现物料的初级酸化并固液分离，然后对固态和液态产物分别处理，液态酸化产物直接进入渗滤液收集箱13内，固态残渣在固态残渣二次强化水解酸化反应器10内进行二次强化酸化，改善其物料的可降解性，后进入渗滤液收集箱13内，进而与液态一起进入甲烷化学反应器15内进行高效发酵，同时回流管12作为回流液循环于固态残渣二次强化水解酸化反应器1中，加速水解酸化反应，同时节约了用水。
【主权项】
1.一种果蔬废弃物厌氧消化生产沼气系统，其特征在于:包括初级水解酸化池、固态残渣二次强化水解酸化反应器、渗滤液收集箱和甲烷化学反应器，所述初级水解酸化池一端设置有螺杆挤压系统，所述螺杆挤压系统一端通过运输管连接固态残渣二次强化水解酸化反应器，底端通过引流管连接渗滤液收集箱，所述固态残渣二次强化水解酸化反应器顶端通过收集管与渗滤液收集箱连接，所述渗滤液收集箱通过进料管道设置有甲烷化学反应器，所述甲烷化学反应器一端通过回流管与固态残渣二次强化水解酸化反应器连接。2.根据权利要求1所述的一种果蔬废弃物厌氧消化生产沼气系统，其特征在于:所述螺杆挤压系统内通过过滤网分隔设置为固态残渣腔和液体腔，所述固态残渣腔与运输管连接，液体腔与引流管连接。3.根据权利要求1所述的一种果蔬废弃物厌氧消化生产沼气系统，其特征在于:所述甲烷化学反应器内设置有空腔，顶端设置有集氧罩，所述空腔内设置有防火装置;所述集氧罩顶端和甲烷化学反应器两侧均设置有搅拌装置，所述集氧罩上设置有出气管道，所述出气管道上设置有出气口，所述甲烷化学反应器通过出料管设置有出料口。4.根据权利要求1所述的一种果蔬废弃物厌氧消化生产沼气系统，其特征在于:所述甲烷化学反应器上设置有沼渣管，一端设置有进料口，所述进料口通过进料管道与渗滤液收集箱连接，所述进料管道上设置有螺杆栗;所述甲烷化学反应器底端设置有排污管道，所述排污管道上设置有排污口。5.根据权利要求1所述的一种果蔬废弃物厌氧消化生产沼气系统，其特征在于:所述初级水解酸化池上设置有果蔬废弃物进口，所述引流管、收集管与回流管上均设置有输液栗。
【文档编号】C12M1/02GK205710725SQ201521133393
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2015年12月30日
【发明人】赵玉东, 赵玉柱, 徐伟波, 张玉宁
【申请人】日照天木环境工程有限公司